摘要：本文主要針對無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應用進行研究，首先分析當前消防通信系統(tǒng)存在的問題，然后對常用的無線通信技術(shù)進行討論，最后分析無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應用要點。分析結(jié)果表明，無線通信技術(shù)具有覆蓋范圍廣、通信實時性好、限制因素少等優(yōu)點，將其應用于消防通信系統(tǒng)，可實現(xiàn)消防救援的實時通信，提高和保障各項消防救援工作高效有序地開展，值得大規(guī)模推廣應用。

關(guān)鍵詞：無線通信技術(shù)；消防通信系統(tǒng)；微波通信；衛(wèi)星通信

介紹

與傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)相比，無線通信技術(shù)在通信效率、時效性等方面具有顯著的優(yōu)勢，且不受外界因素的影響。消防通信系統(tǒng)對于整個消防工作的有序開展具有重要意義。將無線通信技術(shù)應用到消防通信系統(tǒng)中，有利于構(gòu)建獨立的消防通信系統(tǒng)，提高火災現(xiàn)場指揮效率，保證火災預警信號能夠及時反饋，從而更加科學合理地指揮消防救援工作，提高工作效率?；诖?，開展無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應用研究尤為必要。

1、我國消防通信系統(tǒng)存在的問題

1.1 覆蓋范圍有限

在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)日趨復雜，高層建筑不斷增多，城市消防覆蓋范圍也不斷擴大，現(xiàn)有的消防通信系統(tǒng)覆蓋范圍已不能滿足實際需要，許多城市達不到所要求的95%的消防通信覆蓋率，消防盲區(qū)不斷增多。這些問題的存在，使得一旦發(fā)生火災或其他消防救援情況，消防系統(tǒng)工作人員難以及時得到通報，從而延誤了最佳救援時機，不僅影響消防工作的高效開展，也不利于維護人民群眾的財產(chǎn)安全和生命安全。

1.2消防通信系統(tǒng)工作方式單一

消防通信系統(tǒng)工作方式單一是我國很多城市消防通信系統(tǒng)普遍存在的問題。主要表現(xiàn)為：無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中尚未得到廣泛應用；消防單位對無線通信技術(shù)的引進不足，缺乏全面學習和實際應用。另外，城市消防系統(tǒng)本身的性能也存在一定的局限性，采用的工作方式多為微波通信或手機通信。滅火救援工作是一場與時間的賽跑，只有及時掌握現(xiàn)場實際情況，才能有針對性地進行救援指揮。工作方式單一將嚴重影響消防執(zhí)勤、火災預警、消防指揮等工作的高效開展。

2 無線通信技術(shù)分析

無線通信技術(shù)很多，實現(xiàn)方式也很多，以下幾種無線通信技術(shù)適用于消防通信系統(tǒng)： 2.1微波無線通信技術(shù) 微波無線通信技術(shù)是消防通信系統(tǒng)中非常重要的通信方式，它采用微波作為通信載體，波長范圍從1mm~1m，微波通信頻率在100~150之間，基本可以滿足各種地形條件下的無線通信需求。另外微波頻段也比較寬，常用的分米微波、厘米微波、毫米微波等，其帶寬是其他長波、中波、短波帶寬總和的1000倍以上。微波帶寬大，表明其信息容量好，可以傳輸用戶語言、文字、圖片、視頻等信息。微波通信應用于消防通信系統(tǒng)時與其他無線通信技術(shù)基本相同，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)檢測等工作。 所不同的是，微波無線通信技術(shù)頻率較高，可以不受電磁波、太陽黑子等因素的影響，傳輸質(zhì)量很高，通信過程穩(wěn)定可靠，應用于消防通信系統(tǒng)可以克服地形地貌的影響，靈活性強，建設(shè)投資成本低。

2.2 短波通信技術(shù)

