消防通信应用技术和操作要求

通信为战斗力服务，是消防部队战斗力的倍增器。 消防通信的主要任务是提高初战指挥能力，为预判、预决策服务。解决日常通信、勤务通信和作战通信。 消防通信是实施灭火救援组织指挥的重要保障手段，各级公安消防部队应根据执勤作战、训练管理体系的需要，建设固定、移动消防通信指挥系统，配备通信装备，灵活运用各种通信手段，确保通信联络迅速、准确、不间断。 目 录 无线通信原理 主流无线通信技术 防爆基础知识 消防无线通信解决方案 对讲机日常维护及使用 通信原理 人类发展从古至今，信息一直都被认为是社会重要的资源之一。在政治、军事、生产及日常生活中，信息都具有极为重要的地位。 通信 信息的交换和传递。 信号 信息的载体。 电通信 采用 “ 电信号 ” 承载信息的通信方式。 通信系统的一般模型 我们把实现信息传输所需一切设备和传输媒介所构成的总体称为通信系统。以点对点通信为例，通信系统的一般模型如下图所示。 发送设备的作用一方面是把信息转换成原始电信号，该原始电信号称为基带信号；另一方面将原始电信号处理成适合在信道中传输的信号。例如调制、放大、滤波和发射等。 信道是指信号传输通道，按传输媒介的不同，可分为有线信道和无线信道两大类。任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成。因此，信道是通信系统必不可少的组成部分，信道特性的好坏直接影响到系统的总特性。 图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。 在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号，并将原始电信号转换成相应的信息，提供给受信者。 通信系统的分类 几种常用的分类方式： 1、按传输媒介分 有线通信系统 采用导线或导体作为传输媒介；如电缆、光纤等； 无线通信系统 依靠电磁波传播达到传递信息目的；如短波、卫星、微波等； 2、按信号特征分 模拟通信系统 携带信息的信号是模拟信号； 数字通信系统 携带信息的信号是数字信号； 3、按调制方式分； 4、按通信业务类型分； 5、按信号复用方式分； 通信方式 单工通信 指信息只能单方向进行传输的一种通信工作方式 ， 如下图所示 。 单工通信的例子很多 ， 如广播 、 遥控 、无线寻呼等 。 全双工通信 通信双方可同时进行双向传输信息的工作方式 ， 如图所示 。 例如普通电话 、 计算机通信网络等采用的就是全双工通信方式 。 半双工通信 通信双方都能收发信息 ， 但不能同时进行收和发的工作方式 ， 如图所示 。 例如无线对讲机 、 收发报机等都是这种通信方式 。 无线通信原理 电磁波 电磁波是电磁场的一种运动形态 。 电与磁可说是一体两面 ， 电流会产生磁场 ， 变动的磁场则会产生电流 。 高速变化的电流在振荡电路中 ， 能量不可能全部返回原振荡电路 ， 于是电能 、 磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去 。 与声波和水波相似 ， 电磁波具有波的性质 。 可以发生折射等现象 。 它的速度 ， 波长 ， 频率之间满足关系式： 速度 =波长 频率 频率 电流在电路里来回振荡的速率；是测量电磁波的 。 周期 每完整地前后移动一次；每秒钟内的周期数称为赫兹 (Hz)。 频谱 电磁波所有辐射所有的频率总和；连续的 。 1 周 期 / 秒 = 1 赫 兹 （ H z ）电磁波波段划分表 频率 频带 波长 30 KHz 甚低频 (VLF) 超长波 30300 KHz 低频 (LF) 长波 3003000 KHz 中频（ MF） 中波 330 MHz 高频（ HF） 短波 30300 MHz 甚高频（ VHF) 超短波 3003000 MHz 特高频（ UHF) 微波（分米波） 330 GHz 超高频 （ SHF) 微波（厘米波） 30300 GHz 极高频 （ EHF) 微波（毫米波） 电磁波传输 地波传输 低频无线电波 （ 低于 300kHz)能沿着地球曲面传播 .