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摘要：石化企業(yè)專職消防隊在滅火救援中發(fā)揮著重要作用。在火災(zāi)現(xiàn)場，經(jīng)常會出現(xiàn)通信混亂的情況，給滅火救援帶來嚴(yán)重困擾。建立完善的通信保障系統(tǒng)是新時期滅火救援的重要任務(wù)。文中根據(jù)實際火場存在的通信問題進(jìn)行了分析，并針對消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的特點與技術(shù)要求，提出了消防移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：石化企業(yè)；專職消防隊；滅火救援；通信網(wǎng)絡(luò)

消防移動通信網(wǎng)絡(luò)是指消防部隊為接收處理火警、高度遠(yuǎn)程消防力量、指揮現(xiàn)場滅火救援和提供滅火救援相關(guān)信息而按一定規(guī)范進(jìn)行相互通信所組成的移動通信組織總體。該網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋整個消防責(zé)任區(qū)域，包括消防指揮中心、火場指揮車、城市重點保衛(wèi)單位以及搶險救災(zāi)相關(guān)單位等，是具有接處警、實力調(diào)度和輔助滅火決策指揮等功能的通信網(wǎng)絡(luò)。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)通常包括天線、饋線、基地臺、車載臺、手持臺、有（無）線控制器、交換機、計算機集中控制等硬件設(shè)備，綜合了有線、無線、計算機技術(shù)于一體，是火警調(diào)度指揮中心實現(xiàn)無線調(diào)度、GPS定位、實力動態(tài)顯示等功能的有效保障［1,2］。

1消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的特點與技術(shù)要求

1.1規(guī)劃要求。根據(jù)消防規(guī)劃要求，消防移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能滿足完善、快速反應(yīng)和“上通、下通、旁通”標(biāo)準(zhǔn)。適應(yīng)此要求，應(yīng)完善火警調(diào)度指揮中心建設(shè)，以實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)“119”報警電話集中受理和自動計時錄音，實現(xiàn)與各消防站的統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)與當(dāng)?shù)貞?yīng)急聯(lián)動單位的專線聯(lián)系，爭取實現(xiàn)消防車位置、行車路線、車速的衛(wèi)星定位功能［3］。1.2技術(shù)要求。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)級別、業(yè)務(wù)性質(zhì)和規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟狀況等綜合考慮設(shè)計。同時，應(yīng)在上下行頻率規(guī)定、離散頻率劃分、發(fā)射機最大輸出功率、天線有效高度等方面，遵守行業(yè)規(guī)定。由于移動臺的位置不變化，接收與發(fā)射設(shè)備的距離不斷改變，導(dǎo)致接收信號電平的不斷變化。因此網(wǎng)絡(luò)接收設(shè)備應(yīng)具有很大的動態(tài)范圍，且應(yīng)采用位置登記和波道切換等跟蹤交換技術(shù)。受可以利用的波道的數(shù)目限制，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用縮小波道間隔、多波道共用、頻率重復(fù)使用等措施，以有效利用頻率資源。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的工作條件要求移動通信設(shè)備具有體積小、重量輕、低功耗以及便于操作使用的特點，并要求穩(wěn)定性、可靠性強，經(jīng)得起強烈震動以及高溫、低溫、潮濕、煙塵等惡劣環(huán)境考驗。1.3抗干擾要求及干擾來源。由于消防移動通信網(wǎng)絡(luò)是多電臺、多波導(dǎo)通信系統(tǒng)，因而網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備除受城市噪聲（主要是車輛噪聲）干擾外，電臺干擾（同頻干擾、互調(diào)干擾、鄰的波道干擾等）十分突出。故而抗干擾措施在消防移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，顯得尤為重要。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，抗干擾性必須能夠滿足網(wǎng)絡(luò)要求。而在無線電通訊中，所有的無用信號和噪聲統(tǒng)稱為干擾。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)中接收機的工作情況除與它的電氣與機械性能有關(guān)外，還受到外部干擾和內(nèi)部噪聲的影響。（1）火場條件的影響。在通信網(wǎng)絡(luò)中，載有信號的無線電波的傳遞條件通常是十分惡劣的。出于火場指揮和搶險救災(zāi)的需要，火災(zāi)現(xiàn)場、災(zāi)害現(xiàn)場的水汽、霧氣、煙塵，甚至是滅火用水、泡沫、干粉，都有可能侵蝕移動通信設(shè)備，影響其電氣性能?？焖贉?zhǔn)確的調(diào)度要求，使消防移動通信網(wǎng)絡(luò)尤其是移動臺經(jīng)常處于變動中，特別是陸上消防指揮系統(tǒng)，移動臺往往運動于建筑群和其他障礙物中，接收信號的強度受地形、地物的影響很大。信號由于多徑傳播而產(chǎn)生瑞利衰落，電平幅度起伏可達(dá)30dB以上，并產(chǎn)生附加調(diào)幅和調(diào)相；建筑物、屏蔽物的阻擋，也帶來了陰影衰落；由于設(shè)備運動而產(chǎn)生多普勒頻移效應(yīng)，導(dǎo)致附加調(diào)頻噪聲的產(chǎn)生。（2）外部干擾和內(nèi)部噪聲的影響。接收機接收信號尤其是微弱信號的能力，主要取決于周圍環(huán)境的噪聲電平以及接收機本身的噪聲性能。所以，當(dāng)各種干擾噪聲電平很大時，會把信號淹沒甚至使接收機發(fā)生阻塞而不能進(jìn)行正常工作。接收機的干擾來源分外部干擾和內(nèi)部噪聲。外部干擾主要有工業(yè)干擾、天電干擾、無線電臺干擾（如組合干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾、交叉調(diào)制干擾、倒易混頻）等。內(nèi)部噪聲主要有電阻熱噪聲、晶體管噪聲（熱噪聲、散彈噪聲、分配噪聲、閃爍噪聲）、電子管噪聲等元器件噪聲等。除此之外，組成消防移動通信網(wǎng)絡(luò)時，還會產(chǎn)生互調(diào)干擾（主要有發(fā)射機互調(diào)、接收機互調(diào)、非線性互調(diào)）、鄰道干擾、同波道干擾等。

