融合通信在消防应急通信保障工作中的应用

融合通信在消防应急通信保障工作中的应用

宋磊

桂林市消防救援支队

摘 要: 目前消防应急通信保障主要是通过多种通信方式、通信制式等进行交叉式、覆盖式、备份式通信保障，包括如超短波、数字集群、公网通信、专网、自组网、卫星通信等在内，导致现场通信保障复杂，对通信人员业务素质要求高，本文主要针对采用融合通信的理念运用在灭火救援和大型消防安保现场通信保障进行探讨。

关键词：消防；应急通信；融合通信

引 言

消防救援队伍改革转制以来，消防应急通信保障工作面临的“新形势、新任务、新挑战”。随着消防队伍的发展，科技信息化手段更是深入到消防工作的方方面面，对于大型灭火救援和消防安保工作，通信手段在扁平化、可视化、信息化指挥过程中显得尤为重要，通信中断的发生更会使得消防指挥无从谈起。

当前各级消防救援队伍按照应急通信保障按照要求配备了专兼职通信保障人员，在通信保障工作中需要完成直调直报、前突通信、指挥体系和现场通信保障等任务环节，保障人员业务素质也关系着通信保障任务的完成效果。便捷、高效、使用维修简单的通信装备和通信方式对于长时间、持续性通信保障尤为关键。

1 当前消防应急通信保障

1.1 消防应急通信主要面临情况

消防应急通信保障主要面临的情况按照网络情况可以分为网络条件良好、现场环境简单、通信盲区较少的正常情况下和断网断电、环境干扰强、通信盲区多的极端条件；按照作战情况分为无准备下突然出动如灭火救援灾害事故现场和准备充分情况下如消防安保现场、电视直播等活动。

1.1.1 网络正常情况下通信保障

网络正常情况下，通信条件较好，大多数情况下均为此情况，特别是在城市繁华区段、事故现场区域较小、楼层不高、无地下建筑等情况下。此情况下，各类通信手段工作正常，能够最大限度的为指挥、调度、决策提供高质量的语音、视频通信。

1.1.2 极端条件下通信保障

断网断电等极端条件下，公网已经无法使用，主要依靠无线自组网、卫星通信、短波、超短波等进行通信保障。此情况下，大部分通信手段受到限制，仅能够保障语音通信以及有限的视频通信。

1.1.3无准备下通信保障

无准备下通信保障主要是指没有预先铺设通信线路、建设通信设备的通信保障，主要是通信保障人员接到出动指令后按照要求前往灾害事故现场的应急通信保障。此情况下，要到达现场之后根据现场实际情况选择保障方式，以及根据灾害事故的变化情况改变保障方式。

1.1.4 准备充分情况下通信保障

准备充分情况下通信保障是指在提前接到通信保障任务后，预先前往保障现场，排查现场通信覆盖情况，制定通信方案，架设通信网络并通过通信测试演练，解决通信盲区的问题。例如大型消防安保现场、消防活动现场等，在这样的情况下，能够预先测试演练通信情况，能够最大限度的避免出现通信中断情况的发生。

1.2消防应急通信主要方式方法

当前各级消防救援队伍根据各自的实际情况，既有统一的通信方式，同时配备有不同技术下的多种通信设备。不同的设备在各自应对的通信问题上都有各自独到的解决方式。

1.2.1 语音通信

语音通信主要通过对讲机实现，主要包括无线常规对讲机、集群对讲机、公网对讲机等，其中最常用的就是350M无线常规对讲机通信，以及PDT数字集群通信系统、公网对讲机。无线常规对讲机通信主要工作在超短波频段，有响应快、抗干扰性较强，操作简单等优点，但是通信范围较小，难以满足大范围通信保障要求。

PDT数字集群通信系统，网络依赖通信基站，在通信网络信号较好的地方能够保持良好的通信质量，能够满足大范围通信保障需求，在城市范围内使用效果较好，在乡村、野外等环境下和复杂结构建筑物内部使用效果较差，通话响应较慢。

公网对讲机依赖运营商架设的通信基站，利用3/4/5G网络进行通信，整体通信范围广，群组管理简单。但是在通信环境极端条件下无法使用。

电话通信方式，主要是指各类商用卫星电话，各类卫星电话使用依赖其对应的卫星，如海事卫星、欧星、依星、天通等。卫星通信网络覆盖范围广，适合在灾害事故现场断网断电极端条件下使用，但是卫星电话受现场环境、天气等干扰因素较大。

其他通信方式，如短波通信等，难以满足当前消防通信实际情况。使用频率较少。

1.2.2 视频通信

视频通信通常是指将灾害事故现场图像画面通过网络实时回传给现场指挥部以及后方指挥中心。视频图像资源数据量庞大，只能依靠高带宽的通信方式进行，主要通过现场自组网通信、公网通信以及卫星通信等手段。