这种类型的传播称为地波 （ groundwave).在这个频带无线电波能沿着地球的曲面传播到很远的地方去 。 天波传输 频率在 300KHz到 30MHz范围内的电磁波传播时 ， 电离层会反射 、 折射这些信号 ， 接收方接收到这些反射 、 折射信号实现通信 。 视距传输 频率在30MHz到 900MHz范围内的电磁波一般按视线传播 。 最适合做无线通信 。 天线位臵越高传播距离越远 。 噪声 我们将信道中不需要的电信号统称为噪声 。 通信系统中没有传输信号时也有噪声 ， 噪声永远存在于通信系统中 。 由于这样的噪声是叠加在信号上的 ， 所以有时将其称为加性噪声 。 噪声对于信号的传输是有害的 ， 它能使模拟信号失真 ， 使数字信号发生错码 ， 并随之限制着信息的传输速率 。 信噪比 (S/N) 衡量信号质量的重要指标 。 影响无线对讲距离与覆盖范围的因素 无线对讲设备使用的频带 发射功率及接收灵敏度 所用天线的类型 天线的架设位臵 系统工作区的地形 总体工作区电磁噪声的大小 目 录 无线通信原理 主流无线通信技术 防爆基础知识 消防无线通信解决方案 对讲机日常维护及使用 公众移动通信技术 AMPS、 GSM、 CDMA、 PHS、TDS-CDMA、 CDMA2000、 WCDMA、 Wifi、 WiMax等； 专用移动通信技术 TWO-WAY RADIO（ 对讲机 ） 、SMARTTRUNK、 SMARTNET、 短波 、 MPT1327、 同频同播 、 TETRA、 iDEN、 APCO P25、 DMR等； 主流无线通信技术 常规对讲通信 同频单工对讲 终端收发频率设臵相同 ， 终端之间直接对讲 。 异频中转对讲 终端收发频率设臵不同 ， 终端之间通过中转设备进行对讲 。 R 1T 2R 2T 1R 1T 2R 1T 2常规对讲通信的特点 设备简单，组网快捷； 使用简单，呼叫快捷； 信道忙闲不均； 通信距离有限； 设备不具有冗余； 用户等级一样，不具有优先权； 通信内容无保密； MPT1327集群技术 集群通信系统是多用户、多部门共用一组无线信道，并动态地管理和使用这些信道的专用移动通信系统，主要用于指挥调度通信。 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 常 MPT-1327信令是由英国邮电部于 1985年正式公布的，是专用陆地集群移动通信信令标准，定义了系统控制器（ TSC）和移动终端（ RU）之间的空间信令规则，采用专用的控制信道传输信令； 警用集群系统标准名称： 公安移动通信网警用自动级规范 （ GA176-1998）。 集群系统组成 C C1常 常 常 A常 常 常 常 常V C2V C3V C4V C5C C = 常 常 常 常常 常 常 BV C = 常 常 常 常集群系统的特点 频率资源共享 将配给各部门的专有频率集中共用，充分发挥频率的使用效率； 服务范围共享 可以将各个基站或系统互连起来，从而获得更大通信覆盖区； 接续时间短，能快速获取信道和脱离信道； 计算机辅助调度； 具有灵活的多级别分组调度指挥功能； 高级别用户优先分配信道； 通话具有私密性； 系统具有故障弱化的功能； 可进行话音加密； 集群系统的用户管理 MPT1327集群系统独立的用户编队方案： MPT1343、 CPS； 每套系统支持最大 7000用户、 1000个组； 针对消防用户可独立划分一个大队使用： 700用户、 100组； 支持队内全呼、分组呼叫、单呼； 集群系统的功能 呼叫功能 单呼、组呼、全呼、包容呼叫、呼叫转移、紧急呼叫、临时编组、开放信道、 PABX呼叫、短数据呼叫、状态信息呼叫； 管理功能 