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摘要：本文主要针对无线通信技术在消防通信系统中的应用进行研究，首先分析当前消防通信系统存在的问题，然后对常用的无线通信技术进行讨论，最后分析无线通信技术在消防通信系统中的应用要点。分析结果表明，无线通信技术具有覆盖范围广、通信实时性好、限制因素少等优点，将其应用于消防通信系统，可实现消防救援的实时通信，提高和保障各项消防救援工作高效有序地开展，值得大规模推广应用。
关键词：无线通信技术；消防通信系统；微波通信；卫星通信
介绍
与传统的有线通信技术相比，无线通信技术在通信效率、时效性等方面具有显著的优势，且不受外界因素的影响。消防通信系统对于整个消防工作的有序开展具有重要意义。将无线通信技术应用到消防通信系统中，有利于构建独立的消防通信系统，提高火灾现场指挥效率，保证火灾预警信号能够及时反馈，从而更加科学合理地指挥消防救援工作，提高工作效率。基于此，开展无线通信技术在消防通信系统中的应用研究尤为必要。
1、我国消防通信系统存在的问题
1.1 覆盖范围有限
在我国社会经济快速发展的背景下，城乡规划建设日趋复杂，高层建筑不断增多，城市消防覆盖范围也不断扩大，现有的消防通信系统覆盖范围已不能满足实际需要，许多城市达不到所要求的95%的消防通信覆盖率，消防盲区不断增多。这些问题的存在，使得一旦发生火灾或其他消防救援情况，消防系统工作人员难以及时得到通报，从而延误了最佳救援时机，不仅影响消防工作的高效开展，也不利于维护人民群众的财产安全和生命安全。
1.2消防通信系统工作方式单一
消防通信系统工作方式单一是我国很多城市消防通信系统普遍存在的问题。主要表现为：无线通信技术在消防通信系统中尚未得到广泛应用；消防单位对无线通信技术的引进不足，缺乏全面学习和实际应用。另外，城市消防系统本身的性能也存在一定的局限性，采用的工作方式多为微波通信或手机通信。灭火救援工作是一场与时间的赛跑，只有及时掌握现场实际情况，才能有针对性地进行救援指挥。工作方式单一将严重影响消防执勤、火灾预警、消防指挥等工作的高效开展。
2 无线通信技术分析
无线通信技术很多，实现方式也很多，以下几种无线通信技术适用于消防通信系统： 2.1微波无线通信技术 微波无线通信技术是消防通信系统中非常重要的通信方式，它采用微波作为通信载体，波长范围从1mm~1m，微波通信频率在100~150之间，基本可以满足各种地形条件下的无线通信需求。另外微波频段也比较宽，常用的分米微波、厘米微波、毫米微波等，其带宽是其他长波、中波、短波带宽总和的1000倍以上。微波带宽大，表明其信息容量好，可以传输用户语言、文字、图片、视频等信息。微波通信应用于消防通信系统时与其他无线通信技术基本相同，包括数据采集、数据处理、数据交换、数据传输、数据检测等工作。 所不同的是，微波无线通信技术频率较高，可以不受电磁波、太阳黑子等因素的影响，传输质量很高，通信过程稳定可靠，应用于消防通信系统可以克服地形地貌的影响，灵活性强，建设投资成本低。
2.2 短波通信技术
短波通信技术也是无线通信技术的一种，其波长一般在50~10米之间，通信频率在6MHz~30MHz之间。在消防通信系统中使用时，发射的电波要先经过隔离层反射，才能到达接收电波，因此短波通信适合于长距离通信，是目前通信系统中长距离通信的主要手段[1]。在具体通信中，由于电离层的高度和密度，容易受到昼夜、季节、气候等因素的影响，其稳定性比微波通信稍差，在应用中发射的噪声相对来说不大，但短波通信的优势在于不受网络集线器和有源中继系统的限制。火灾扑救现场条件复杂，一旦发生重大灾害，通信设备受损，将影响通信质量和效果，短波通信技术具有较强的抗毁能力和自身保证通信质量的能力。
2.3 卫星通信技术
卫星通信技术是一种新型的无线通信技术，应用于消防通信系统，可实时传输火灾现场的数据、图形、语音、视频等，保证火灾现场与指挥中心在任何时间、任何地点的通信质量。从应用结构上看，卫星通信是地面有线通信与无线通信网络的结合，互补了两者的优缺点，可实现天地一体化通信，具有强大的双向通信能力，可实现透明数据的有效传输，还可开展高清视频会议、VOIP电视等数据通信，还具有按需动态分配带宽的功能，是目前消防系统中应用最为广泛的无线通信技术。
3 无线通信技术在消防通信系统中应用的要点
3.1 无线同频同波长网络应用