公网回传图像主要是通信员依靠4G网络将采集到的图像画面实时回传，受限于4G网络的实际情况，现场难以采集多路高清画面同时回传，以及断网情况下无法使用。

自组网通信主要是通信员依靠MESH网络、LTE网络、微波网络等将现场采集到图像通过无线的形式回传到现场指挥部，提供辅助决策。依靠高带宽高频率网络通信，通信网络抗干扰性较差，在结构复杂的建筑物内通信效果较差。

卫星通信主要是通过消防卫星网络，将现场采集到图像通过卫星网络方式回传后方，以及和后方召开视频会议，卫星通信对环境要求较高，受限制较大。

1.2.3 数据通信

数据通信是指将现场各类信息等以文字、图片以及文件等各种数据形式回传至后方，主要通过公网通信和卫星网络。如利用4G网络将无人机制作全景图等回传、通过北斗有源终端发送定位坐标和短信息、通过卫星平板回传文字信息等。

1.3消防应急通信存在的问题

当前消防应急通信保障过程中出现的问题，主要表现在通信不畅通影响指挥指令下达，现场画面图像回传卡顿、掉线，现场连线语音通信不畅，各类信息文字数据回传不及时等。这其中归根结底的问题就是通信中断，并且无法及时对通信网络进行维修和补充。导致问题发生的原因主要在于通信保障人员的业务技能水平以及各类通信装备。在不同条件下工作的稳定性。

1.3.1 人员业务素质难以满足当前需要

消防救援队伍通信保障人员主要由消防指战员和政府专职消防员组成，同时还会邀请通信装备生产厂家派人参与通信保障工作。通信保障人员业务素质水平基于所处单位配备装备器材以及装备器材日常操作使用，所属单位不同其业务水平能力参差不齐。大队、站级通信保障人员实战经验丰富，对灾害事故现场熟悉程度高，但是装备掌握程度单一，缺少复杂通信情况保障能力和战时运维能力；总队、支队级通信保障人员装备掌握情况丰富，能够熟练运用多种装备器材，保障能力强，但是无法第一时间到达现场，缺乏对现场情况的掌控；装备生产厂家保障人员仅仅对其装备器材使用熟悉，对消防应急通信保障的要求不了解，几乎无法对通信保障产生正面作用。

随着消防应急通信保障工作需求的提升，对通信保障人员的要求越来越高，要求通信保障人员能够完成直调直报、前突通信、指挥体系和现场通信保障等各个任务环节，这就要求通信保障人员能够熟练掌握各类装备的运用、维护和替换，能够掌握各个任务环节的工作要求，能够在出现通信中断时及时启动备份措施以及恢复通信。然而当前大多数通信保障人员的仅仅完成单一保障任务，无法达到保障工作面面俱到。

1.3.2 装备复杂化导致通信保障难度提高

装备日新月异的变化也是导致通信保障难度提升的重要原因。早先消防应急通信保障主要是保障语音通信，简单的完成无线对讲机网络覆盖，但随着科技发展，3G、4G网络的普及，自组网技术的成熟，卫星设备和集群对讲机普遍使用，各种制式各种类型的通信装备越来越多的应用到消防领域。不同的通信网络采取不同的通信方式，甚至同样的通信制式不同装备操作方式也不同，例如消防卫星通信网设备，不同厂家卫星便携站，以及新旧网管不同的卫星便携站其操作方式完全不同。

大部分通信保障人员能够熟悉所属单位配备的各类装备，能够在所属单位完成通信保障任务，但是对其他单位的不同设备却难以立即上手操作。同时不同设备的同一功能配件不能通用，消耗和损坏部件无法使用其他替代品。这些问题在跨区域联合作战中尤为凸显，导致出现通信中断不能马上恢复，成为了通信保障工作中的一个瓶颈。

2 融合通信在消防应急通信保障的设计探讨

在《消防通信指挥系统设计规范（GB 50313-2013）》中通信系统的技术由通信指挥业务、信息支撑、基础通信网络等三部分构成，包含了火警受理子系统、跨区域调度指挥子系统、现场指挥子系统、指挥模拟训练子系统、消防图像管理子系统、消防车辆管理子系统、消防指挥决策支持子系统、指挥信息管理子系统、消防地理信息子系统、消防信息显示子系统、消防有线通信子系统、消防无线通信子系统、消防卫星通信子系统等诸多子系统^[1]。但是规范中主要对各项功能进行文字性的规定，对于详细的各个系统统一性的技术性标准却寥寥无几，包括在一些子系统的技术要求中，也有不同的性能要求。