系统参数管理、设备状态管理、联网管理； 用户管理 用户权限管理、漫游用户管理、遥毙 /恢复； 扩展功能 GPS定位； 集群通信与常规通信的区别 项目 系统管理 系统监控 系统联网 用户管理 用户分组 多级别调度 故障弱化 系统覆盖 接续时间 用户遥毙 通话限时 通话计费 用户容量 数据传输 集群 有 有 有 有 有 有 有 很大 0.5 秒 有 有 有 大 有 常规 无 无 无 无 无 无 无 大 最小 无 无 无 大 无 公网 有 有 有 有 有 无 有 最小 5 秒 有 有 有 小 有 同频同播系统 同播系统定义：多个基站通过一个中心链路站连接起来，并且各基站使用同一对频率进行通信的系统； 扩大覆盖范围 ：多个同播中转站互联，覆盖范围为各站之和； 同频广播 ：多站共用一对频率，解决频率资源瓶颈问题； 用户自动漫游 ：对讲机切换基站不需改信道，全自动漫游； 同频同播系统的技术 同频同播系统难点重叠覆盖区 dBEEE 1510321 E1 E2 E3 重叠覆盖区 由于接收机的俘获效应，当场强相差 15dB以上时，强信号可以压过若信号，接收机主要接收解调强信号。 TS-2601有线链路组网图 有线链路采用全数字处理和交换技术 链路条件要求 E1线路（ G.703标准），每个基站占用 1个 64K时隙 多个基站的 E1到中心由 DXC设备进行时隙交叉整合成一个 E1，接入中心链路控制器 同播基站接口也为 E1接口 自动校正音频相位 最大可连接 24个基站 E 1链 路 控 制 器电 源有 线 链 路 站有 线 基 站 1控 制 器信 道 机双 工 器电 源E 1光 纤光端机光端机E 1有 线 基 站 n控 制 器信 道 机双 工 器电 源E 1光 纤光端机光端机E 1DXCTS-2601无线链路组网图 无线链路频率可选 150M、 220M、 350M、 450M段，根据当地的电磁环境和无委的规划定，最好与同播基站不使用同一个频段 多个同播基站链路共用 1对频率 链路数据速率为 9.6kbps 链路最低场强保证大于 90dBm 最大可连接 32个基站 无线基站1控 制 器信 道 机双 工 器电 源U / V H F双 工 器链 路 机无线基站n控 制 器信 道 机双 工 器电 源U / V H F双 工 器链 路 机U / V H F电磁波无 线 链 路 站链 路 控 制 器电 源链 路 机双 工 器调 度 台同频同播系统的功能 呼叫功能 常规中转对讲； 管理功能 基站分群管理、基站状态管理、故障报警管理、录音管理； 用户管理功能 用户身份管理、用户检测、遥毙 /恢复 ； 扩展功能 GPS定位、移动视频共网、同播系统综合调度平台； 目 录 无线通信原理 主流无线通信技术 防爆基础知识 消防无线通信解决方案 对讲机日常维护及使用 哪些工作场合属于爆炸性危险场所 ？ 燃料或化学品的生产、运输、仓储地，如石油石化工厂、油轮货仓、加油站、烟花爆竹厂、煤矿、煤炭焦化厂、炼油厂，天然气公司等； 空气中含有大量可燃性粉尘或纤维的场所，如带有谷物粉尘的谷物加工场、带有金属粉尘的工厂、煤炭加工厂等； 燃烧和爆炸的条件 燃烧剂 氢气 ， 汽油 ， 甲烷等 氧化剂 氧气 ， 空气等 点燃源 明火 ， 火花 ， 电弧 ， 高温表面等 可燃性气体和蒸汽的安全参数 爆炸界限 -用可燃性物质在混合物中的体积百分比表示 引燃温度 最小点燃能量 最大试验安全间隙 最大爆炸压力 危险场所分类 根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间 ， 危险场所分为 3个区域 0区 爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所 ， 在工程上是很少的 ， 例如具有排气口的油罐的顶部与油面之间的空间 。 1区 正常运行时 ， 可能出现爆炸性气体环境的场所 ， 对时间的或然率约为 1/101/1000， 每年累计约 10-1000小时 。 