滅火搶險(xiǎn)消防智能無線通信網(wǎng)應(yīng)用研究

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摘要：在滅火搶險(xiǎn)中，通過建立消防智能無線通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)鹎檫M(jìn)行消防監(jiān)測，把原有獨(dú)立的消防監(jiān)控系統(tǒng)在無線通信設(shè)備的作用下進(jìn)行結(jié)合，由監(jiān)控中心統(tǒng)一監(jiān)管，提供人機(jī)交互界面，在發(fā)生火情的情況下，系統(tǒng)直接把報(bào)警信息傳遞到監(jiān)控中心，保證火情報(bào)警的時(shí)效性，給城市消防網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。結(jié)合基于無線通信網(wǎng)的消防智能監(jiān)控系統(tǒng)總體框架，重點(diǎn)分析了系統(tǒng)的組網(wǎng)形式，并提出了消防智能無線通信網(wǎng)在滅火搶險(xiǎn)中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：消防；智能；無線通信網(wǎng)；滅火搶險(xiǎn)

1概述

火情的出現(xiàn)，給社會造成嚴(yán)重?fù)p失。所以，加強(qiáng)消防工程建設(shè)，對減少消防事故，促進(jìn)消防行業(yè)發(fā)展有著重要意義。從目前情況來看，無線數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，為基于無線數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了技術(shù)支持，城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也就是通過無線數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成的一套火災(zāi)防控體系。在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用下，能夠把各個(gè)建筑物獨(dú)立的火情自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)處理，并在地理信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等現(xiàn)代化設(shè)備作用下，在監(jiān)控中心對所有聯(lián)網(wǎng)建筑物中國災(zāi)報(bào)警情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)消防設(shè)施集中管理，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情并處理，降低對群眾及國家生命財(cái)產(chǎn)安全的影響。

2總體框架

對于消防監(jiān)控系統(tǒng)來說，其具備兩項(xiàng)功能，一個(gè)是火災(zāi)報(bào)警信息整合，另一個(gè)是火災(zāi)報(bào)警信息傳遞。消防監(jiān)控系統(tǒng)只有監(jiān)控和檢測兩項(xiàng)功能，為滿足這一要求，既要設(shè)置信息采集系統(tǒng)，也要布置信息處理系統(tǒng)，在無線通信網(wǎng)的支持下，保證現(xiàn)場采集到的信息和數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)快速傳遞給消防指揮中心，做出正確決策。

3組網(wǎng)形式分析

滅火救災(zāi)現(xiàn)場復(fù)雜多變，條件比較惡劣，影響因素比較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會影響滅火搶險(xiǎn)的效率，造成更大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。為及時(shí)準(zhǔn)確地獲知現(xiàn)場情況，無線通信網(wǎng)絡(luò)必須有統(tǒng)一個(gè)格式、統(tǒng)一的規(guī)定和統(tǒng)一的組織實(shí)施體系。為滿足這一要求，要建立無線三級通信網(wǎng)，并合理選擇組網(wǎng)形式。消防智能無線通信網(wǎng)的組網(wǎng)形式為三級無線網(wǎng)絡(luò)，其中以及網(wǎng)絡(luò)為主干通信網(wǎng)絡(luò)；二級網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)場指揮網(wǎng)絡(luò)；三級網(wǎng)絡(luò)為隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具體情況如下。一級網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)需要覆蓋火災(zāi)搶險(xiǎn)全部范圍，可采用常規(guī)臺，有火災(zāi)搶險(xiǎn)指揮中心基臺、現(xiàn)場應(yīng)急指揮臺車、固定臺等共同組成，為便于火災(zāi)搶險(xiǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況能夠及時(shí)準(zhǔn)確地傳輸?shù)街笓]中心，指揮中心的指揮命令和相關(guān)指示能夠及時(shí)下達(dá)，一級網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍不應(yīng)小于30km，至少要覆蓋火災(zāi)搶險(xiǎn)區(qū)域重點(diǎn)防護(hù)位置的80%。同時(shí)，還要保證公共有線電話可以直接呼入以及網(wǎng)絡(luò)電臺，開展有線或者無線呼叫及通話。一級無線通信網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在火災(zāi)搶險(xiǎn)執(zhí)勤備戰(zhàn)和火災(zāi)搶險(xiǎn)過程的通話聯(lián)絡(luò)中，保證指揮中心能夠及時(shí)了解火災(zāi)情況，火災(zāi)搶險(xiǎn)人員能夠及時(shí)達(dá)到現(xiàn)場。二級無線通信網(wǎng)絡(luò)用于火災(zāi)搶險(xiǎn)現(xiàn)場指揮，也可以使用常規(guī)電臺，由火災(zāi)搶險(xiǎn)應(yīng)急指揮臺車、手持無線通話臺等組成，用于火災(zāi)現(xiàn)場個(gè)人員進(jìn)行的通話聯(lián)絡(luò)，保證指揮命令能夠及時(shí)下發(fā)，促使火災(zāi)搶險(xiǎn)工作能夠高效開展，盡快撲滅火情，降低損失[1]。三級無線通信網(wǎng)絡(luò)是火災(zāi)搶險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)，使用常規(guī)電臺，以各消防大隊(duì)、中隊(duì)為單位，進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò)，是整個(gè)火災(zāi)搶險(xiǎn)的主要無線通信網(wǎng)絡(luò)。為提升現(xiàn)有無線資源的利用率，可結(jié)合火災(zāi)搶險(xiǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況，重復(fù)使用臺頻資源，應(yīng)用實(shí)例表明，此種無線通信組網(wǎng)信號穩(wěn)定，沒有較大的干擾因素，可有效解決火災(zāi)搶險(xiǎn)范圍大、現(xiàn)場情況復(fù)雜達(dá)的問題。

