消防通信系统中无线通信技术的应用

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摘要:本文针对无线通信技术在消防通信系统中的应用，先分析了目前消防通信系统中存在的问题，接着探讨了常用的无线通信技术，最后分析了无线通信技术在消防通信系统中的应用要点。分析结果表明，无线通信技术具有覆盖范围广、可实时通信、限制因素少等优势，将其应用到消防通信系统中，可实现消防救援的实时通信，提升保证各项消防救援工作能够高效有序开展，值得大范围推广应用。

关键词:无线通信技术；消防通信系统；微波通信；卫星通信

引言

无线通信技术和传统有线通信技术相比，在通信效率、及时性等方面有显著优势，而且不受外界因素的影响，消防通信系统对整个消防工作的有序开展有非常重要的意义了，将无线通信技术应用到消防通信系统中，有助于构建独立的消防通信系统，提升消防现场指挥效率，保证消防预警信号能够及时反馈，以便更加科学合理的指挥消防救援工作，提升工作效率。基于此，开展无线通信技术在消防通信系统中的应用研究就显得尤为必要。

1目前我国消防通信系统中存在的问题

1.1覆盖范围有限

在我国社会经济飞速发展的背景下，城乡规划建设愈发复杂，高层建筑越来越多，城市消防覆盖范围也越来越大，现有的消防通信系统覆盖范围已经难以满足实际需求。要求95%的消防通信范围很多城市都无法达到，消防盲区正在不断增加。这些问题的存在，使得一旦发生火灾或者其他消防救援情况，难以及时被消防系统工作人员获知，从而延误了最佳的救援时间，不但会影响消防工作的高效开展，而且也不利于维护人民的财产安全和生命安全。

1.2消防通信系统工作手段单一

消防通信系统工作手段单一是全面我国很多城市消防通信系统普遍存在的问题，主要表现为：无线通信技术还没有在消防通信系统中得到广泛应用；不分消防单位对无线通信技术引入力度不足，缺乏全方位的学习和实践应用。此外，城市消防系统自身性能也存在一定的局限性，所使用的工作手段，大多都是微波通信或者手机通信。消防救援工作分秒必争，只有及时掌握现场实际情况，才能开展有针对性的救援和指挥，单一的工作方式，对消防执勤、消防预警、消防指挥等工作的高效开展会造成严重影响。

2无线通信技术分析

无线通信技术有很多，实现方式的也比较多，适用于消防通信系统中的无线通信技术有以下几种：2.1微波无线通信技术微波无线通信技术是消防通信系统中一种非常重要的通信方式，以微波作为通信载波，波长在1mm～1m范围内，微波通信频率在300MHz～300GHz之间，基本上能够满足各种地形条件下的无线通信需求。此外，微波的波段也比较宽，常用的分米微波、厘米微波、毫米微波等，其波段宽度是其他长波、中波、短波总和的1000倍以上，微波宽度大，表示其具有良好的信息容量，可用户语言、文字、图片、视频等信息的传播。在消防通信系统中应用时，微波通信和其他无线通信技术基本相同，都包括数据采集、数据处理、数据交换、数据传输、数据检测等工作，不同之处是微波无线通信技术的频率比较高，可免受电磁波、太阳黑子等因素的影响，传输质量非常高，通信过程稳定可靠，应用在消防通信系统中，可克服地形地貌造成影响，而且灵活性比较高，建设投资的费用比较低。

2.2短波通信技术

短波通信技术也无线通信技术的一种，其波长普遍在50～10m之间，通信频率则在6MHz～30MHz之间，在消防通信系统中应用时，发射电波先经过隔离层的反射再达到接收电波，因此，短波通信适用于长距离通信，是目前通信系统中远程通信的主要手段[1]。在具体通信中，由于电离层的高度、密度等，容易受到昼夜、季节、气候等因素的影响，稳定性略差于微波通信，在应用中发出的噪声也不比较大。但短波通信具有不受网络枢纽和有源中继体制约的优势，火灾、消防现场条件复杂，一旦发生重大灾害导致通信设备遭受损坏，会影响通信质量和效果，而短波通信技术具有很强的抗毁能力和自身能力，保证通信质量。

2.3卫星通信技术

卫星通信技术是一种新型的无线通信技术，在消防通信系统中应用时，能够进行火灾现场数据、图形、语音、视频的实时传输，在任意时间段、任意地点都能保证火灾灾害现场和指挥中心之间的通信质量。从应用结构上来看，卫星通信是地面有线通信和无线通信网络的相互结合，实现了二者优缺点的互补，可实现天地一体化通信，具有很强的双向通信能力，能够实现透明数据的有效传输，也可以进行高清视频会议、VOIP电视等数据通信，而且具有动态的按需分配带宽功能，是目前消防系统中应用比较多无线通信技术。

3无线通信技术在消防通信系统中的应用要点

3.1无线同频同波网的应用

无线同频同波网络是目前城市消防系统常用的无线通信技术，具有组网灵活、建设成本低、实用性强、系统结构简单合理、运行过程安全可靠等优势。主要的应用机理是在一个地区设置多个同频中转站，以加大无线通信网的覆盖面积，从而提升消防信息和相关数据通信的可靠性[2]。但构建无线同频同波网络系统，需要一定很多先进技术的支撑，如：缜密的同波技术、语言推迟技术等，从而最大限度上保证消防现场和指挥中心每次通话都有足够的时间进行判选，为达到这一目的，需要建立强大的控制管理单元和良好的人机交互操作界面，以便于更加灵活的管理。同频同波网络非常适用于消防灭火救援通信系统中，发展至今，我国很多城市的消防部门、公安部门都建立了先进的同频同波网络，大大提升了城市消防通信系统的先进性和科学性就，可保证消防部门救援消防工作得以顺利开展。