无线同频同波长网络是城市消防系统中常用的无线通信技术，具有组网灵活、建设成本低、实用性强、系统结构简单合理、运行过程安全可靠等优点。其主要应用机制是在某一区域内设置多个同频中转站，以增加无线通信网络的覆盖范围，从而提高消防信息及相关数据通信的可靠性[2]。但无线同频同波长网络系统的建设需要很多先进技术的支持，如：细致的同波长技术、语言延时技术等，以最大限度地保证火灾现场和指挥中心有足够的时间对每一次呼叫做出判断。而要达到这一目标，需要建立强大的控制管理单元和良好的人机交互界面，进行更灵活的管理。同频同波长网络非常适合消防救援通信系统。 目前，我国许多消防部门和公安部门已建立了先进的同频同波长网络，大大提高了城市消防通信系统的先进性、科学性，保障了消防部门消防救援工作的顺利开展。
3.2 无线数字集群通信技术应用要点
在消防通信中，不仅要实现“听得见”，更要实现“看得清”，这样才能有针对性地开展现场消防指挥。这些要求都需要集群通信系统来满足。要求消防通信技术支持图文信息发送接收、数据资源库建设、PGIS信息处理等多种功能，构建融合多种通信制式的宽窄带一体化数字集群无线通信系统。该系统主要在系统侧整合PDT系统的交换控制中心和LTE核心网，再以PDT车载台为网关，及时传送火灾现场语音和指挥中心语音[3]。此外，两终端之间还可以发送短信，提供语音、数据、GIS、视频等不同制式的消防救援通信服务，提高消防通信效率，构建上下互联、横向呼应、高效运转的扁平化消防指挥体系。 无线数字集群通信技术可以利用数字集群通信体制向火灾现场提供相应的指挥调度及相关信息。无线接口多采用数字调制方式。所涉及的通信业务有调度指挥业务、数据通信业务、实时呼叫业务等。我国自2000年底开始建设数字集群通信系统，经过20多年的发展完善，各项技术体制日趋先进。将其应用于消防通信，可以大大提高灭火及相关救援工作的效率，减少突发事故造成的损失[4]。
3.3 车载卫星通信系统
车载卫星通信系统由三个子系统组成，包括：信号收发系统、跟踪控制系统、监控管理系统。其系统结构如图1所示：车载卫星通信系统在消防通信系统中的应用，可以有效解决通信载体在移动过程中，由于其他地理位置变化而引起的信号中断问题。而且它还兼容多种通信方式，通信信号覆盖范围极广，信号传输相对安全可靠。即使在偏远地区，车载卫星通信系统也能快速捕获卫星位置，以便建立完整的通信传输网络。在消防通信系统中使用时，可以不受时间、空间等条件的制约，实现消防救援指挥中心的远程指挥、现场视频会议等功能[5]。例如，在视频信号的传输上，车载卫星通信系统首先将视频信号发出，经DVD播放机送出，再经图像编码器采样编码，逐步经过交换机、卫星调制解调器等。 卫星调制解调器可以对视频信息进行调制，调制完成后在BUC上对视频信息进行变频，再将信号调制到适合的无线环境下进行传输，这样就完成了视频信息的传输。车载卫星通信系统在消防通信系统中使用时，不需要人工实时对星，它会自动捕获并跟踪卫星，精度非常高，受外界因素影响较小。
3.4 VSAT卫星通信网络的应用
VSAT卫星通信网络也是一种新型的无线通信技术，主要采用大、小口径天线的小型地球站和大规模协同工作组成的卫星通信网络。地球站设备组成简单，体积小，重量轻，便于携带，信号覆盖范围极广，通信组网也十分方便，可以实时监控火灾现场，便于有针对性的进行消防指挥。VSAT卫星通信网络由主站、TSAT小站、卫星转发器等结构组成，用于消防通信系统中时，可通过主站和小站组成星型网络拓扑结构。主站采用大口径天线，因此发射功率很大，发射的EIPIP比较高，接收系统的G/T值也比较大[6]。小天线的口径比较小，发射功率小，EIPIP也小，G/T值也小。 他们可以通过微信应答器进行沟通，从而实现火灾现场与指挥中心的实时沟通，确保各项工作高效有序开展。
4。结论
综上所述，本文结合理论与实践对无线通信技术在消防通信系统中的应用进行了分析。分析结果表明：消防工作的特殊性决定了对消防通信系统有很高的要求，传统的有线通信技术存在很大的局限性，难以满足现场消防救援工作的要求。随着科技的飞速发展，无线通信技术也越来越先进，将其运用到消防通信系统中，可以大大提高通信质量和稳定性，提高我国消防工作的发展水平。
参考：
[1] 张良. 浅谈MESH网络技术在消防应急通信中的应用[J]. 中国新通信, 2020, 22(9): 40-40.
[2]金国富.探索现代通信技术在消防工作中的相关应用[J].中国新通信,2020,22(9):14-14.
[3]熊玉书.4G移动通信技术在火灾现场应急通信中的应用与发展[J].集成电路应用,2018,35(10):95-96+98.
[4]赵小龙.无线通信在消防救援中的应用研究[J].中国管理信息化,2018,21(4):127-128.
[5]柴建强.无线通信在消防救援中的应用研究[J].消防(电子版),2019,68(16):33-34.
[6] 张玉杰. MESH网络技术在消防应急通信中的应用[J]. 信息与计算机(理论版), 2020, 447(5): 160-161.
