王健宇 胡赫

摘要：面對復雜的消防通信需求，消防部門應根據當前形勢的發(fā)展要求，合理引入先進的數字化技術，構建全新的消防通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)可利用5G通信技術、計算機技術等數字化手段，通過無線通信傳輸音視頻信號，更好地滿足消防通信指揮工作的實際需求。減少各種重大災害造成的損失，推動消防通信向數字化、智能化方向發(fā)展。

關鍵詞：數字化技術；消防通信；應用

城市消防作為城市現(xiàn)代化建設的重要組成部分，需要充分關注消防通信規(guī)劃。通過利用有線和無線等通信技術和手段，構建現(xiàn)代化、數字化的消防通信指揮系統(tǒng)。在數字化技術的支持下，開展包括災情報警、現(xiàn)場指揮、消防信息綜合管理、訓練模擬等多項工作。加強消防通信的數字化基礎設施，實現(xiàn)消防通信信息資源的共享和利用，以滿足消防通信安全方面的需求。

一、當前消防通信指揮存在的問題分析

（一）通信指揮基礎設施設備不夠齊全

目前，消防隊伍在基礎設施裝置方面存在明顯不足。通常采用對講機、衛(wèi)星電話、短波收音機等傳統(tǒng)設備進行通信。但這些設備存在兼容性問題，容易受地面密集建筑物和構筑物的干擾，無法快速而準確地定位作業(yè)地點以及了解具體狀況。此外，數據傳輸也受到較大的阻礙。這些消防設備基于不同的通信協(xié)議，技術標準也不夠統(tǒng)一，因此無法進行縱向擴展和綜合應用。這導致在地理信息集成、可視化指揮、大數據分析等方面存在缺失，并且無法滿足滅火救援現(xiàn)場消防指揮的需求。

（二）消防應急指揮能力不足

消防通信是確?？焖贉蚀_救援的重要前提。如果現(xiàn)場情況復雜易變，會給消防救援人員帶來極大的威脅。為了解決這個問題，需要建立準確高效的現(xiàn)場消防應急指揮系統(tǒng)。但目前的消防應急指揮能力還存在不足，無法綜合判定現(xiàn)場處置行動的時機和救援方式。消防通信傳輸不及時，無法提供消防應急指揮方案所需的數據支持。對于現(xiàn)場形勢的變化和突發(fā)狀況缺乏科學綜合的分析，導致消防應急指揮混亂無序。

（三）消防通信技術滯后

當前的消防通信技術尚存在諸多技術缺陷，這些缺陷限制了無線通信功能的充分發(fā)揮，不利于快速準確地進行現(xiàn)場部署和作戰(zhàn)。具體表現(xiàn)為：①無線頻率的分配不均勻，而且可供消防使用的無線頻率相對較少，容易在現(xiàn)場救援工作中出現(xiàn)頻率沖突的情況。②無線通信存在干擾和堵塞現(xiàn)象。例如，一些設備如350兆赫超短波電臺、4G無線圖像傳輸系統(tǒng)、短波電臺等，在工作中會出現(xiàn)信號干擾甚至堵塞，導致無線通信系統(tǒng)失效。③無線通信方式相對單一，救援現(xiàn)場通常使用350兆赫集群對講機、POC對講機、手機等設備，通信覆蓋范圍較窄，不利于及時有效的現(xiàn)場溝通和部署。④地鐵、隧道、地下室等復雜場所的信號較弱，對無線通信傳輸帶來一定干擾。

二、數字化消防通信系統(tǒng)的總體架構

（一）搭建計算機網絡綜合平臺

基于現(xiàn)有的消防通信設備，利用計算機技術搭建消防通信網絡綜合平臺是一種可行的方案。這樣的綜合平臺可以通過多種通信手段協(xié)調指揮各個消防隊站，實現(xiàn)各消防站的統(tǒng)一指揮。以下是該綜合平臺的主要部分：①語音通信網絡：利用消防調度程控交換機和電話等有線通信設備進行語音通訊，系統(tǒng)可以自動選擇適當的信道，實現(xiàn)警情的受理和調度。②GPS導航定位網絡：利用GPS、GSM、GIS等技術，實現(xiàn)對消防設備的狀態(tài)監(jiān)視，可以及時有效地調度各類消防車輛，利用車載設備進行信息查詢，提高警情響應的速度。③系統(tǒng)接口：綜合平臺提供多個接口，例如火警電話通信接口、專網報警通信接口、衛(wèi)星通信接口等，可以利用不同的接口傳輸語音、數據、圖像等信息。