针对现行消防应急通信工作中存在的问题，本人认为需要有一种存在统一、简易、高效的通信方式作为解决问题的手段。融合通信就是解决消防应急通信保障中存在问题的其中一种手段。

2.1 融合通信理念与消防通信保障工作的结合

在消防通信保障中将各种不同的通信制式、编码方式、接口方式、操作模式等进行统一，形成唯一的通信数据结构类型；在不同的网络制式下，不同的通信技术下形成统一的数据通道；在不同的设备、终端、网络下形成统一的通信制式，最终形成统一的一种通信系统。

这样的一种通信系统的设计，一方面能够容纳各种各样的通信设备、兼容以往的通信设备、给后续开发的设备预留接口；另一方面可以扬长避短，发挥各种通信方式的优势，不足之处可以由其他方式进行弥补，形成无缝对接、平滑过渡。这样的设计就是将融合通信的结合到消防通信保障当中。

2.2 融合通信在消防通信保障中的优点

2.2.1 较强的兼容性

融合通信采取了统一的通信平台，而统一的通信平台最大的优势在于其兼容性。在规范标准的数据格式和数据通道下，形成一个统一平台，在应用层面上设计相应的通信系统，符合通信系统制式的各类终端、设备等均接入系统工作。这样的设计在兼容以往各类通信设备的同时，对于新技术时也能够应用快速的融入。

例如当前消防救援队伍普遍使用的警用数字集群（PDT）通信系统，其网络基础设备包含交换机、网关、网络管理设备、基站控制设备和基地台等，用户终端设备包含移动台、有线台、调度台等^[2]。各种不同设备、有线以及无线的网络形式组成的，采取标准的数据格式提供了电话、语音、数据业务。而用户不论是国产的各种品牌设备还是国外品牌设备，只要遵循PDT技术标准，均能无缝接入系统进行通信。

2.2.2 统一的操作

通过统一的平台设计通信系统，其中的各种功能通过标准制定相应的技术特性、技术术语和定义。在统一的系统模式下，各类功能的应用也能相互一致。这样的设计通信保障人员在更换设备时就能够快速掌握新设备的使用方式，同时在用户培训时能够更加规模化、便捷化的进行培训。做个最简单的比喻，一说到手机WIFI和数据流量，大家都知道是什么，不会因为更换不同系统、不同品牌的手机而不会使用这些。

2.2.3 便捷的维护性

统一系统平台下的不同设备，必然有互通的特性。在消防应急通信保障任务中，同一任务工作可以采取不同的保障方式，出现通信中断时可以及时切换，无缝平滑过渡，避免以往不同设备数据转换、接口转换等导致长时间通信中断带来的尴尬局面。互通的优势还在于降低携带的大量设备和线材，不需要再携带多样化的设备，对于当前消防应急通信保障中“轻骑兵”工作和前突通信保障有着极大的帮助。

3 融合通信在消防应急通信保障的应用探讨

在当前的消防应急通信保障工作中，有一些已有通信系统或通信设备就具有融合通信应用的一些缩影，这些通信系统的应用对于融合通信在消防通信工作中的实际应用带来了一定的指引性。例如当前正在使用的消防图像综合管理平台，运用IP网络的优势，将各类图像资源统一融合在统一的平台上、蜂窝网覆盖解决通信盲点。将各个系统的优点集中，设计新的标准化的融合性通信系统，应用到实际工作中，就能有效地提升消防应急通信保障能力。

3.1 IP网络在消防应急通信中的使用

诸如消防图像综合管理平台这样的系统，利用非常成熟IP网络的优势，将4G图传、卫星便携站、监控视频等不同类型的图像资源，转变为IP数据包传输至网络，在网络的任何一处都能够调取图像资源。在新的融合通信系统设计中可以参照这样的模式建立综合网络，将语音、图像、数据转变到网络数据流包，在用户终端采取不同的应用就能够调取、传输不同的资源。

3.2 蜂窝通信在消防应急通信中的使用

蜂窝网络对于消防应急通信最大的优势在于能够将通信的盲点进行最大限度的覆盖。利用蜂窝网络的特点，将保障现场划分为通信网格，对信号较弱的区域进行重点保障。例如当前使用的LTE自组网通信系统，可以将多台基站进行有线或者无线联网，覆盖大片区域，对于部分通信盲点可以使用便携式小型基站进行覆盖。用户终端在各个基站网络之间接入系统，完成各类消防通信保障任务。

参考文献：

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50313-2013 消防通信指挥系统设计规范［S］.北京: 中国计划出版社,2013.

［2］中华人民共和国公安部. GA∕T 1056-2013 警用数字集群（PDT）通信系统总体技术规范［S］.北京: 中国标准出版社,2013

作者简介：宋磊（1989年）,男（汉）,广西桂林人，初级专业技术职务，工学学士,研究方向：消防应急通信。