基于自組網技術的消防現場指揮調度系統

金山

摘要：隨著“全災種、大應急”職責任務的拓展，消防應急通信保障至關重要，特別是消防現場指揮調度系統的關鍵作用愈發突出，如何有效運用自組網技術，全面優化提升現場指揮調度效果，提高滅火救援效能成為亟須解決的課題?；诖?，文章首先介紹了自組網技術的基本內容，分析了基于自組網技術的消防現場指揮調度系統的應用場景，在探討自組網技術消防現場指揮調度系統框架的基礎上，結合相關實踐經驗，分別從系統需求、系統組成與組件功能等多個角度與方面，探討了系統設計方案，闡述了個人對此的幾點淺見。

關鍵詞：自組網技術;消防管理;現場指揮調度;系統架構

當今社會，消防安全發展形勢日新月異，災害類型、規模不斷擴大，對更為先進的消防現場指揮調度系統產生了強烈需求。當前形勢下，應立足自組網技術的基本框架，細化完善現場調度指揮系統的設計與構造，充分提高現場調度指揮效能，保障消防救援順利高效進行。文章就此展開探討。

一、自組網技術簡述

（一）自組網技術的特征

自組網技術是一種具有無線化與移動化特征的網絡構造技術，其所包含的各類節點相對處于平等地位，無需設定控制節點。在當前技術環境下，自組網技術的特征趨于多樣化，其整體網絡結構為對等式結構，具有較強的抗干擾能力，可在實踐中保持相對穩定的運行狀態。同時，自組網技術具有動態拓撲結構，可按照特定路由協議進行數據、語音和圖像傳輸，實現相應算法的充分有效協調，可充分滿足高要求、連續性的網絡通信需求。此外，自組網技術還兼具網絡技術和移動通信技術的雙重優勢，降低了對移動通信網絡中心分布形式的依賴[1]。

（二）自組網技術的發展現狀

近年來，國家相關部門高度重視自組網技術的應用與創新，在技術標準體系構造、自組網框架模式與實踐應用效果評價等方面制定并實施了系列性政策策略，為新時期充分挖掘彰顯自組網技術的價值優勢創造了良好條件。同時，消防安全研究機構同樣在創新自組網技術應用規則，優化自組網構造流程等方面進行了積極探索，破除了傳統技術環境下數據與通信傳輸的諸多難點問題，初步形成了基于自組網技術的現代化方法體系，成效顯著。盡管如此，受自組網控制與協調等要素影響，當前其實踐應用水平尚有較大提升空間，在優化消防現場指揮效能等方面的價值有待于進一步細化研究。

二、基于自組網技術的消防現場指揮調度系統的應用場景

（一）高層應急救援

現代建筑工程趨于高層化，特別是綜合體建筑功能復雜，無形之中加大了消防滅火救援難度，若救援不及時，更容易出現群傷事故。在自組網技術的支持作用下，技術人員可快速搭建形成消防現場指揮調度通信網絡，實現現場指揮與后方指揮之間音視頻的互聯互通，使數據傳輸之間的通信鏈路得以有效形成，使現場指揮調度更為暢通，提升消防救援效率。

（二）地下空間應急救援

地下空間相對有限，公網、專網通信難以全面覆蓋，數據通信極為不便。通過運用自組網技術，消防現場指揮調度系統可有效降低復雜地下空間結構的影響，搭建形成覆蓋地下空間整個區域的寬帶、窄帶通信網絡，減少通信信號盲區，為救援工作的有序組織與開展提供極大便利[2]。

（三）野外大范圍搜救和極端條件下的突進

在野外環境下，傳統消防救援往往容易面臨網絡基礎條件的限制，且地形復雜。為有效應對野外大范圍搜救難度，可通過自組網技術在救援現場建立控制中心，與指揮部之間建立寬帶音視頻鏈路，以拓展網絡通信覆蓋范圍，便于救援人員在極端條件和惡劣條件下組織開展救援，并保持救援人員和指揮員之間高效通信。同時，自組網技術還可銜接全球定位技術，便于指揮員隨時觀察與掌握救援隊員的實時位置。

