对事故救援现场消防通信保障的分析.doc

对事故救援现场消防通信保障的分析一、前言近年来，消防灭火救援工作面临的形势逐步趋现社会化、全局化、复杂化和智能化等特点。火灾救援现场的特殊性客观上对保障火场指挥者与指挥对象间的通信联络提出了新的更高的要求。跨区域、超深度、超广度等地区的火灾现场通信保障，已成为现代消防通信保障的一个重点和难点。南京炼油厂火灾、四川梨子园隧道火灾、5.12汶川地震、4.17玉树地震等事件现场消防通信都体现出了现代事故救援现场通信保障的特殊性。另外，高山、草原、沙漠和戈壁等边远地区因无线电覆盖区域小、衰减大、使用移动中继困难等多方面的原因而使得灭火救援现场的通信变得极为困难。因此，如何解决特殊情况下的通信保障问题，成为了当前研究消防通信的重点和难点。二、消防通信的任务和要求构成消防作战指挥的要素包括指挥者、指挥信息、指挥手段和指挥对象。消防指挥信息包括供指挥者进行灭火救援指挥决策的各种情报信息和反馈信息。指挥者获取准确、可靠、及时的信息对于整个灭火救援作战的成功起了很为关键性的作用。火灾现场通信是为了灭火战斗指挥和协同作战而建立的通信联络，它主要负责保持整个火场的通信畅通。为了在短时间内控制火势，扑灭火灾，减少损失，它要求必须迅速、准确和保持不间断的通信联络。 三、事故救援现场通信存在的问题及原因跨区域、超深度和超广度等事故救援现场通信保障的问题已日显突出。近年来，我国和世界范围内均发生过此类场所的消防救援事件，各地消防救援机构在实施现场通信时也出现过通信不畅的问题。我个人以为，这些通信不畅的问题主要表现在以下几个方面：（一）干扰1. 外来电波干扰外来电波干扰按其特点可以分为脉冲干扰和起伏干扰。在救援过程中，脉冲干扰的影响比较大。脉冲干扰的强度很大，但持续的时间短，主要来源于各种电气设备产生的电脉冲，如机动车辆在起动和行驶中的打火等。2 互调干扰它主是因多个信号加到非线性器件产生大量互调产物产生的。当两个或多个信号同时加到非线性器件上时，因器件的特性，这些信号将产生多种混频产物。如果某些产物落入对讲机的通频带内，并且具有一定的强度，就会造成对该对讲机产生干扰。目前总队对讲机CH04频道与拉萨支队对讲机CH03频道就存在此类问题。3 邻道干扰和同波道干扰邻道干扰是指相邻的或邻近的波道之间的干扰。在使用移动基站进行紧急通信时，移动台发射的调制边带扩展和边带噪声辐射，将会对正在接收微弱信号的邻道基站接收机产生干扰。同波道干扰是具有相同频率的基地台之间形成的干扰。这样现象都会使得救援现场接收到的无线电信号失真或信噪比过低，从而使得通话质量下降。(二) 屏蔽作用电磁波的屏蔽作用在电磁波的传播方面具有很大的影响。无线电波的传播是以电磁场的能量形式运动的，在这一运动中，若不考虑近场的影响，则电场和磁场是相互垂直的。交变的磁场在运动中遇到金属物体会产生交变的感应电流，从而阻止或减弱电磁波的传播。这种现象在建筑物内进行通信时会显得比较明显。对讲机在进行通信时，一般情况下是通过中继台进行转发的。对讲机的发射与接受电磁波在进行传播的过程中，当遇到混凝土中的钢筋等其他金属物体时会使钢筋内产生交变感应电流，交变感应电流会形成交变磁场，从而影响对讲机的电磁波的传播，造成对讲机无法正常通信。（三）信号衰减 接收机的主要技术指标包括灵敏度和选择性。对于某种型号的接收机，其灵敏度是确定的，即保持一定的信噪比和输出功率的情况下，天线上所需要的最小感应电动势是一定的。如果基站的发射功率比较小，或者电波在传播过程中遇到超过波长范围的障碍物，如高山、树木等，接收机接收到的信号就会变得十分微弱。目前，消防部队使用的350MHZ集群组网技术，按照总队CH05频道单频358.95MHZ进行计算，可得出其波长大约为0.84m。如在火场通信现场遇到大型建筑物、车辆等物体，电波无法进行绕射，通信保障将会受到极大的影响。（四）非防爆防水爆炸危险性环境下的现场救援已成为当前消防救援的一项主要内容。在处置液化石油气、汽油、丙烯等具有爆炸性危险性物质的泄漏事故时，应当严格地控制现场范围内的点火源。从调查了解的情况来看，全国范围内的对讲机生产企业出产的对讲机（包括由国内厂家组装的国外品牌对讲机）均不具备有防爆、隔爆和防水的功能。但是，消防部队在从事灭火抢险救援过程中，经常会遇到有爆炸性的混合气体和高潮湿性环境。因此，对讲机的非防爆和非防水问题将会使得爆炸性危险环境和高湿性环境下的通信受到严重的影响。（五）非兼容性跨区域性灭火救援已成为近年来灭火救援的一个新特点。各参战的力量到达火灾现场后，由于各单位写频顺序不同，导致其自身携带的通信工具往往不能立即加入本地通信网。同时为了安全的原因，各别单位通信指挥系统还加入了个人身份码识别信令，用来对收发状态进行控制和限制。这些控制信令的设置，将会使得参战力量的通信设施无法正常的加入本地通信网系统，从而造成跨区域灭火作战现场通信的困难。