（二）業(yè)務子系統(tǒng)模塊的架構

1.警情受理子系統(tǒng)

利用消防用程控交換機接收電話報警，并實時錄音。通過一機雙屏的信息聯(lián)動，確保接警席、錄音席、調度席的時間同步。

2.處警子系統(tǒng)

利用無線通信網相關設備進行指揮調度，根據警情的類別、等級、自然環(huán)境等因素，制定出動方案，部署現(xiàn)場消防救援指揮技戰(zhàn)術。通過大屏幕投影等設備，動態(tài)顯示消防實力、交通要道圖像等信息，靈活顯示消防實力和當前警情信息。

3.消防無線通信子系統(tǒng)

采用無線對講系統(tǒng)進行通信，利用專用信令進行警情報警和現(xiàn)場調度。借助調度平臺的支持，實現(xiàn)數字化自動報警和檢測。

4.消防信息綜合管理子系統(tǒng)

該系統(tǒng)集成了各種消防數據，采用綜合管理的方式，利用中間件和分布式組件技術，深入挖掘和分析常規(guī)消防數據、GIS數據信息、模擬演練數據等，為消防信息的綜合管理提供數據支持。

5.數字大屏顯示系統(tǒng)

通過DLP拼接、液晶拼接、等離子拼接等技術，實現(xiàn)動態(tài)顯示消防設備信息，災情現(xiàn)場圖像、道路監(jiān)視圖像和消防站圖像等。

6.視頻會議系統(tǒng)

利用CDMA視頻服務和指揮中心視頻服務器聯(lián)網，將災情現(xiàn)場和指揮中心的信息實時轉播，便于可視化指揮和決策。

三、數字化技術在消防通信中的應用實現(xiàn)

（一）基于可視化平臺規(guī)劃消防救援路線

利用LoRa無線傳感網絡的優(yōu)異特性，可以開發(fā)一種集無線定位功能與可視化最優(yōu)路徑規(guī)劃于一體的救援決策平臺，該平臺能夠精準定位災情位置，并合理規(guī)劃消防救援路徑，實現(xiàn)快速響應。通過LoRa無線傳感網絡的部署，可以在相關區(qū)域布置傳感器節(jié)點，實時獲取災情位置的準確信息，例如火災或煤氣泄漏等。同時，通過該平臺提供的可視化最優(yōu)路徑規(guī)劃功能，能夠根據災情發(fā)展態(tài)勢實時調整疏散路線，充分考慮路線的復雜性和出口的多樣性。此外，平臺還能夠提取相關建筑物的環(huán)境信息，并將其與網格地圖進行信息圖形的轉換，以優(yōu)化配置消防資源和獲取最佳的現(xiàn)場疏散路徑。

（二）運用ZigBee技術進行消防員定位

ZigBee技術是一種短距離無線傳感器網絡技術，其傳輸速率為250kbps。利用ZigBee技術，可以獲取消防人員的相關信息，包括體溫、脈搏、呼吸、血壓、體態(tài)等。通過在消防員身上配備ZigBee傳感器，可以實時感知消防員的生理特征。當消防員在救援過程中出現(xiàn)異常情況時，ZigBee傳感器會及時發(fā)出報警信號，以便其他救援人員迅速做出反應。同時，ZigBee技術也可以準確地定位消防員的位置信息，使得救援行動能夠更加迅速有效。

（三）基于消防GIS系統(tǒng)的智慧消防

基于GIS系統(tǒng)的物聯(lián)網技術、云計算和數據分析技術，能夠智能識別消防設備，精準定位并追蹤消防指揮狀況，如消防車輛具體位置、消防車輛移動方向等，實現(xiàn)智慧消防應用。

