惠州市惠城区消防救援大队
摘要:石油石化工业是我国国民经济和社会发展的基础性、战略性产业。随着国民经济的飞速发展,各种化工灾害事故能造成的直接、间接损失也日益增多,对人民生命财产安全及社会稳定造成了严重的威胁。灾害现场紧迫的形势对消防救援队伍的高效性带来了重大挑战。消防应急通信作为影响消防救援队伍工作效率的关键因素,它的畅通与否对救援工作的成败意义重大。
关键词:石油石化、应急救援、通信
一、行业通信现状
现阶段,消防救援应急通信从带宽角度看,主要分为音频窄带通信、音视频宽带通信。消防救援音频无线通信制式基本上采用模拟/数字超短波、公网数字集群、数字集群(PDT和tetra制式)、卫星电话、短波电台等通信模式。随着移动通信技术的发展,从第三代移动通信技术(3G)开始,就逐渐发展音视频通信应用,主要有3G/4G单兵图传、卫星便携站等系统设备,同时也衍生出宽窄带自组网系统、现场音视频指挥系统等,极大丰富了现场指挥部的音视频采集传输手段。
随着城市经济的发展,虽然极大丰富了消防应急通信方式,但也产生了许多影响消防应急通信质量的因素,普遍存在以下问题:
1、空中存在电磁信号增多,对消防通信信号产生较大的电磁干扰;
2、随着经济发展,城市楼宇密度加大,对信号绕射能力要求增高,极大影响通信距离;
3、城市大型综合体、地下空间等空间结构复杂,使得通信信号盲点增多;
4、城市超高建筑、外墙景观玻璃的应用,增大通信信号反射、屏蔽作用,极大影响了通信质量。
5、对特殊场所的通信应用研发不够,如石油化工、地下轨道交通等场所的通信短板比较突出。
二、石油化工园区通信性能测试
结合部局15类特种灾害应急通信救援准备及行动指南,为切实强化应急通信保障能力,夯实支队通信保障基础。7月份以来,我支队制定了《石油化工灭火救援通信应用测试方案》并组织在惠州市中海壳牌联合工厂二期项目组织开展应急通信测试,检验各类通信装备在化工装置区的通信能力。
中海壳牌联合工厂二期项目是大亚湾石油化工园区最具有代表性的化工生产区。在测试中,我们模拟并设定灾情发生场景,按照响应集结、途中通信、到场展开等操作流程,对350M无线电台、和对讲、4G单兵、卫星通信等设备在石油化工场所中与支队指挥中心进行了语音对讲,测试声音质量,检查视频清晰度,找出对通信最不利、信号最弱处,做好详细记录,并通过架设中继台、信号转发等手段予以解决。
针对石化企业的特殊情况,开展了消防救援通信测试,主要有350M超短波语音通信、公网信号覆盖以及卫星信号测试,具体情况如下:
(一)通信质量评定标准
语音通信测试效果量化评定:
(1)设备声音传输无间断、声音清晰,信息能够准确传达的,评分为10分;
(2)设备声音能够准确传达,声音较为清晰,但偶尔出现杂音的,视情况评分为8-9分;
(3)设备声音传达不清晰,需要重复进行对讲的,视情况评分为4-7分;
(4)设备有声音传输,但无法听清声音内容的,视情况评分为1-3分;
(5)设备完全无法正常传达声音的,评分为0分;
(二)350兆常规电台语音应急通信实地测试
1、测试标点
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1、测试结果
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(三)公网信号覆盖测试
1、测试点标绘
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2、测试效果评定
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(四)经过在石化区一段时间的调研测试,在石油化工园区的消防应急通信主要存在以下问题:
1、消防中心控制室信号屏蔽严重。石油化工消防中控室常常位于地下室或靠近装置区,对信号的传输造成严重影响,导致通信信号弱、话音质量差、杂音大,易形成通信盲区。
2、模拟对讲机信道闲忙不均。石油化工灾害一般都是大规模、多队伍作战,容易造成个别指挥信道的使用人员偏多,通话经常出现呼叫等待,不能第一时间使指挥员获得准确的任务命令,无法获取相关信息和处置现场情报,影响了命令的下达,造成呼叫效率低下。