（四）車隊通信保障

對于部分消防救援難度較大的任務而言，需要大規模車隊機動編組開展工作。受限于道路交通條件，車隊之間的通信交流往往難以保持穩定狀態，而通過運用自組網技術，則可部署“動中通”設備等，將綜合通信車作為通信數據交換的核心，使車隊成員之間保持及時密切聯系，以全面掌握車隊的行進狀態，確保車隊行車軌跡清晰可見。

三、基于自組網技術的消防現場指揮調度系統框架

（一）系統的應用

消防現場指揮調度系統的應用需要結合其實際環境，使救援人員與指揮員能夠通過無線自組網技術保持密切聯系，隨時實現數據通信信息的傳遞與交互，以充分降低該過程中可能出現的各類不可預測狀況。在系統應用中，可融合第五代通信技術和標準通信技術等，在特定覆蓋區域范圍內進行現場指揮協調，確?，F場救援信息狀況能夠第一時間傳向指揮中心，而指揮中心所發出的指令則同樣可快速精準發向救援人員，隨時調度指揮，進而始終保持暢通聯絡[3]。

（二）系統的部署

現代自組網技術的快速發展與實踐運用，為消防現場指揮調度工作的系統部署提供了更為豐富的技術手段，使現場指揮人員在數據傳輸與鏈路構造等方面擁有了更為靈活的工具，使得傳統通信環境下難以完成的指令信息交互任務更具實現可能。在系統部署過程中，為充分確保公網調度平臺的功能屬性，可為救援隊員配置可穿戴式無線自組網功能裝置，實現對救援一線現場畫面信息動態化采集，便于后方指揮調度。也正是因此，無線自組網可構造形成覆蓋有效范圍的通信單元。

（三）系統的功能

在現代消防現場指揮調度救援要求更高的趨勢下，其系統功能更加豐富，可完成的圖像采集、數據分析與指揮調度等功能更具層次性。通過自組網技術框架構造，救援人員可通過自身配置的設備等，將現場可見光圖像、熱成像圖像、生命體征數據等回傳出來，供指揮員及領導研判分析，進而調整優化后續救援路徑。同時，移動自組網與其他網絡架構相比，還具有靈活性優勢，可通過分層網絡協議等，快速高效地進行組網運行，可隨時變化網絡拓撲結構。

（四）系統的特點

依托于移動自組網技術，消防現場指揮調度可不依賴任何網絡設施而設立，具有終端便攜、路由協議成本低等顯著特點，符合當前高要求、高標準的消防現場指揮調度現實需求。在移動自組網技術應用中，所構造形成的數據傳輸網絡無需多度進行調試和維保，特殊條件下單兵設備同樣可作為信息傳遞節點，與指揮調度中心進行雙向多格式的通信信息交換?；谧越M網技術的現場指揮調度系統不必進行復雜的前期通信規劃，可發揮其信息自我傳輸功能，在公共網絡覆蓋狀態下達成快速組網與快速應用的效果。

四、基于自組網技術的消防現場指揮調度系統設計方案

（一）系統需求

基于自組網技術的消防現場指揮調度系統設計應首先把握其多元化的系統需求，以增強系統設計的針對性和實效性，拓展豐富系統功能條件。首先，消防現場指揮調度系統應具有強大的穩定性，保證可在相對復雜惡劣的消防救援環境下保持穩定的網絡信號連接，把握系統各項要素的邏輯關系，構造起系統的綜合框架。其次，系統應具備通信邏輯性，其內部通信傳輸頻次較高，可在特定構件基礎上建立通信渠道，制定數據通信協議，提供穩定通信服務。再次，系統應具備多樣化的數據交互功能，消防現場指揮調度系統除了可為音視頻等數據信息提供傳輸通道外，還應為圖片、文字、圖像等信息傳輸提供平臺，綜合銜接衛星通信、微波通信與移動微基站通信等之間的關聯性。系統環境支持下的相關設備應構造簡便，便于攜帶，降低單兵設備負重[4]。

（二）系統組成

得益于自組網技術的靈活性優勢，消防現場指揮調度系統的整體構成變得更加清晰，可完成多種不同類型的實踐操作功能。具體而言，該系統應主要包括可視化調度平臺、自組網單兵組件、語音編解碼組件、可見光圖像采集組件、熱成像圖像采集組件、生命體征傳感器組件、人員定位傳感器組件等。上述不同的系統構成部分在系統功能運行與網絡數據通信模式等方面存在顯著差異，協同一致地完成系統功能操作，并通過多個節點轉發實現通信，展現優勢作用。自組網技術平臺無需進行復雜的網絡拓撲，所有在通信體系內的通信節點地位一致，可根據消防現場指揮需要更加多變地構造通信系統，在無公共網絡覆蓋的情況下隨時組建、隨時聯網、隨時通信，進行相應的消防應急救援。