四、特殊场所存在的通信问题的分类根据灭火救援的特点，我个人将事故现场划分为跨区域、超深度和超广度等现场，如地下、隧道、地铁、洞穴和草原、戈壁、高山等现场。各类现场因自身特性均存在各类不同的通信问题，不同的场所类别有些也存在相同的通信问题。因此，针对前述提出的火场通信存在的问题，我个人对各类特殊现场存在的通信问题作如下归纳分类，列表如下。特殊场所火场通信存在的主要问题特殊场所的种类存在的主要问题跨区域化（跨省、市）非兼容性；信号干扰；设备的非防爆和非防水。超深度（地下、隧道、地铁、洞穴等）信号屏蔽；信号衰减；设备的非防爆和非防水。超广度（草原、戈壁、高山）信号衰减；设备的非防水。五、解决事故现场通信问题的方法（一） 信号干扰信号干扰是火场通信中最为普遍的干扰现象。它主要包括互调干扰、邻道干扰和同波道干扰。互调干扰属于多个信号加到非线性器件上形成的。因此，对于各干扰信号而言，必须满足特定的频率关系且具有一定的幅度时，才能形成互调干扰。因此，可以通过当地无线电管理委员会加强对空间无线电的分配管理，加强协作，严格执法，防止出现形成互调的频率。对于同波道干扰，主要是通过不断地加强对已分配的350MHZ频段范围内的频率，如对讲机的收发频率，进行进一步地规范管理，防止或减少在有些范围内出现的相同频率。（二） 屏蔽屏蔽现象主要出现在大型建筑物内、地下室等半封闭或全封闭空间内的火场救援通信现场。1 利用有线通信、简易通信等辅助方法火场通信包括无线通信、有线通信、计算机通信和简易通信等方式。在火灾救援通信现场，尤其是对于这种对无线电波有屏蔽作用的半封闭或全封闭大空间内的通信时，应当合理地利用其他的通信方式以弥补无线电通信的不足。此时，可以通过防火阻燃的电缆传播通信信号，再以信宿处的转换信号设备对信号进行转换。如可架设有线电话机或通过架设大功率的扩音设备对火灾救援现场进行指挥。对于一些现场，如果烟雾浓度较小或者该场所处于爆炸危险环境内时，可以适当地采取简易通信的方式，如手语、旗语和语音信号。这种方式简单、实用而且安全性比较高，特别适用在爆炸危险环境内的通信。2 利用其他已覆盖于该区域的无线或有线设备和设施目前，因消防无线电通信设备的发射功率和覆盖范围的影响，可能在有些场所或地域范围内存在消防无线通信设备无法使用，但对于移动、联通等通信运营商的无线电信号已覆盖该地区时，可以充分地利用无线资源，及时展开通信工作。在所有无线电信号都被屏蔽时，我个人以为在有条件的地方还可以充分利用建筑物内的通信设备，如消防电话。消防电话在发生火灾后一段时间内因设计的特殊性而不会立即中断，消防员在建筑内扑救火灾或开展救援工作时，要充分地利用建筑物内部的消防通信设施，及时有效地通过控制中心取得与外界的联系，从而更有效地开展灭火救援工作。（三）信号衰减1 加设中继或增加基站的发射功率消防无线电信号的传播是通过发射台和（或）一定数量的中继台进行传播的。对于因信号衰减出现的接收信号弱的问题，可以通过加设中断或者在不出现同波道干扰的情况下，增加发射台的发射功率来实现增强信号的目的。某隧道发生火灾，信号衰减是指挥部当时面临的最为主要的问题。指挥部可以通过每隔一定距离架设一台中继的方法解决信号衰减的问题，为取得火场救援的最后胜利奠定基础。另外，通过增加发射基站的发射功率和天线的高度也是解决覆盖范围内信号衰减的一个很重要的手段。2 利用扩音设备在信号出现衰减而又无法立即实现上述所列举的方法时，我个人建议可以通过架设有线或无线的扩音设备来解决信号衰减的问题。利用扩音设备还有一个优点，它能够有效地提高信噪比，从而能够有效地提高指挥信号传达的准确率。（三） 设备的非防爆与非防水设备的非防爆可以通过对对讲机的外壳进行重新的设计和处理，以达到防爆的目的。在设计时，还应考虑消防部队在从事抢险过程中遇到的比较经常的爆炸性气体，合理的设置隔爆直径，达到最大的安全性能。设备的非防水也可以通过对设备进行改良，如对对讲机的外壳进行全封闭处理或对电路、电子元件进行处理，以达到防水的目的。另外，消防部队在爆炸性气体环境下必须使用现有的对讲机进行现场通信时，我个人建议可以通过对设备进行简单处理，如把对讲机装到一个比较结实的塑料袋中，然后扎口封闭，这样能起到一定的防爆和防水的作用，但缺点是不耐高温。（五）非兼容性解决跨区域灭火救援通信过程中存在的非兼容性问题，我个人以为可以在使用目前公安消防部队的350MHZ组网的基础上，通过统一化的规范管理，强化具有一定带宽未设立控制信令的358.950MHZ（总队CH05单工信号）和355.075/365.075MHZ（总队CH04双工信号）频率的设置、使用和管理，同时在消防专用频率的基础上结合西藏工作实际，增加公安专用频率，以便紧急情况下加入当地公安通信网内设备的正常使用。六、结论分析消防通信的原则是迅速、准确和不间断，对于特殊情况下的通信也应遵循这一