1.利用GIS平臺高效指揮

利用消防GIS地理信息服務平臺系統(tǒng)可以實現(xiàn)高效指揮和精準測量環(huán)境信息，實現(xiàn)一鍵式消防救援。①災情精準定位?；贕IS平臺的指揮中心可以通過點擊地圖上的災情對象，利用地圖定位功能快速定位災情，并自動提取該對象的信息，從而極大地提高隊站接警出動的效率。②災情自動分析。在消防通信救援中，災情分析是關鍵前提，可以利用系統(tǒng)對災情周邊環(huán)境和災情具體情況進行分析，以獲取全面準確的信息。通過災情分析，可以獲悉災情范圍內的重點單位、管轄隊伍等相關信息。通過系統(tǒng)自動分析災情的類型、具體物質分類、構建筑物情況、人員被困情況，可以幫助指揮中心更準確地判定災情蔓延發(fā)展的趨勢，以便結合災情分析結果，制定相應的消防救援指揮戰(zhàn)術。③救援路線。導航系統(tǒng)在消防救援指揮中起著關鍵作用，而選擇最優(yōu)救援路線則是其中的核心。當災情發(fā)生后，系統(tǒng)可以通過快速建立城市道路的路網圖層，將道路、交叉口、隧道等相關信息納入導航系統(tǒng)。通過這個路網圖層，系統(tǒng)能夠計算出符合特定條件的最優(yōu)救援路徑。④智能應急救援。利用GIS系統(tǒng)繪制地形圖標和平面坐標，可以搭建智能化應急預案系統(tǒng)，幫助指揮中心快速應對各種災情突發(fā)事件，提高消防救援指揮的效率。

2.加強災情事故實時監(jiān)控

通過24小時不間斷的實時服務平臺進行災情事故監(jiān)控，安裝遠程監(jiān)控主機以及通過APP智慧服務平臺進行智能監(jiān)督，及時獲取消防信息并有效處理消防安全隱患，增強抗災情事故風險能力。視頻監(jiān)控系統(tǒng)記錄災情事件的變化和發(fā)展，為災情調查提供有力證據。

3.注重區(qū)域聯(lián)防信息化管理

運用智慧消防終端設備查詢消防站資料，進行緊急狀況通告和意見反饋。通過大數字消防監(jiān)督管理PDA開展消防安全巡視，實施消防區(qū)域聯(lián)動，實現(xiàn)“智慧消防”應用的全覆蓋。

（四）基于災情風險評估的消防救援站布局

針對當前消防通信救援站點建設總量不足的問題，利用信息技術為消防通信救援提供技術支撐，并引入MATLAB、SPSS等統(tǒng)計分析軟件開展全面災情風險評估，可以切實有效地改善消防通信救援的困境。以下是一些針對優(yōu)化消防救援資源配置的建議：

①做好災情風險分區(qū)。運用聚類分析方法，將災情風險區(qū)域進行合理分區(qū)?？紤]到人口分布、交通情況、地理環(huán)境等因素，設定不同災情風險等級的消防響應時間。高風險區(qū)域的消防響應時間應更短，而低風險區(qū)域可以適當延長響應時間。

②基于GIS優(yōu)化消防救援站布局。利用GIS技術和相關軟件，建立“定位－配給”模型，根據消防需求、現(xiàn)有消防設施、區(qū)域功能等數據進行消防救援站的優(yōu)化布局。通過模擬分析和搜索算法，確定最佳的消防救援站選址，修正已有站點布局，確保消防救援站能夠覆蓋責任區(qū)，合理分配資源，提高救援效率。

③做好數據分析與決策支持。利用MATLAB、SPSS等統(tǒng)計分析軟件，對人口、路網、車流、信息等因素進行綜合分析，輔助制定消防救援資源的優(yōu)化配置策略。通過數據模型和決策支持系統(tǒng)，綜合考慮各種因素，量化和評估消防通信救援資源的供需關系，提供科學決策依據。

（五）消防廣播遠程控制系統(tǒng)與電話系統(tǒng)的集成

隨著城市建筑的密集化，消防安全成為各單位管理工作的重中之重。為了快速做好災情指揮救援工作，需要增強消防通信功能，利用計算機技術進行消防廣播與消防電話系統(tǒng)的集成，使各樓棟之間能夠及時互通災情信息，快速實現(xiàn)人員疏散和救援。

1.消防廣播遠程控制系統(tǒng)的應用

通過遠程控制系統(tǒng)實現(xiàn)對消防廣播的一體化控制。使用NCX卡作為音頻和控制信號的傳輸接口，通過發(fā)送播放控制將音頻信號發(fā)送到網絡上，并利用端口電平控制同步傳遞樓層的控制信號。通過計算消防廣播所需數量和設定端口電平變化狀態(tài)，實現(xiàn)消防通信一體化廣播和控制功能。