4在滅火搶險(xiǎn)中的應(yīng)用

4.1滅火搶險(xiǎn)現(xiàn)場指揮中心的無線通信

滅火搶險(xiǎn)現(xiàn)場條件復(fù)雜，存在很多隨機(jī)性的問題，傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，信息傳輸速度有限，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無法及時(shí)將火災(zāi)現(xiàn)場情況及時(shí)傳輸給指揮中心，致使火災(zāi)進(jìn)一步蔓延，造成了較大的損失。而消防智能無線通信網(wǎng)絡(luò)可有效解決這一問題。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）火災(zāi)情況可及時(shí)快速傳輸?shù)街笓]中心，制定科學(xué)有效滅火搶險(xiǎn)方案。火災(zāi)現(xiàn)場經(jīng)常會有大量人員被困在建筑內(nèi)部，消防救援人員在不知情的情況下，無法保證被困人員及時(shí)救出。如果指揮中心能夠模擬出火災(zāi)現(xiàn)場建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和分布圖，通過無線通信方式，傳輸?shù)綖?zāi)害現(xiàn)場指揮人員的終端設(shè)備上，就可以直接變?yōu)殡娮拥貓D，保證指揮人員更好的開展滅火搶險(xiǎn)工作。消防智能無線通信網(wǎng)是一種高效快捷的網(wǎng)絡(luò)通信手段。（2）指揮中心可借助消防智能無線通信網(wǎng)，向滅火搶險(xiǎn)現(xiàn)場及時(shí)輸送實(shí)時(shí)信息，幫助現(xiàn)場人員及時(shí)掌握容易發(fā)生的危險(xiǎn)問題，以便在滅火搶險(xiǎn)中能夠及時(shí)避開危險(xiǎn)問題，在保證自身安全的前提下順利完成滅火搶險(xiǎn)任務(wù)。（3）消防智能無線通信網(wǎng)是連接指揮中心和現(xiàn)場滅火搶險(xiǎn)的主要技術(shù)，主要功能是接收由各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)傳遞的信息，并將信息處理以后進(jìn)行展示，給用戶提供更加全面的信息。并且，其接收用戶提出的控制指令后，將會給出對應(yīng)回復(fù)[2]。結(jié)合消防智能無線通信網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)和功能需求，在具體應(yīng)用時(shí)涉及的功能具體展現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）通信功能：在無線通信設(shè)備的作用下和前端系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)信息傳遞，接收前端系統(tǒng)傳遞的各種信息，并將信息發(fā)送到后端系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息回應(yīng)和控制。2）處理功能：處理無線圖通信設(shè)備獲取的各項(xiàng)信息，并將處理結(jié)果傳遞到對應(yīng)模塊中。3）顯示功能：在顯示界面的作用下與用戶人機(jī)交互，其中包含各個(gè)設(shè)備運(yùn)行情況和監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)狀況，各個(gè)功能鍵設(shè)計(jì)和界面彈出，部分必須處理結(jié)果和操作提示等。其中，地圖顯示作為重要功能之一。4）存儲功能：在后端系統(tǒng)中，包含所需保存的各項(xiàng)信息。如報(bào)警信息、圖像信息、值班工作人員基本信息等。各個(gè)功能都要設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的模塊，模塊之前可以實(shí)現(xiàn)信息傳遞和共享，但是不會給各自框架帶來任何影響。

