近幾年,我國各種自然災害及事故頻繁發生,2008年初南方爆發了冰凍雨雪災害,同年又發生了“5·12”汶川特大地震,2010年7月27日,大連新港油庫發生爆炸,8月7日,特大泥石流襲擊甘肅舟曲。這些突發事件和事故造成了巨大的生命和財產損失,嚴重威脅著全社會的穩定與發展。消防部隊擔負著滅火和搶險救援任務,為了能更好的履行職責,應完善應急救援體系建設,而其中通信系統的建設起著至關重要的作用。2010年9月8日,公安部消防局在湖南省長沙市召開了公安消防部隊衛星通信系統建設暨應急通信保障現場會,總結推廣湖南總隊衛星通信系統建設試點工作成果。加強應急救援體系中通信系統的建設已成為消防部隊迫在眉睫的重大任務。本文就以建立以衛星通信系統為主的應急通信系統就行了探討。
1 大型災害事故現場消防通信的特點和任務
大型災害事故現場的搶險救援一般要跨地區調集消防力量。其主要特點表現為:(1)發生突然,災情復雜,處置難度大;(2)參戰力量多,指揮協調難;(3)災害現場信息量大,原有通信設施破壞嚴重,信息上傳下達難。
1.1 大型災害事故現場消防通信的特點
1.1.1 需要應急通信的時間和地點具有不確定性
大多數緊急事件都是突發的,時間和地點不可預知,或者只可在有限時間內預知但是來不及做好準備。
1.1.2 常規公眾通信網絡本身受緊急事件破壞的程度具有不確定性
在破壞性強的緊急事件發生的情況下,例如颶風、地震,公共通信網絡設施可能受到損壞而使公眾通信網絡陷入癱瘓。而另外一些緊急事件雖然也很嚴重,但對于通信網絡沒有影響,例如瘟疫等。
1.1.3 應急通信的容量需求的不均衡及不可預測性
緊急事件發生期間,局部出現的大通信流量會造成網絡擁塞。同時,通信流向往往是匯聚式的,大量的通信流會指向幾個有限的地點,比如 119、120報警中心,更加重了通信的擁塞。這個容量的需求發生是隨機的,規模很難預測。
1.1.4 對通信能力的需求的不確定的性
在一些地區,可能平時只有語音通信的需求,但是在緊急事件發生期間,可能就有圖像、視頻通信的特殊需求[1]。
1.2 大型災害事故現場消防通信的任務
在發生大型災害事故后,救援人員需要利用各類通信手段通報險情和指揮救援。在災害現場,如果通信不暢,勢必會大大延緩救援進度,造成嚴重后果。因此,建立快速響應、全面高效的應急通信系統已經成為降低災害損失的決定性因素,這也是消防應急通信的主要任務。[1]
大型災害事故現場指揮決策及信息傳遞對通信指揮系統有如下要求:(1)保證救援現場各級指戰員之間的通信暢通;(2)保證現場具備有線、無線組網功能,具有GPS定位和計算機輔助信息決策能力,并能保障現場廣播和照明;(3)保證與指揮中心進行數據雙向通訊,傳遞音頻視頻;(4)實現人員、技術裝備等資源信息共享,有效形成地域性抗御災害的整體合力;(5)保證隨時調出并共享重大危險源搶險救援預案,對危險源性質、特點、處置對策,周圍環境等信息快速采集,為決策提供依據。
2 大型災害事故現場通信的現狀
2.1 線路擁擠,堵塞嚴重
在災害事故現場,由于話務流向和流量短時間內集中增多,持續大量的呼叫涌入和突發的巨大話務量超過了交換設備的設計極限值,會造成電話內部打不出,外部打不進。GSM、CDMA等移動網絡因基站、天線、光纜等設備甚至機房直接被損壞而中斷。互聯網服務也出現網速變慢現象。
2.2 線路破壞,通信中斷
地震、泥石流等地質災害災區大面積斷網的一個重要原因是,公眾通信網絡在傳輸過程中大量使用光纜等有線傳輸,發生這類地質災害時,光纜等有線傳輸手段很容易被損壞而且搶修難度很大。不論是架空光纜、地埋光纜還是水底光纜,在地震、颶風、滑坡等地質災害面前都異常脆弱。當強震襲來之時,這些地區可能會成為通信盲區。
2.3 電力中斷,基站癱瘓
這也是引起通信中斷的主要原因。通信中斷,有一部分原因是通信機房基站斷電而引起。雖然一般基站都會有備用的電池系統,但電池僅能維持幾個小時。
現階段,消防部隊在災害事故現場的指揮主要依靠350M無線通訊系統。該系統一般只能進行語音通信,并存在通信半徑小、頻點資源少、有通信死角、易受環境干擾等弊端。在極端情況下,基站不能正常工作時,較易出現通信盲點、通信障礙甚至癱瘓,使各級指戰員在災害事故現場處理緊急情況時貽誤戰機。
美國9·11事件充分暴露了大型災害事故應急救援通信中所存在的問題,對我國有一定的借鑒意義。根據麥肯希關于美國9·11事件報告,在9·11事件中消防通信現場指揮存在以下幾點問題:
(1)在多點高強度的災害面前缺乏統一指揮。通信指揮中心沒有發揮其調度指揮、信息互聯互通的作用;
(2)近15%集群電話因硬件故障不能使用,近45%的集群電話因網絡問題不能開通;
(3)現場人員過度依賴移動電話,而移動電話網絡由于受到破壞和線路過度擁擠而無法使用;
(4)指揮中心過去主要依賴地面線路,而9·11發生后地面線路被毀,現場人員與通信指揮中心的聯系中斷。
3 大型災害事故現場通信系統的建設構想
暢通、可靠的通信系統是取得大型災害事故搶險救援勝利的重要保障,在多樣化、復雜化的災害事故面前,單一的通信手段必然難以滿足應急救援需要,我們要樹立“沒有通信就等于失去指揮”和“搶險救援通信先行”的理念,加大通信方面的投入,建立以衛星通信系統為主的應急通信保障體系,同時要整合利用現有的無線集群網、常規網、公共傳輸網及傳統有線通信方式,實現不同系統之間的互聯互通。
3.1 衛星通信
衛星通信是利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電信號,在兩個或多個地面站之間進行的通信[2]。衛星通信該技術發展至今已非常成熟,國外發達國家已經大量應用于消防應急通信指揮中,我國的一些應急救援部門現在也有應用。
2002年2月美國加利福尼亞大火,燃燒面積超過5700英畝,1000多名消防隊員參加滅火工作。通過加利福尼亞里林業部的衛星通信系統,協調整個救災現場的指揮工作,有效的控制了大火的蔓延。
2008年“5·12”汶川特大地震發生后,湖南消防總隊派出衛星通信指揮車隨抗震救災分隊執行跨區域增援任務,在災區地面通信設施再到嚴重破壞的情況下,為抗震救災提供了有力的通信保障。
2010年7月16日晚18時許,大連新港附近一條輸油管道發生爆炸起火。河北省消防總隊接公安部命令后,火速調集秦皇島、唐山、廊坊支隊12名消防官兵和3部通信衛星指揮車及3G無線圖像傳輸設備星夜馳援。到達現場后,按照現場指揮員的指令,他們將通信指揮車開上了南部火場的制高點,向河北省消防總隊傳回現場視頻、音頻圖像,再經省總隊傳到公安部,為領導決策提供第一手資料。