（三）系統內各組件功能

在系統內部，可視化調度平臺的主要功能在于將一線救援的實時圖像畫面清晰直觀地展現出來，高清辨識可見光圖像和熱成像圖像等，并對一線救援人員的位置信息等進行辨識，以便于發出指令。自組網單兵組件則為救援人員提供了更為齊全的佩戴裝備，形成網絡節點，輔助臨時應急網絡的構建，形成指揮調度信息無線傳輸的通信鏈路。語音編解碼組件則主要用于處理與傳輸語音指令信息，后方指揮人員通過其將語音下達給前方救援人員，而前方救援人員同樣可通過骨傳導聲音裝置拾取語音，并以動態化的方式向指揮調度平臺傳遞，排除外界環境帶來的干擾?？梢姽鈭D像采集組件主要用于采集可見光信息，優化改善系統運行環境，實現對視頻信號的編解碼。生命體征傳感器組件重點在于運用傳感設備監測救援人員生命體征，供現場指揮人員調整指揮調度策略[5]。

（四）重點區域組網的實施

根據消防現場指揮調度規則與特點等，對自組網環境下的重點區域進行劃分，并對不同區域建立不同層級的目標子網，將重點區域組網的實施劃分為分控中心、總控中心和遠程視頻監控等。引入現代軟件技術，整合既有指揮調度線路，按照系統的整體要求予以強化提升，最大限度上獲取重點區域組網的協同效益。對虛擬專用網絡接入后的效果進行檢查，重點檢查重點區域組網效果是否清晰流暢，對其中的卡頓等問題進行優化，并對監控回放、功能設置、監控預覽等協同效果進行測試。通過分層化網絡權限管理方式，建立不同的用戶組賬戶，提高消防現場指揮調度系統運行效率和質量，優化其聯動效果。綜合運用避錯技術與容錯技術、服務恢復技術與多功能車輛總線協議等，連續動態比對系統運行的實際值與目標值。

（五）自組網應用時的注意事項

盡管自組網技術具有諸多不可比擬的優勢價值，但其在實踐應用中的終端能源、無線通信帶寬、網絡可拓展性等短板問題同樣不容忽視。對此，一方面，應高度重視能源保障作用，充分滿足各個節點設備的能源需求，并探索運用有效的降耗設計措施，降低通信節點與網絡鏈路的能耗，保障能源持續供應，延長節點設備的工作時間。另一方面，受限于自組網技術的物理配置等條件，其帶寬存在一定局限性，這就需要充分提升其帶寬水平，使系統擺脫該方面的限制與依賴。此外，消防現場指揮調度系統中自組網技術的運用還應注重安全問題，采取防竊聽和防偽造技術方法等，配置網絡安全屏障，充分提升現場指揮調度系統的安全性能[6]。

五、結語

綜上所述，自組網技術的核心價值優勢與特點決定了其在消防現場指揮調度系統中的應用地位，救援人員要精準把握自組網技術的核心優勢，宏觀審視其對于提升消防現場指揮調度成效的價值作用，摒棄傳統固化構造方式的局限性，拓展自組網技術的實踐內涵，以更加高效精準的數據整合能力，實現消防現場指揮調度工作的信息化、智能化與現代化，開創消防安全事業發展新局面。

參考文獻：

[1]周正釩，林青春.淺析現代消防指揮調度系統的設計原則[J].建設科技，2017（18）：105.

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[3]楊濤，游渟.消防救援支隊級全勤指揮部應急響應機制研究[J].武警學院學報，2021（10）：54-58.

[4]鄧立剛，姚忠邦.基于PDT的公安消防應急指揮調度系統解決方案及應用效果[J].警察技術，2015（05）：87-90.

[5]唐曉慶.移動技術在消防滅火救援指揮調度系統中的應用[J].科技創新與應用（電子版），2016（12）：290.

[6]黃雅蕾.試論移動自組網技術在消防部隊搶險救援通信保障中的作用[J].中國新通信，2014（21）：84-85.