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1概述

目前常用的無線傳輸方式主要有WLAN、數字微波、衛星通訊、3G、4g公眾網等。衛星通訊系統每套數十萬元，造價昂貴；WLAN和數字微波通信技術屬于基站局域網方式，需要建立多個中心基站進行覆蓋，由于消防隊轄區范圍廣闊，采用WLAN或微波擴頻通信方式覆蓋轄區需要大量建設基站，建設投資規模之大對于消防隊來說是不可想象的，即使建成，高額的維護成本也將是消防難以承受的；3G（即第三代移動通信技術）經過多年的普及，已為整個社會提供了幾乎無處不在的無線接入服務，它們的網絡幾乎覆蓋了我們火災事故救援可能出現的所有現場，但其數兆的速率不足以支持流暢的高質量的視頻傳輸；4G（即第四代移動通信技術）能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等，其100Mbps以上的傳輸速率完全足夠支持火災事故救援現場指揮部與指揮中心之間的任何多媒體信息傳送。

2可行性分析

2.14G通信技術

4G通信技術即第四代移動通信技術，外語縮寫：4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上，峰值1Gbps的速率下載數據。很明顯，在無線數據傳輸方面4G有著不可比擬的優越性。

2.2移動GIS技術

空間信息技術和4G技術的結合是GIS應用發展的必然趨勢。特別是空間信息技術的長足發展，GPS系統定位精度已經能達到厘米級。PDA智能手機、車載終端等智能移動設備的出現、4G網絡與各種移動終端設備廣泛結合，為GIS的移動應用提供了良好的支撐環境，GIS正由桌面PC向移動終端發展。這種終端設備處于移動狀態下使用的地理信息系統即為移動GIS。移動GIS使用我們可以通過移動終端設備隨時隨地獲得相關地理信息服務。這種GIS與4G網絡的有機結合為移動用戶基于位置的信息獲取、信息交換、信息和信息共享提供了便捷、經濟的技術途徑。

2.3無線視頻傳輸技術

最新全IP視頻傳輸技術在攝像機內置Web服務器，直接提供以太網端口。這些攝像機生成高質量JPEG或MPEG4、H.264數據文件可通過4G網絡，實時傳送到指揮中心。

3安全性分析

消防應急指揮系統依托消防指揮專網，涉及到網絡安全保密問題，系統安全、穩定、可靠性至關重要。運營商成熟無線專網安全認證技術APN（網絡接入點名稱）可以限制非法SIM卡用戶登錄，實現UIM卡、用戶名、密碼、IP地址綁定功能，有效限制非法用戶登錄專網，從技術上完全可以保障網絡安全。

4系統設計

基于4G通信技術的消防應急指揮系統以計算機網絡和4G通信技術為基礎，集地理信息系統（GIS）、全球衛星定位系統（GPS）、視頻監控、無線網絡傳輸（4G）、計算機輔助決策、數據庫管理等技術于一體，具有消防現場應急指揮、消防力量實時調度、消防車輛、人員、物資等動態管理等功能。基于GIS系統，使現場位置、環境、水源、道路、圖像、視頻、力量分布、物資儲備等輔助決策信息有機集成，分級分層顯示，為指揮員實時、直觀、全方位、多層次獲取決策信息提供便捷。這種基于4G技術的消防應急指揮系統是一個以統一的坐標系為基礎，以基礎地圖數據、消防專題信息數據、屬性信息數據為資源，以計算機網絡為載體，以GIS、GPS、實時視頻傳輸等現代信息技術為支撐，實時服務于調度指揮等工作的消防管理手段。

5主要功能

（1）消防力量動態管理。通過GPS、GIS系統，實時獲取每一臺消防車輛、消防員的實時位置，有效掌握消防力量的動態分布，為及時、就近調集力量提供依據。（2）報警定位。接處警人員通過報警人提供的信息與GIS定位信息比對，有效判斷報警信息真偽，避免無效出警，節約消防資源。（3）就近調派消防力量。通過輔助決策系統圈點滿足現場需要的就近消防力量、規劃到達的最近最便捷路線，指導現場人員就近使用水源、物資，為有效處置火災事故爭取寶貴的時間。（4）實時掌握現場人員動態。對于進入危險場所的救援人員，可通過GIS系統實時監視其動態，為增援、救助、搜尋提供直觀依據。（5）信息共享。實時將現場環境、力量分布、救援過程等視頻、圖像、數據信息上傳至指揮專網，使用各級指揮員、領導、專家通過臺式電腦、筆記本、PAD、智能手機等各種方式隨時隨地掌握現場情況，為現場指揮員提供遠程技術支持。（6）移動指揮。通過無線接入，將接處警終端部署至移動指揮車上，使指揮車具備指揮中心的所有功能，實現隨時隨地移動指揮。

6優越性分析

（1）投資小，見效快。可以充分利用移動運營商現有的網絡資源，部署方便快捷，無需昂貴的基站、衛星地面站等基礎建設維護及傳輸線路、衛星信道租用等費用，實施成本低，建設周期短，可謂投資小，見效快。（2）覆蓋范圍廣，易擴展。經三大運營商多年建設，4G網絡現已基本覆蓋縣級以上城市，3G網絡幾乎覆蓋了消防救援可能出現的所有現場，而滅火救援現場主要集中在縣級以上城市，技術上可以采用3G、4G互為備份，優先使用4G網，4G網失效時降低視頻傳輸質量，使用3G網，這樣前端設備就可任意部署在公眾3G、4G移動通信網絡信息覆蓋的任何地方，具有極強的機動拓展能力。（3）數據傳輸可靠度高。三大運營商網絡的重疊覆蓋，互為備份，在任何地點，都不會出現因某個運營商的服務中斷而導致數據傳輸中斷，效保證了系統信息傳送的穩定、持續、可靠性。

7缺點及對策

移動運營商的基站依靠埋地光纜交換信息，依靠地方電網提供能源。如果出現地震等大型災害事故導致大范圍光纜斷裂或大面積長時間的停電事故，所有3G、4G網絡將可能全部中止服務，此時基于3G、4G移動通信網絡的消防應急救援指揮系統將無法工作。不過按照已有的統計數據來看，能達到破壞程度的災害事故發生的概率還是極低的。更何況消防部隊大多都配備了衛星通信設備，全國消防部隊可用衛星鏈路資源32M主要用于保障全國性的大型滅火救援事故現場通信或重大活動。

8應用價值

從近幾年的消防應急通信實踐來看，支隊級及以下一線消防部隊的較大現場是無法獲得寶貴的32M衛星鏈路資源保障的。這正是基于4G通信技術的消防應急指揮系統發揮作用地方，只要購買運營商的無線數據流量就可便捷部署。鑒于基于4G的消防應急救援指揮系統諸多優越性，建議支隊級消防部隊，特別是經濟落后、經費緊張無衛星通信設備的支隊考慮部署基于4G的消防應急救援指揮系統。

作者：劉新科 單位：陜西榆林市公安消防支隊