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WLAN技術(shù)及無(wú)人機(jī)在災(zāi)害應(yīng)急救援中的應(yīng)用

2021-04-09 01:43
消防界(電子版) 2021年2期
關(guān)鍵詞:頻段基站災(zāi)害

21世紀(jì)以來(lái),WLAN技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸邁入了一個(gè)新的階段,實(shí)際上,通信技術(shù)所涉及的領(lǐng)域方方面面,非常廣泛。在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展環(huán)境下,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,就目前來(lái)說(shuō),首先保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全已經(jīng)成為了各行各業(yè)發(fā)展過(guò)程中重要的目標(biāo)。尤其是近些年來(lái),世界范圍內(nèi)大大小小的自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,給人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)都造成了嚴(yán)重的損失。尤其是在一年中的雨季時(shí)期,由于雨季周期過(guò)長(zhǎng)、臺(tái)風(fēng)造成的影響等極端惡劣的天氣,會(huì)直接帶來(lái)洪澇、泥石流、山體滑坡等等各類自然災(zāi)害。一旦自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),道路兩邊架的電線電纜都會(huì)面臨斷裂的威脅,整個(gè)災(zāi)難地區(qū)的通信設(shè)備會(huì)直接斷掉,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可能會(huì)直接面臨癱瘓的危險(xiǎn),并且很難在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。救援隊(duì)在實(shí)施救援的過(guò)程中,必須要建立一個(gè)臨時(shí)的、可靠的、穩(wěn)定的WLAN 通信系統(tǒng),保證救援工作的順利展開。

一、WLAN技術(shù)及無(wú)人機(jī)技術(shù)概述

(一)WLAN技術(shù)概述及主要特征

“WLAN”全稱為無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò),主要是利用射頻的相關(guān)技術(shù),使用新型的電磁波來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)老舊的雙絞銅線構(gòu)成一種范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò),可以在空中進(jìn)行相應(yīng)的通信連接。無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠利用最簡(jiǎn)單的“存取架構(gòu)”,來(lái)使用戶通過(guò)這種技術(shù),掌握海量信息。WLAN技術(shù)本身具有一定的便捷性,比較方便日常的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)整,還比較易于延伸,自己同樣也具有高度的靈活性、可移動(dòng)性等等特征?,F(xiàn)如今,現(xiàn)代化國(guó)家的發(fā)展促進(jìn)WLAN技術(shù)被應(yīng)用于社會(huì)的各行各業(yè),它的地位與作用也愈來(lái)愈重要,更是成為了現(xiàn)如今最核心、最重要的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

(二)WLAN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)分析

20世紀(jì)70年代,也就是最早提出并制定無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11的時(shí)期,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直接將MAC的規(guī)范參數(shù)定義化,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫餐瑯颖欢橹荒苓_(dá)到2Mbps。20世紀(jì)90年代后期,IEEE802.11b 正式獲得了國(guó)家通訊部門的審批通過(guò),將WLAN技術(shù)工作的頻段確定為2.4—2.483GHz,并且規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢赃_(dá)到11Mbps。同年,IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)也制定完成,規(guī)定了WLAN技術(shù)工作的頻段保持在5.15—8.825GHz之間,數(shù)據(jù)信息的傳遞速度也規(guī)定為72Mbps。目前來(lái)說(shuō),WLAN技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)版本是IEEE802.11g,此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)不僅傳輸效率高,整體的安全性能也較高[1]。

(三)無(wú)人機(jī)技術(shù)概述及特征分析

無(wú)人機(jī)是無(wú)人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)單稱呼,無(wú)人機(jī)技術(shù)同樣是利用無(wú)線遙控設(shè)備、自備的程序控制裝置操作的不載人的飛機(jī)。無(wú)人機(jī)上是沒(méi)有駕駛艙的,有全自動(dòng)駕駛儀、相應(yīng)的程序控制裝置等等設(shè)備。無(wú)人機(jī)具有零傷亡、低成本、靈活度高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍事偵察、邊防巡邏、地質(zhì)勘測(cè)、災(zāi)害應(yīng)急救援等等領(lǐng)域。

二、將WLAN 及無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于災(zāi)害應(yīng)急救援中的可行性分析

(一)可實(shí)現(xiàn)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)全范圍的覆蓋

一般情況下,災(zāi)害發(fā)生后的救援現(xiàn)場(chǎng)工作區(qū)的覆蓋區(qū)域,大概可以達(dá)到數(shù)百平方千米,通常來(lái)說(shuō)軍用的無(wú)人機(jī)飛行高度大概在10288米左右,旋翼無(wú)人機(jī)的飛行高度也只能達(dá)到800至2000米左右,按照仰角10 度來(lái)進(jìn)行計(jì)算,旋翼無(wú)人機(jī)能夠覆蓋的半徑可以達(dá)到4.54~22.69平方千米的范圍。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,無(wú)人機(jī)飛得越高,其覆蓋的范圍就越大[2]。