3、模拟对讲机没有权限管理与优先级区分,更不能够满足紧急事件的统一通信的业务功能要求,缺少统一指挥调度的能力。
4、模拟对讲机无扩展业务功能,不具备录音、与调度电话互通、设备监控、终端管理等功能,无法实现事后指挥过程语音回溯,不能满足消防通信信息化管理需要。
5、对讲机受石化管道装置的信息干扰严重,通信有效距离大大缩减,影响现场通信指挥质量。
6、使用差频中继对信号进行覆盖,所有通信均依赖中继台进行,也需指挥员切换信道才可通信,容易造成个人指挥员无法及时收到任务信息。
三、如何加强石油化工园区的消防救援应急通信。
1、无线通信从模拟直通逐渐过渡到数字直通模式。2009年12月工信部666号文件,明确提出我国模拟对讲机向数字对讲机过度的时间表,在2011年底停止模拟对讲机的型号核准,2016年全面停止模拟对讲机的使用。同模拟对讲机对比,数字对讲机具有以下优势:一是通信距离更远;二是通话语音更清晰;三是具有同频中继功能。市场了解,现在已经具备单频中继32跳转的设备,对灾害事故现场重点频点可以无感增加中继,扩大传输距离。
2、发挥系留无人机在灾害现场的应用。基于系留无人机平台的光电监控系统是系留无人机平台与光电设备深度结合的应用,具有高效、不受空间和地形制约、观察角度多样、响应快速等特点,可以取得传统手段无法获得的巨大功效,可广泛应用于消防救援领域。在灾害发生后,救灾人员汇集到灾害现场各种通信设备同时开启,现场地理环境复杂,会导致通信不畅,致使前线人员不能将第一时间获取的灾害信息汇报给现场指挥员,摄像员所采集的视频基本为平面角度不利于指挥员的现场研判。这时我们可以通过高空系留无人机来改变现有通信环境和视频采集角度。这么一来,应急救援场景下棘手的问题就有了更好的解决办法,系留无人机加光电及通信设备组成的新型系统就解决了因为高度限制带来的系列问题,系留无人机平台必然会为应急救援带来的助益。
3、对讲机数字自组网中继台。考虑到石油化工装置对无线信号的阻挡和衰减远远高于室外和普通建筑,所以为保障石油化工救援下的对讲机通信,可通过携带数字自组网中继台,提供救援范围内的及时对讲语音/数字交换功能,以便救援人员保持良好通信。
4、卫星信号覆盖。卫星通信的原理就是利用人造地球卫星为中继站转发或反射无线电信号,卫星居高临下,视野开阔,只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以进行通信,与其他通信方式对比也具有通信距离远、通信容量大的特点,且利用卫星移动通信,可以不受气候条件、地理环境和时间的限制,所受约束和障碍更加少,其安全可靠性更高,其应急通信能力可作为应急通信预案的首选,能够发挥至关重要的作用。因此,在救援过程中我们可以利用卫星信号接入中国移动通信网络主干网,对现场的手机移动信号进行加强覆盖,以此提高火场通信效率,也是对对讲机通信的有效补充手段。
5、加大北斗卫星通信系统的应用。中国自主研发的北斗卫星通信系统,其与GPS等国外的卫星通信系统最大的优势在于能够提供短报文服务。由于石油化工火灾的扑救均是以户外为主,卫星信号覆盖良好,可在指战员头盔上配备北斗有源装置,可具备后台定位、一键报警(一键短报文发送位置和求助信息)等功能。
6、规范现场救援旗语、手势、灯光等信号。石油化工类火灾现场往往比较混乱,伴有爆炸、液体沸溢、装置泄露等情况所产生的巨大声音干扰,与此同时,火场的环境也会阻碍通信设备信号正常传播。通过规范现场救援旗语、手势、灯光等传统通信方式(如战斗员与驾驶员之间手势信号、指挥部下达指令的旗语、夜间通信所使用的灯光信号等),设置独立通信人员(可结合火场安全员一并设置),并加强实际训练应用,使得各项指令能清晰、准确的传达,进一步确保火场通信畅通,有效提升通信水平。
四、总结
伴随着时代的飞速发展,新的警情也不断涌现,时刻考验着消防应急通信的应变、处置能力,消防应急通信发展要始终对标“主力军、国家队”职能定位,坚持聚焦以“战斗力”建设为标准,,充分发挥主观能动性,学会运用科学的传播手段组织火场通信,不断地面对问题和解决问题,构建快速有效的消防应急通信系统,高水准达到现代化技术条件下消防通信畅通要求,提升“全灾种、大应急”应急通信保障能力。