李盈

摘要：火灾是一种常见且极具破坏性的灾害，对应急通信系统的需求尤为迫切。在火灾现场，传统的有线通信系统往往受到破坏，无法满足应急通信需求。因此，窄带无线自组网作为一种新兴的无线通信技术，在火灾现场应急通信中发挥着越来越重要的作用。基于此，本文概述了窄带无线自组网技术，分析火灾现场的应急通信需求，重点探究窄带无线自组网在火灾现场应急通信中的应用，旨在为优化火灾现场应急通信系统提供借鉴。

关键词：窄带无线自组网；火灾现场；应急通信

火灾是一种突发性和危险性极高的灾害事件，往往容易造成人员伤亡和财产损失。[1]发生火灾时，经常遇断网断电情况，公网瘫痪，卫星网受建筑物屏蔽信号极弱，给救援工作带来了极大困难。而窄带无线自组网能够不受复杂环境影响，快速搭建稳定的网络体系，为安全提示、科学决策提供强有力支撑。

一、窄带无线自组网技术概述

（一）窄带无线自组网技术定义

窄带无线自组网是一种基于无线通信技术的自组织网络，具有自主组网、自愈合、多跳通信等特点。其采用低功耗、低速率的通信技术，在没有基础设施支持的情况下，实现终端设备之间的直接通信，适用于低带宽、低时延的应急通信场景。窄带无线自组网的核心原理是通过终端设备之间的协作和自动组网机制，建立起一个弹性的通信网络，不依赖于传统的基础设施，可以快速部署和扩展，在火灾等紧急情况下提供可靠的通信服務[2]。窄带无线自组网的自愈合特性使得网络能够自动调整和修复路由，即使在部分节点失效或受到干扰的情况下，仍能保持网络连通性。

（二）窄带无线自组网在火灾现场应急通信中具有广泛的应用价值

窄带无线自组网可用于部署灾情监测系统，通过传感器节点实时获取火灾发生地温度、烟雾等信息，并将数据传输到指挥中心，提供灾情分析和决策支持。此外，窄带无线自组网还可用于实现火灾现场的语音通信，通过终端设备之间的多跳通信，满足人员语音呼叫、紧急求救等操作，保证通信的及时性和可靠性[3]。

窄带无线自组网连接监控摄像头、图像传感器等设备，将实时视频和图像数据传输到指挥中心，为救援人员提供火灾现场的视觉信息，帮助他们做出准确判断和决策。与此同时，窄带无线自组网在人员定位和人员导航方面发挥着积极作用，尤其是在复杂火灾环境下，能够准确定位被困人员位置，辅助救援人员展开救援工作[4]。

二、火灾现场应急通信需求分析

（一）实时性需求

火灾现场的应急通信需要满足毫秒级的实时性要求，从火灾发生到现场信息传递到救援人员手中，整个过程的时间延迟必须控制在几十毫秒到几百毫秒之间。这一方面要求通信网络具备高速、低延迟的特性，也要求通信设备具备快速响应、高可靠性特点。火灾发生时，现场情况瞬息万变，每一秒钟延迟都可能导致不可挽回的损失。因此，应急通信网络必须能够实时传递现场火势、烟雾、温度、人员位置等关键信息，为救援人员提供准确的决策依据。[5]同时，救援人员之间也需要通过应急通信网络保持实时沟通，协调救援行动，确保救援工作高效进行。在火灾现场，时间就是生命。通过实时的应急通信，救援人员可以快速了解现场情况，制定出更有效的救援方案。同时，实时通信还可促使救援人员之间的紧密配合，避免出现救援行动混乱和延误。

（二）稳定性需求

火灾现场往往伴随着浓烟、高温、强烈电磁干扰等，这些因素都会对应急通信系统造成不良影响。例如，浓烟导致通信设备散热不良，高温使得电子元件性能下降，电磁干扰则直接影响通信信号质量。面对如此多的挑战，应急通信系统首先要具备稳定性，在复杂、多变的火灾环境中能够持续、正常工作。在设计时，要充分考虑到火灾现场的各种恶劣条件，选择适应性强、抗干扰能力强的设备和技术。除了稳定性外，可靠性也是应急通信系统的关键指标。可靠性指的是在关键时刻，系统能够准确传递信息，不出现误码、延迟或中断。在火灾救援中，一旦通信中断，后果可能是灾难性的。因此，应急通信系统必须采用高可靠的通信协议，加强信息在传输过程中的完整性和准确性。