2滅火救援通信存在的問題

2.1通信手段單一、頻率資源欠缺。消防部門缺少應(yīng)急預(yù)案，在一些比較小型的火災(zāi)現(xiàn)場，常規(guī)的無線電臺對救援可能有作用，但是在大型的火災(zāi)現(xiàn)場，人員復(fù)雜，干擾較多，無線電臺可能不能起到很大的作用，信息阻礙，不能很好的傳達(dá)上級的命令，延誤火災(zāi)救援。2.2鄰道干擾和同波道干擾。無線常規(guī)通信網(wǎng)作為滅火救援現(xiàn)場指揮通信主要網(wǎng)絡(luò)，分為城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng)、火場指揮網(wǎng)、現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)三級網(wǎng)絡(luò)［3］?，F(xiàn)場一、二、三級網(wǎng)縱向聯(lián)系不暢，火場指揮員要通過火場指揮網(wǎng)、現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)兩級網(wǎng)絡(luò)，攜帶不同信道的手持設(shè)備或現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)信道轉(zhuǎn)換，在救援現(xiàn)場緊急情況下，使用易出錯，時常出現(xiàn)不同層級指揮員聯(lián)系不通，造成通信混亂和干擾。2.3現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、通信干擾大。由于石油化工企業(yè)現(xiàn)場管道和罐體在工作時是處于高溫高壓狀態(tài)，火災(zāi)現(xiàn)場由于燃燒或爆炸導(dǎo)致管道和罐體發(fā)生泄漏時聲音尖銳、刺耳，影響和干擾了正常的消防通信，增加通信難度。2.4參戰(zhàn)單位多、通信比較困難。在跨區(qū)域、多種救援力量或多支消防部隊參加的滅火救援現(xiàn)場，由于使用手段、通信設(shè)備或信道不同，以及信道使用頻率高，容易造成通信信道忙，導(dǎo)致相互之間不能實現(xiàn)有效通信聯(lián)系。2.5通信設(shè)備要求高、數(shù)量比較多。當(dāng)前消防部隊配置的無線對講機多數(shù)是普通的對講機，不具備防爆等性能，而在石油化工火災(zāi)中需要使用防爆對講機，因此在多單位和人員參戰(zhàn)的情況下，容易造成現(xiàn)場防爆對講機不夠用的情況。2.6作戰(zhàn)時間長、通信用電量大石油化工火災(zāi)由于燃燒爆炸或爆炸燃燒導(dǎo)致流淌火，形成大面積著火，撲救難度大、作戰(zhàn)時間長，導(dǎo)致對講機電池沒電而無法正常通信。