2.消防電話系統(tǒng)

利用總線制災情電話進行通話控制，與總線制災情電話總機配合使用。該系統(tǒng)適用于建筑內火災或緊急情況時的通信需求。通過總線連接，采用DTMF雙音頻控制實現(xiàn)主機與各分機或電話之間的通話。具備總線短路保護、遠程遙控通信和災情信息實時掌握等功能。

3.廣播遠程控制與電話的系統(tǒng)集成

通過消防廣播遠程控制系統(tǒng)與電話系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)整體的消防通信控制系統(tǒng)。將總線制電話機與語音網關相連接，通過設置語音網關的IP地址與電話號碼的對應關系，實現(xiàn)主控與各分控之間的電話連接。保持各樓層與分控、主控中心之間的通暢的電話連接，以實現(xiàn)災情信息的快速傳達和救援指揮的及時響應。

（六）運用5G通信技術進行消防指揮

針對當前消防通信效果差、系統(tǒng)融合度不足等問題，引入新型5G通信技術可以為消防救援提供強大的通信支持，快速高效地開展災情指揮救援工作。以下是一些具體的措施和建議：

1.搭建配套的協(xié)議標準體系

構建統(tǒng)一標準的消防通信信息體系，制定相關協(xié)議和標準，使不同廠商的通信設備能夠互聯(lián)互通，實現(xiàn)無縫切換和移動。通過網絡蜂窩體系覆蓋全國，并進行頂層設計，確保全國范圍內通信的協(xié)同和統(tǒng)一。

2.配置與5G技術相匹配的通信基礎設施

增加對5G通信基礎設施的投入，配置消防指揮所需的各種設備，如操作平臺、通信指揮車、衛(wèi)星地面站等。這些設備需要與消防通信信息體系相一致，滿足現(xiàn)場救援指揮的調度需求。

3.搭建科學完善的消防指揮大數據平臺

利用5G技術，建立科學完善的消防指揮大數據平臺。通過大數據和云計算技術，實時采集消防人員、裝備和災情信息，進行災情趨勢分析和預測，為指揮決策提供科學依據。

4.加強通信設備的互聯(lián)互通

加強各級消防指揮中心之間通信設備的互聯(lián)互通。配置消防通信網絡設備，加強與5G設備的連接，促進消防設備的互聯(lián)互通，實現(xiàn)消防通信設備的協(xié)同工作。

5.規(guī)范消防通信指揮

借助5G通信技術，進行精確識別和定位，繪制災情現(xiàn)場圖，利用單兵圖傳畫面、無人機監(jiān)控畫面等，實現(xiàn)統(tǒng)一指揮、可視化指揮、動態(tài)指揮。加強與通信部門的協(xié)作，優(yōu)化資源調配，提高消防指令控制效率。

四、結束語

綜上所述，針對消防通信對于消防滅火救援指揮的重要性，應深入分析當前存在的問題，并充分利用數字化技術和手段來建立科學完善的消防通信體系。通過配置合理優(yōu)化的消防通信設備，基于先進的5G網絡技術和基站平臺，能夠實時采集和分析災情現(xiàn)場的數據信息，準確定位消防人員和設備的位置，制定最優(yōu)的救援路線，并實現(xiàn)統(tǒng)一的指揮和調度，協(xié)調各方資源和力量，從而對消防救援任務做出準確預測和研判，保障災情現(xiàn)場救援任務的順利實施。通過構建科學完善的消防通信體系，提高指揮決策的效率，減少誤解和延誤。利用數字化技術實現(xiàn)實時數據采集、分析和傳輸，并充分發(fā)揮5G網絡技術的高速穩(wěn)定的數據傳輸能力，能夠在消防通信中提供更強有力的支持。

作者單位：王健宇 胡赫 伊春市消防救援支隊

參? 考? 文? 獻

[1]段祥永.消防通信中數字化模式的構建[J].中國新通信，2013，15（20）：107.

[2]韓冰.消防通信設備在使用中存在的問題及策略研究[J].中國設備工程，2023（04）：198-200.

[3]付飛.5G通信技術在消防通信指揮中的應用[J].數字技術與應用，2021，39（10）：85-87.

王健宇（1988.04-），男，漢族，黑龍江綏化，本科，研究方向：消防通信；

胡赫（1994.06 -），男，漢族，吉林梅河口，本科，研究方向：消防通信、消防無人機應用。