4.2火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像傳輸

消防智能無線通信網(wǎng)及用于火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像和音頻采集中，主要功能是信息整合、信息處理和信息傳遞，是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中重要內(nèi)容，將會給系統(tǒng)信息監(jiān)測精度帶來直接影響。所以，在信號采集流程設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格按照簡單、高效的要求進(jìn)行[3]。在信號采集流程設(shè)計(jì)過程中，主要包含對兩路信息的收集、處理和分析，由采集電路中主控單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞要求對傳遞的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，之后利用通用串口協(xié)議把數(shù)據(jù)傳遞到無線發(fā)射模塊中。其信息采集流程圖如圖1所示。隨著我國科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)，有效解決了火災(zāi)現(xiàn)場圖像和音頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊蟆？捎矛F(xiàn)有的移動(dòng)指揮平臺為依據(jù)，借助消防智能無線通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和傳輸，可讓指揮中心、現(xiàn)場指揮人員、現(xiàn)場搶險(xiǎn)人員等及時(shí)掌控現(xiàn)場情況和救援情況，為制定下一步救援方案提供數(shù)據(jù)支持[4]。消防智能無線通信網(wǎng)的應(yīng)用，可有效解決消防缺乏移動(dòng)應(yīng)急指揮平臺的問題，提升現(xiàn)場實(shí)時(shí)情況采集和傳輸效率，以保證滅火搶險(xiǎn)工作能夠有針對性地開展，提升火災(zāi)快速應(yīng)急響能力，避免發(fā)生失控和進(jìn)一步蔓延問題，將火災(zāi)造成的損失降到最低。

4.3消防車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控

滅火搶險(xiǎn)是一項(xiàng)非常復(fù)雜工作，涉及到的內(nèi)容比較多，指揮中心、各級消防應(yīng)急部門，既要高度關(guān)注火災(zāi)現(xiàn)場情況，也要全面監(jiān)控消防車輛。消防車輛在行駛中，難免會遇到堵車問題，從而延誤滅火搶險(xiǎn)的最佳時(shí)機(jī)，通過消防智能無線通信網(wǎng)可及時(shí)監(jiān)控消防車輛行駛情況，提醒消防車駕駛?cè)藛T選擇正確的行駛路線，以免延誤滅火搶險(xiǎn)時(shí)間[5]。同時(shí)，也可以時(shí)刻提醒駕駛?cè)藛T，注意行車的安全性，以免發(fā)生交通事故。更重要的是通過消防智能無線通信網(wǎng)可提前規(guī)劃消防車出動(dòng)的時(shí)間、形式軌跡等，按照火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際情況，獲得滅火搶險(xiǎn)全過程圖像，包括：接警、出動(dòng)、出水、救援等，保證滅火搶險(xiǎn)工作能夠有條不紊地進(jìn)行。

4.4在火災(zāi)高危單位視頻監(jiān)控

在滅火搶險(xiǎn)中，火災(zāi)高危單位是消防部門開展救援和保護(hù)的重點(diǎn)項(xiàng)目，在消防結(jié)合體系下，對火災(zāi)高危單位進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控顯得尤為必要，需要采取一系列科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)，來保證高危單位的安全性，避免造成更大的損失，采用消防智能無線通信網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)全天候動(dòng)態(tài)化監(jiān)控?？梢院腿笾黧w無線移動(dòng)運(yùn)營商取得聯(lián)系，為消防智能無線通信網(wǎng)提供專用線路，通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、視頻處理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控[6]。消防智能無線通信網(wǎng)后端系統(tǒng)由輸入設(shè)備、無線通信設(shè)備、通信模塊、處理模塊、顯示模塊、現(xiàn)實(shí)設(shè)備、存儲模塊、消防管理數(shù)據(jù)庫等共同組成。在滅火搶險(xiǎn)中應(yīng)用消防智能無線通信網(wǎng)時(shí)，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)是無線通信技術(shù)、視頻信息編碼技術(shù)、傳輸技術(shù)、遠(yuǎn)端設(shè)備、自動(dòng)化控制技術(shù)等。消防智能無線通信網(wǎng)后在滅火搶險(xiǎn)中應(yīng)用時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性、靈活性、機(jī)動(dòng)性，可為滅火搶險(xiǎn)提供必要的技術(shù)支持。

5結(jié)語

結(jié)合理論實(shí)踐，研究了消防智能無線通信網(wǎng)在滅火搶險(xiǎn)中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明，將消防智能無線通信網(wǎng)應(yīng)用到消防滅火搶險(xiǎn)中具有非常重要的意義?？蓪⒒馂?zāi)現(xiàn)場情況及時(shí)傳輸給消防指揮中心，便于制定有針對性的滅火搶險(xiǎn)方案，為現(xiàn)場消防人員提供必要的參考和指導(dǎo)，值得大范圍推廣應(yīng)用。

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作者：侯鳴 單位：安徽省安慶市消防救援支隊(duì)