3消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，通訊信號由原來的模擬型向數(shù)字型轉(zhuǎn)變，通過IP互聯(lián)可實現(xiàn)無頻率干擾，遠(yuǎn)距離大范圍的網(wǎng)絡(luò)通信。但現(xiàn)今大多數(shù)還在使用模擬信號，這就要求通信網(wǎng)要有一定的服務(wù)區(qū)域，但電波輻射必須覆蓋整個區(qū)域，消防移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域的劃分和服務(wù)區(qū)域的組成應(yīng)按照用戶區(qū)域分布、覆蓋區(qū)形狀及業(yè)務(wù)要求等條件綜合考慮。移動通信網(wǎng)的區(qū)域覆蓋方式有2類，1類為小容量的大區(qū)制，另1類為大容量的小區(qū)制。我國發(fā)展專用移動通信網(wǎng)的主要選用大區(qū)制，即：1個基地臺（指揮中心）覆蓋整個服務(wù)區(qū)，但必須同時考慮地形、電波傳播特性、話務(wù)量公布、經(jīng)濟指標(biāo)等因素。3.1網(wǎng)絡(luò)的選擇與設(shè)置。根據(jù)目前消防部隊情況，消防移動通信網(wǎng)絡(luò)通常選擇三級消防指揮網(wǎng)絡(luò)，并同時考慮其他功能設(shè)計要求。三級消防指揮網(wǎng)應(yīng)包括：一級網(wǎng)（管區(qū)覆蓋網(wǎng)），由基地臺、車載臺、固定臺等組成，要求有較強的中繼功能，擔(dān)負(fù)火場總指揮；二級網(wǎng)（滅火指揮網(wǎng)），由便攜臺組成，負(fù)責(zé)火場一線指揮；三級網(wǎng)（滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)），由袖珍臺或頭盔臺組成，負(fù)責(zé)火場偵察、人員物資疏散、滅火戰(zhàn)斗展開。同時，應(yīng)考慮跨地區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)時，應(yīng)援部隊的入網(wǎng)問題。在無線常規(guī)調(diào)度網(wǎng)的組建上，單個中繼臺無法覆蓋全區(qū)域時，可采用多點中繼、同頻共播的方式。由于幾個中繼臺的交叉覆蓋區(qū)易造成同頻干擾，應(yīng)適當(dāng)選取中繼臺的位置即降低各中繼臺的發(fā)射功率。GPS定位系統(tǒng)宜采用與無線常規(guī)調(diào)度同網(wǎng)工作的方式，其信號的提取采用由GPS系統(tǒng)中檢測的方式實現(xiàn)［4］。3.2頻段的選擇。根據(jù)國家無線電管理委員會對無線電頻段的規(guī)劃和分配，公安消防系統(tǒng)除了沿用原來的陸地公眾移動通信網(wǎng)頻段（450MHz、900MHz頻段）中分配頻段外，新開發(fā)的350~370MHz頻段，專用于公安、武警業(yè)務(wù)需要［4］。根據(jù)公安部辦公廳《關(guān)于印發(fā)〈公安特殊業(yè)務(wù)部門全國統(tǒng)一專用頻點規(guī)劃〉的通知》的規(guī)定，將確定的三對異頻點和三個單頻點作為全國消防統(tǒng)一專用聯(lián)絡(luò)頻點，用于消防部人跨地區(qū)滅火和日常滅火搶險救援作戰(zhàn)的通信聯(lián)絡(luò)，其他部門不得占用、挪用。同時，確定將其中的雙頻P96-6、單頻P93-76作為全國消防聯(lián)絡(luò)頻率。公安部消防局《消防部隊350MHz無線通信組網(wǎng)技術(shù)方案》的要求和技術(shù)規(guī)范，對大、中、小城市消防350MHz無線通信網(wǎng)組建模式及頻率、編號的申請需求方案以及全國消防統(tǒng)一專用頻點也作了明確規(guī)定［5］。3.3頻道頻率的分配。消防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的頻道頻率的分配可采用分區(qū)分組分配法，但要解決好3個問題：頻道組的數(shù)目（即區(qū)域內(nèi)的小區(qū)數(shù)）、每組（小區(qū)）的頻道數(shù)目和頻道的頻率分配。分區(qū)分組分配法所遵循的原則是：總的所占頻段窄，以提高頻段的利用率；同一區(qū)域內(nèi)不能使用相同的頻道，以避免同頻干擾；采用無三階互調(diào)的相容頻道組，以避免互調(diào)干擾。以大慶石化公司消防支隊規(guī)劃為例，消防指揮系統(tǒng)規(guī)劃為“4個大隊、1個氣防站、支隊指揮中心”，每站（中心）內(nèi)設(shè)立4個分站，即區(qū)域內(nèi)有6個小區(qū)，每個小區(qū)需用4個頻道，分配方法見表1。

4結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展，建立消防應(yīng)急通信保障工作是一項艱巨的任務(wù)?？鐓^(qū)域滅火的救援行動越來越多，因此救援現(xiàn)場的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)尤為重要。只有通過分析環(huán)境和通信系統(tǒng)裝備對現(xiàn)場通信的影響，科學(xué)對策，不斷改進(jìn)通信方式和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提高通信能力，才能保證滅火救援現(xiàn)場指揮調(diào)度暢通和滅火救援行動順利進(jìn)行。

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作者:朱薪翰 單位:中國石油大慶石化公司消防支隊