(二)網(wǎng)絡(luò)寬帶有基本的保障

現(xiàn)如今,國(guó)家及政府相關(guān)部門已經(jīng)針對(duì)化工企業(yè)化學(xué)事故,成立了一套較為完整的應(yīng)急救援管理體系,還在各個(gè)化工區(qū)域成立了專門的應(yīng)急救援管理指揮中心,配套籌建起來(lái)了專門對(duì)應(yīng)救援管理的醫(yī)療搶救機(jī)構(gòu),包括化學(xué)事故緊急救援、應(yīng)急預(yù)防咨詢熱線電話、網(wǎng)站等等這些必要的保障。

(三)續(xù)航時(shí)間能滿足基本的救援需求

一般情況下,應(yīng)急救援行動(dòng)通常會(huì)持續(xù)好幾個(gè)小時(shí),有時(shí)候甚至好幾天。在救援行動(dòng)展開時(shí),通信線路必須要保持時(shí)時(shí)刻刻通聯(lián)。一般情況下,無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間是0.5~1.5小時(shí)。為了深度保障無(wú)人機(jī)通信的不間斷,可以先提前根據(jù)配置配備幾臺(tái)無(wú)人機(jī)、鋰電池,進(jìn)行輪換使用。采用WLAN技術(shù),搭配無(wú)人機(jī),在災(zāi)害應(yīng)急區(qū)域搭建空中基站保障應(yīng)急救援,無(wú)論是從專業(yè)技術(shù)上,還是從設(shè)備配置上,都是科學(xué)、合理、可行的。

三、災(zāi)害應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)模式分析

在無(wú)人機(jī)上應(yīng)用大功率定向天線架設(shè)災(zāi)害區(qū)域的空中基站,設(shè)備供電的線路通常采用12V/24V的鋰電池,或者是太陽(yáng)能來(lái)作為充電補(bǔ)給,空中的線路互聯(lián)對(duì)接。為了避免在實(shí)施救援中網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定帶來(lái)的干擾,在選擇頻段的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)盡量不要去選擇大家都通用的2.4G 頻段,可以采用稍微低于2.4的頻段,例如說(shuō)2.33—2.37G。如果是作為傳輸?shù)闹鞲删€路,就需要選擇5.8G的設(shè)備作為主線路,這樣一來(lái)傳輸效果會(huì)更好,速度相對(duì)而言也會(huì)比較穩(wěn)定。如果還需要比這種更穩(wěn)定的線路傳輸,就可以采用Mikrotik的NV2技術(shù),將上、下行的數(shù)據(jù)信息分開,既能夠增強(qiáng)其穩(wěn)定性,還能夠擴(kuò)充寬帶的容量[3]。

通信指揮車在災(zāi)害發(fā)生后駛?cè)霝?zāi)區(qū),是作為地面的基站存在的,是單兵、圖傳等等設(shè)備與空中基站進(jìn)行數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換的中轉(zhuǎn)站。一般來(lái)說(shuō),使用的是成雙的天線,這種天線在使用的時(shí)候,需要精準(zhǔn)的測(cè)試、校對(duì)對(duì)應(yīng)的角度,以便獲得最佳的速度效率。如果說(shuō)無(wú)人機(jī)飛行高度達(dá)不到預(yù)期,還比較低,就直接采用空中的基站,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這樣效果也能更好。在救援現(xiàn)場(chǎng)搭建基站時(shí),由于受到自然天氣的影響,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況,靈活選擇組網(wǎng)模式,保障救援隊(duì)能順利展開救援,保障在救援過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)信息傳遞通暢[4]。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代化社會(huì)的不斷發(fā)展,科技進(jìn)步日新月異,現(xiàn)如今無(wú)線局域網(wǎng)以及無(wú)人機(jī)的發(fā)展也向著多元化的方向不斷創(chuàng)新進(jìn)步。無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)人機(jī)領(lǐng)域在未來(lái),不僅能夠帶動(dòng)國(guó)內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展,還能為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到推動(dòng)作用,促進(jìn)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)體制下,現(xiàn)代化國(guó)家的不斷創(chuàng)新發(fā)展。所以,我們必須要深入分析現(xiàn)階段WLAN技術(shù)及無(wú)人機(jī)在應(yīng)急救援中的具體應(yīng)用,進(jìn)一步探究應(yīng)急救援方面的相關(guān)專業(yè)理論技術(shù),完善、改進(jìn)以往傳統(tǒng)老舊的應(yīng)急救援方案,強(qiáng)化對(duì)WLAN技術(shù)及無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援人才的輸送,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)及無(wú)人機(jī)領(lǐng)域?qū)ι鐣?huì)的價(jià)值與意義。此外,相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視WLAN技術(shù)及無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援的應(yīng)用,將救援管理的過(guò)程和具體的處理事故的方案作為企業(yè)發(fā)展的重中之重。只有保護(hù)好人民群眾的生命安全,才能保障通信企業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展,才能令我國(guó)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大國(guó)。

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