3.2无线数字集群通信技术的应用要点

在消防通信中不但要实现“听得见”，也要做到“看得清、看得到”，以便开展有针对性的现场消防指挥，这些要求需要集群通信系统来给予。需要消防通信技术同时支持图形信息传输和接收、数据资源库建设、PGIS信息处理等多种功能，从而构建起融合各种通信系统为一体的宽窄带融合数字集群无线通信系统，该系统主要是通过PDT系统的交换控制中心和LTE核心网在系统侧进行深度融合，再通过PDT车载台作为网关进行消防现场语音和指挥中心语音的及时传输[3]。此外，还可以实现两种终端之间短消息的互发，提供了语音、数据、GIS和视频等不同制式的消防救援通信业务，提升消防通信效率，构建起一套上下相互联动、横向相互呼应、可高效运行的扁平化消防指挥体系.无线数字集群通信技术能够利用数字集群通信系统向消防现场提供相应的指挥调度及相关信息，无线接口多采用数字调制式的通行方式。涉及的通信业务包括调度指挥业务、数据通信业务、实时通话业务等。我国从2000年底就建设了数字集群通信系统体制，经过20年的发展完善，各项技术体系愈发先进，将其应用到消防通信中，可大幅度提升消防灭火和相关救援工作的效率，降低突发事故造成的损失[4]。

3.3车载动中通卫星通信系统

车载动中通卫星通信系统由三个分系统共同组成，包括：信号收发系统、跟踪控制系统、监控管理系统。系统结构组成如图1所示：车载动中通卫星通信系统在消防通信系统中的应用可有效解决通信载体在运动过程中由于其他地理位置发生变化而导致信号中断问题，而且兼容多种通信方式，通信信号覆盖范围非常广，信号传输比较安全可靠，即便是在偏远地区，通过车载动中通卫星通信系统也可以快速捕捉到卫星方位，以便建立完善通信传输网络，在消防通信系统中应用时，可免受时间、空间等条件的限制，实现消防救援指挥中心的远程指挥、现场视频会议等多种功能[5]。比如：在视频信号传送中，车载动中通卫星通信系统先发出视频信号，经过DVD播放器发出，然后通过图像编码器进行抽样和编码，逐步经过交换机和卫星Modem其中卫星Modem可对视频信息进行调制处理，调制完成之后的视频信息在BUC上进行变频处理，再将信号调制到合适的无线环境中进行传输，就完成了视频信息的传送。车载动中通卫星通信系统在消防通信系统中应用时无需实时手动对卫星，则自动捕获和跟踪卫星，精度非常高，受到外界因素的影响也必将小。

3.4VSAT卫星通信网的应用

VSAT卫星通信网也是一种新型的无线通信技术，主要是利用大小口径天线中的小型地球站和一个大战协调工作构成的卫星通信网。其中地球站设备组成简单，体积比较小，质量轻，便于携带，信号覆盖范围也非常广，通信组网也非常方便，可对消防现场情况进行实时监控，便于开展有针对性的消防指挥。VSAT卫星通信网由主站、TSAT小站、卫星转发器等结构共同组成，在消防通信系统中应用时，通过主站和小站就能形成星形网络拓扑结构。主站采用了大口径天线，因此，发射功率非常大，发射的EIPIP比较高，接收系统的G/T值也比较大[6]。小天线的口径比较小，发射功率小，EIPIP低，G/T值小，相互之间可通过微信转发器进行相互通信，从而实现消防现场和指挥中心之间的实时通信，保证各项工作能够高效、有序地开展。

4结束语

综上所述，本文结合理论实践，分析了无线通信技术在消防通信系统中的应用，分析结果表明，消防工作的特殊性，决定了对消防通信系统有很高的要求。传统有线通信技术具有很大的局限性，难以满足现场消防救援工作的要求。随着科学技术的飞速发展，无线通信技术愈发陷先进，将其应用到消防通信系统中，可大幅度提升通信质量和稳定性，提升我国消防工作发展水平。

参考文献：

[1]张亮.论MESH网络技术在消防应急通信中的应用[J].中国新通信,2020,22(9):40-40.

[2]晋国福.探讨现代通信技术在消防工作中的相关应用[J].中国新通信,2020,22(9):14-14.

[3]熊于菽.4G移动通信技术在消防现场应急通信中的应用及发展[J].集成电路应用,2018,35(10):95-96+98.

[4]赵晓龙.无线通信在消防灭火救援中的应用探究[J].中国管理信息化,2018,21(4):127-128.

[5]柴健强.无线通信在消防灭火救援中的应用探究[J].消防界(电子版),2019,68(16):33-34.

[6]张昱婕.MESH网络技术在消防应急通信中的应用[J].信息与电脑(理论版),2020,447(5):160-161.

作者：李鑫 单位：内蒙古森林消防总队