短波通信技術(shù)也是無線通信技術(shù)的一種，其波長一般在50~10米之間，通信頻率在6MHz~30MHz之間。在消防通信系統(tǒng)中使用時，發(fā)射的電波要先經(jīng)過隔離層反射，才能到達接收電波，因此短波通信適合于長距離通信，是目前通信系統(tǒng)中長距離通信的主要手段[1]。在具體通信中，由于電離層的高度和密度，容易受到晝夜、季節(jié)、氣候等因素的影響，其穩(wěn)定性比微波通信稍差，在應用中發(fā)射的噪聲相對來說不大，但短波通信的優(yōu)勢在于不受網(wǎng)絡(luò)集線器和有源中繼系統(tǒng)的限制。火災撲救現(xiàn)場條件復雜，一旦發(fā)生重大災害，通信設(shè)備受損，將影響通信質(zhì)量和效果，短波通信技術(shù)具有較強的抗毀能力和自身保證通信質(zhì)量的能力。

2.3 衛(wèi)星通信技術(shù)

衛(wèi)星通信技術(shù)是一種新型的無線通信技術(shù)，應用于消防通信系統(tǒng)，可實時傳輸火災現(xiàn)場的數(shù)據(jù)、圖形、語音、視頻等，保證火災現(xiàn)場與指揮中心在任何時間、任何地點的通信質(zhì)量。從應用結(jié)構(gòu)上看，衛(wèi)星通信是地面有線通信與無線通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，互補了兩者的優(yōu)缺點，可實現(xiàn)天地一體化通信，具有強大的雙向通信能力，可實現(xiàn)透明數(shù)據(jù)的有效傳輸，還可開展高清視頻會議、VOIP電視等數(shù)據(jù)通信，還具有按需動態(tài)分配帶寬的功能，是目前消防系統(tǒng)中應用最為廣泛的無線通信技術(shù)。

3 無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中應用的要點

3.1 無線同頻同波長網(wǎng)絡(luò)應用

無線同頻同波長網(wǎng)絡(luò)是城市消防系統(tǒng)中常用的無線通信技術(shù)，具有組網(wǎng)靈活、建設(shè)成本低、實用性強、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理、運行過程安全可靠等優(yōu)點。其主要應用機制是在某一區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個同頻中轉(zhuǎn)站，以增加無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，從而提高消防信息及相關(guān)數(shù)據(jù)通信的可靠性[2]。但無線同頻同波長網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)需要很多先進技術(shù)的支持，如：細致的同波長技術(shù)、語言延時技術(shù)等，以最大限度地保證火災現(xiàn)場和指揮中心有足夠的時間對每一次呼叫做出判斷。而要達到這一目標，需要建立強大的控制管理單元和良好的人機交互界面，進行更靈活的管理。同頻同波長網(wǎng)絡(luò)非常適合消防救援通信系統(tǒng)。 目前，我國許多消防部門和公安部門已建立了先進的同頻同波長網(wǎng)絡(luò)，大大提高了城市消防通信系統(tǒng)的先進性、科學性，保障了消防部門消防救援工作的順利開展。

3.2 無線數(shù)字集群通信技術(shù)應用要點

在消防通信中，不僅要實現(xiàn)“聽得見”，更要實現(xiàn)“看得清”，這樣才能有針對性地開展現(xiàn)場消防指揮。這些要求都需要集群通信系統(tǒng)來滿足。要求消防通信技術(shù)支持圖文信息發(fā)送接收、數(shù)據(jù)資源庫建設(shè)、PGIS信息處理等多種功能，構(gòu)建融合多種通信制式的寬窄帶一體化數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要在系統(tǒng)側(cè)整合PDT系統(tǒng)的交換控制中心和LTE核心網(wǎng)，再以PDT車載臺為網(wǎng)關(guān)，及時傳送火災現(xiàn)場語音和指揮中心語音[3]。此外，兩終端之間還可以發(fā)送短信，提供語音、數(shù)據(jù)、GIS、視頻等不同制式的消防救援通信服務，提高消防通信效率，構(gòu)建上下互聯(lián)、橫向呼應、高效運轉(zhuǎn)的扁平化消防指揮體系。 無線數(shù)字集群通信技術(shù)可以利用數(shù)字集群通信體制向火災現(xiàn)場提供相應的指揮調(diào)度及相關(guān)信息。無線接口多采用數(shù)字調(diào)制方式。所涉及的通信業(yè)務有調(diào)度指揮業(yè)務、數(shù)據(jù)通信業(yè)務、實時呼叫業(yè)務等。我國自2000年底開始建設(shè)數(shù)字集群通信系統(tǒng)，經(jīng)過20多年的發(fā)展完善，各項技術(shù)體制日趨先進。將其應用于消防通信，可以大大提高滅火及相關(guān)救援工作的效率，減少突發(fā)事故造成的損失[4]。