2区 正常运行时 ， 不可能出现爆炸性气体环境 ， 如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所 ， 1/10000， 每年累计约 1小时 。 常用防爆类型 隔爆型 “ d” -能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力 ， 并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播 。 正压型 “ p” -在设备的外壳内通入一定压力的新鲜空气或惰性气体 ， 使周围的可燃性气体不能进入外壳内部 ， 从而阻止点燃源与爆炸性气体接触 ， 达到防止爆炸的目的 。 充油型 “ o” -将设备全部或部分浸在外壳中的油内 ， 使设备不能点燃油面以上或外壳以外的爆炸性气体 。 充沙型 “ q” -外壳内填充砂粒材料 ， 使其在规定的使用条件下 ， 壳内产生的电弧 、 火焰以及外壳壁和砂粒表面均不能点燃周围的爆炸性混合物 。 . 常用防爆类型 浇封型 “ m” -将设备可能产生火花或高温的部分浇封在浇封剂 (树脂 )中 ， 使它们不能点燃周围的爆炸性混合物 。 增安型 “ e” -在正常运行条件下不会产生火花 、 电弧或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上 ， 采取措施提高安全程度 ， 以避免在正常和认可的过载条件下 (包括电动机堵转条件 )出现这些现象的电气设备 。 本质安全型 “ i” -在规定的实验条件下 ， (设备的电路 )正常工作或规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物 。 本质安全型的主要防爆措施是限制电路中的能量 ， 使产生的火花的能量小于相应得最小点燃能量 。 电气防爆设备分类 类防爆电气设备 煤矿用 代表性气体甲烷 类防爆电气设备 除煤矿外的其他爆炸性气体环境用 A B C 气体危险程度： CBA 危险气体分类 /分级与电气设备类别 /级别关系表 危险气体分类 /分级 允许使用的设备类别 /级别 A 丙烷，茂烷，苯，汽油，乙醇，乙醛，丙酮，甲胺等 A ， B, C B 乙烯，二甲醚，焦炉煤气等 B ， C C 氢气，乙炔，二硫化碳等 C 设备防护等级 : C B A 类电气设备最高表面温度分组 温度组别 最高表面温度 T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85 温度组别 T6最高， T6 T5 T4 T3 T2 T1，温度越低越好，越不易引燃可燃性气体。 本质安全型防爆电气设备 应用范围 由于本质安全型电路是在规定的实验条件下产生的火花和热效应均不得点燃规定的爆炸性气体混合物的电路 。功率很小 ， 应用于弱电设备中 ， 如通信系统 ， 报警 ， 自动调节 ， 流量 ， 压力监测系统 。 等级 ia等级设备：可应用 0， 1， 2，区 ib等级设备：可应用 1， 2区 ,安全程度比 ia低 发证机关 国家防爆电气产品质量监督检验检测中心 CQST 防爆标志 E x 防 爆 标 志 符 号电 气 设 备 类 别温 度 组 别防 爆 类 型i b BT 3TC-700EX防爆对讲机 主机电路板采用本质安全型电路 ， 特殊的安全保护元器件 ， 多处保护处理电路 ， 避免过流 、 过压故障； 结构极片采用特殊结构 ， 保证安全间距； 目 录 无线通信原理 主流无线通信技术 防爆基础知识 消防无线通信解决方案 对讲机日常维护及使用 现场通信混乱的情况普遍存在 ， 特别是扑救火灾的初期阶段 ；现场指挥手段单一 ,基本上是无线对讲机 ；指挥员在现场不会使用对讲机；许多灭火行动靠人跑嘴喊来传递指挥命令；