滅火救援應急通信的應用范文

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1Mesh組網技術

Mesh網絡是由Adhoc網絡發展而來，是解決“最后一公里”問題的關鍵技術之一。Mesh網絡可以與其他網絡實現無縫對接協同通信，是一個動態不斷擴展的網絡協議架構，任意的兩個設備均可以藉由多條無線鏈路保持互聯互通。在傳統單跳無線通信網絡中，組網節點只具備AP（AccessPoint，接入點）功能，當用于組網的任何一個AP發生故障時，網絡中其他的AP都將不能承擔通信任務，網絡將陷入癱瘓狀態。相對于單跳網絡，Mesh網絡將更加穩定，這是因為在Mesh網絡中，用于組網的任何無線設備節點都同時具備AP和路由器的功能，每個節點都可以發送和接收信號，每個節點都可以與一個或者多個對等節點進行直接通信。在Mesh網絡中，如果某個節點的AP發生故障，它可以重新再選擇一個AP進行通信，數據仍然可以高速地到達目的地。相對于單跳無線通信網絡，Mesh網絡的特點為：（1）平衡負載。能夠提供更大的鏈路冗余度，以利于負載平衡。在網絡承擔較大數據量傳輸時，數傳終端附近都有許多節點AP供選擇，創建多條路徑來平衡負載。而單跳網絡則不具備動態調整的能力。（2）健壯性。Mesh網絡不像傳統單跳網絡依靠一個節點，一旦網絡中某個節點出現故障或者有沖突發生，數據也可選擇冗余鏈路繼續傳遞。（3）空間復用性。在傳統單跳網絡環境中，所有設備都不得不共享一個節點，如果多臺終端同時要求接入網絡，那么必然導致速度變慢。而Mesh網絡中，多終端可以通過多AP節點接入網絡。（4）協議兼容性。Mesh網絡作為一種新型的無線網絡架構，能夠兼容現有任何802．11標準的無線網絡通信協議。（5）高效性。Mesh網絡開發了基于Mesh網絡的QDMA通信協議，QDMA通信協議使Mesh網路具有較廣的通信范圍，并且能夠在高速移動中實現定位和信息收發。QDMA數據傳輸的范圍達到1600m，而802．11b只有20～50m。但由于覆蓋更廣的通信區域，數據的峰值傳輸率為8Mbps，比802．11b的11Mbps略低。

2滅火救援現場Mesh無線應急通信系統

滅火救援現場Mesh無線應急通信系統，集便攜性、快速展開、接口廣泛等特點于一體，針對滅火救援現場的突發性、復雜性等特點，可以為消防部隊滅火救援現場無線網絡的構建提供最佳技術方案，旨在解決現場的通信不暢、通信混亂、通信盲區等技術難題。

2.1Mesh無線應急通信系統功能

3.1.1現場無線信號的“無盲區”全覆蓋Mesh無線應急通信系統的主要目的是為現場內外（火場與移動通信指揮中心）提供有效的通信鏈路，因而必須實現無線信號的現場無盲區全覆蓋。但是，考慮到電磁波的物理特性，對于一些特殊場所（全封閉屏蔽空間）是肯定不能做到信號的覆蓋。因此，系統目標是做到有人必有網，從而達到提高通信保障可靠性的目的?，F場通信、信息采集設備無縫接入。當前，消防部隊現場單兵通信、信息采集裝備種類、數量都比較多，各類音視頻通信設備、信息采集設備各自獨立，缺少兼容性，這種狀況在沿海等發達地區的消防部隊中特別普遍。這會增加消防員的負重，且消防官兵在使用時也比較復雜，不利于參戰官兵執行滅火救援任務。Mesh無線應急通信系統為單兵提供了多種類標準通信接口，如音視頻接口、藍牙接口、Wi－Fi接口、RS232接口，對于現場單兵設備的有效集成具有重要作用，在為單兵減負的同時也降低了使用難度。

3.1.2Mesh通信基站臨界預警Mesh無線應急通信系統能夠動態監測Mesh通信設備的信號接收場強，在接收場強臨近信號有效極限時，系統與Mesh基站會發出聲光報警，提醒消防員在該位置需要臨時部署中繼基站。

3.1.3Mesh通信基站滅火救援現場應用特性（1）供電特性。Mesh通信設備可以有效利用滅火救援現場的車載供電、消防應急電源供電以及蓄電池獨立供電，電池續航時間不少于4h。（2）輕、小、便攜特性。考慮到滅火救援現場的突發性和不確定性，為使消防隊員在進入現場以后能夠快速利用Mesh無線應急通信系統進行音視頻、數傳通信，系統針對通信設備的輕、小、便攜特性進行了研發，在保證網絡有效性能的同時兼顧了網絡構建時的方便快捷。（3）防火、防爆特性。消防部隊在滅火救援現場常會遭遇高溫、爆炸的環境，為保證Mesh通信設備在此類環境正常工作，系統在研發中充分考慮了防火、防爆問題。

3.2Mesh無線應急通信系統構成如圖2所示，Mesh無線應急通信系統由Mesh中繼基站設備、Mesh無線應急通信系統網關和通信終端構成。根據現場的環境條件，Mesh中繼基站設備可以部署多個，節點間的路由存在多條，從而保證通信的暢通。由于針對Mesh中繼基站設備進行了便攜性、防爆等特性的研發，進入現場的消防員可以攜帶多個，采取邊行進邊部署的方式，設備和系統同時提供了信號臨界預警的功能，保障了“有人必有網”的使用目的。Mesh無線應急通信系統網關能夠實時對系統中所有的Mesh中繼基站備的運行狀態進行監控，并提供一整套安全認證機制，保證系統網絡的安全性。由消防員攜帶的通信終端提供多種類型的通信接口，能夠有效集成消防員攜帶的各類信息采集設備。

3結語

筆者提出利用Mesh無線通信技術在滅火救援現場構建臨時無線通信應急網，對于解決滅火救援現場通信信號無盲區全覆蓋的難題，具有重要的現實意義。Mesh無線通信技術的應用，在提高消防部隊無線通信保障能力和滅火救援效能方面將發揮重要的作用。

作者：徐放范玉峰單位：公安部沈陽消防研究所