3.3 車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)

車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成，包括：信號收發(fā)系統(tǒng)、跟蹤控制系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)在消防通信系統(tǒng)中的應用，可以有效解決通信載體在移動過程中，由于其他地理位置變化而引起的信號中斷問題。而且它還兼容多種通信方式，通信信號覆蓋范圍極廣，信號傳輸相對安全可靠。即使在偏遠地區(qū)，車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)也能快速捕獲衛(wèi)星位置，以便建立完整的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。在消防通信系統(tǒng)中使用時，可以不受時間、空間等條件的制約，實現(xiàn)消防救援指揮中心的遠程指揮、現(xiàn)場視頻會議等功能[5]。例如，在視頻信號的傳輸上，車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)首先將視頻信號發(fā)出，經(jīng)DVD播放機送出，再經(jīng)圖像編碼器采樣編碼，逐步經(jīng)過交換機、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器等。 衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器可以對視頻信息進行調(diào)制，調(diào)制完成后在BUC上對視頻信息進行變頻，再將信號調(diào)制到適合的無線環(huán)境下進行傳輸，這樣就完成了視頻信息的傳輸。車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)在消防通信系統(tǒng)中使用時，不需要人工實時對星，它會自動捕獲并跟蹤衛(wèi)星，精度非常高，受外界因素影響較小。

3.4 VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的應用

VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)也是一種新型的無線通信技術(shù)，主要采用大、小口徑天線的小型地球站和大規(guī)模協(xié)同工作組成的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。地球站設(shè)備組成簡單，體積小，重量輕，便于攜帶，信號覆蓋范圍極廣，通信組網(wǎng)也十分方便，可以實時監(jiān)控火災現(xiàn)場，便于有針對性的進行消防指揮。VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)由主站、TSAT小站、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器等結(jié)構(gòu)組成，用于消防通信系統(tǒng)中時，可通過主站和小站組成星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。主站采用大口徑天線，因此發(fā)射功率很大，發(fā)射的EIPIP比較高，接收系統(tǒng)的G/T值也比較大[6]。小天線的口徑比較小，發(fā)射功率小，EIPIP也小，G/T值也小。 他們可以通過微信應答器進行溝通，從而實現(xiàn)火災現(xiàn)場與指揮中心的實時溝通，確保各項工作高效有序開展。

4。結(jié)論

綜上所述，本文結(jié)合理論與實踐對無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應用進行了分析。分析結(jié)果表明：消防工作的特殊性決定了對消防通信系統(tǒng)有很高的要求，傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)存在很大的局限性，難以滿足現(xiàn)場消防救援工作的要求。隨著科技的飛速發(fā)展，無線通信技術(shù)也越來越先進，將其運用到消防通信系統(tǒng)中，可以大大提高通信質(zhì)量和穩(wěn)定性，提高我國消防工作的發(fā)展水平。

參考：

[1] 張良. 淺談MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在消防應急通信中的應用[J]. 中國新通信, 2020, 22(9): 40-40.

[2]金國富.探索現(xiàn)代通信技術(shù)在消防工作中的相關(guān)應用[J].中國新通信,2020,22(9):14-14.

[3]熊玉書.4G移動通信技術(shù)在火災現(xiàn)場應急通信中的應用與發(fā)展[J].集成電路應用,2018,35(10):95-96+98.

[4]趙小龍.無線通信在消防救援中的應用研究[J].中國管理信息化,2018,21(4):127-128.

[5]柴建強.無線通信在消防救援中的應用研究[J].消防(電子版),2019,68(16):33-34.

[6] 張玉杰. MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在消防應急通信中的應用[J]. 信息與計算機(理論版), 2020, 447(5): 160-161.