（三）便捷性需求

火灾发生地点的不确定性要求救援人员能够快速移动，以应对不断变化的情况。在这种紧急情况下，轻便的应急通信设备成为了救援人员的得力助手。这些设备设计精巧，重量轻，便于携带，极大减少了救援人员在移动过程中的体力消耗，使他们能够更加专注于救援任务。同时，操作便捷性在紧张的救援环境中也显得尤为重要。在这种环境下，复杂的设备操作可能会导致时间延误，甚至可能影响到救援行动的成功与否。因此，轻便易携的应急通信设备通常采用简洁明了的设计，使救援人员能够迅速熟悉操作，实现快速上手。简洁的操作界面和人性化设计，使救援人员即使在紧张、恶劣的环境下也能够高效、准确完成操作。

三、窄带无线自组网在火灾现场应急通信中的应用

（一）火灾现场信息实时传输

在火灾救援环节中，窄带无线自组网的重要性不言而喻，其利用多跳通信特性实现火灾现场信息的实时传输，将现场数据准确传输给指挥中心，为指挥救援行动提供支持。发生火灾以后，若延续使用传统的通信方式，必将会遭受多种因素干扰，降低信息传输速率，导致信息传输中断或者延误。而基于窄带无线自组网多跳通信特性的应急救援通信系统，能够保证信息在多个节点之间有效传递，稳定信息传输路径，将信息快速传输到指挥中心[6]。

为了保证火灾现场信息传输的及时性和稳定性，要求相关工作人员在火灾现场合理部署多个自组网节点，将其自动组合形成通信网络，摆脱基础设施的束缚。应急通信系统在窄带无线自组网特性支持下，表现出很高的适应性和灵活性，较少受火灾现场环境影响。窄带无线自组网节点集成烟雾传感器、温度传感器等多种传感器部件，实时或定时将现场数据信息传送到指挥中心。指挥中心按照获取的数据信息判断火灾态势，制定出更加有针对性的救援方案。

窄带无线自组网低功耗特点非常适应于火灾现场，很好解决供电方面的问题。低功耗保证节点在长时间内稳定工作，不再频繁更换电池，节省宝贵的人力资源，更确保火灾现场的通信系统运行持续且稳定，规避因电力资源不支产生的通信中断问题。另外，救援人员在紧急情况下，没有足够的时间维护或更换设备，此时节点的使用寿命显得尤为关键。窄带无线自组网低功耗设计保证节点在恶劣环境下可长时间稳定工作，为救援行动提供持续、稳定的通信支持[7]。

（二）现场指挥与救援队伍通信

在传统的救援行动中，指挥人员与救援队伍之间的通信往往受到通信基础设施损坏、信号覆盖不足等因素限制，使指挥人员难以准确掌握现场情况，影响救援行动有效开展。而窄带无线自组网的出现，打破了这一局限。窄带无线自组网技术在火灾等紧急救援场景中，实现了现场指挥人员与救援队伍之间的实时通信，为救援行动协同和高效执行提供了有力的技术支持。

现场指挥人员使用手持终端或车载设备，实时与救援队伍保持通信。无论是下达救援指令，还是协调不同救援队伍之间的行动，都可以通过窄带无线自组网迅速完成。同时，救援队伍基于窄带无线自组网，将火势变化、现场疏散情况、资源消耗等现场情况及时反馈给指挥人员，对于指挥人员制定和调整救援策略具有重要意义。指挥人员实时获取现场信息，迅速做出决策，合理分配资源，高效推进救援行动。

窄带无线自组网的自主组网特性更是保障了通信的稳定性和可靠性。[8]在火灾等紧急情况下，通信基础设施往往容易受到损坏，导致传统通信方式失效。而窄带无线自组网不依赖基础设施，节点之间自主组网，形成一个独立的通信网络。即使基础设施受损，窄带无线自组网仍能保持通信畅通。救援队伍根据现场情况，灵活调整节点的位置和数量，拓展通信网络的覆盖范围、提高通信质量，使窄带无线自组网适应各种复杂的救援环境。

（三）保障现场救援人员安全

在火灾现场，保障救援人员安全是无可置疑的首要任务。面对熊熊烈火和不断变化的危险环境，救援人员需要得到全方位的支持和保障。在这方面，窄带无线自组网发挥了不可或缺的作用，它不仅能确保信息实时传递，更为救援人员的安全提供了一系列重要支持。在恶劣的情境下，救援人员定位就显得尤为重要。窄带无线自组网通过集成GPS等先进定位技术，能够实现救援人员的实时定位。无论救援人员身处何处，指挥中心都能准确知道他们的位置，有助于指挥人员调配资源。

除了定位服务，窄带无线自组网还为救援人员提供导航功能。在复杂的火灾现场，如何快速、安全到达指定位置是救援人员面临的又一个挑战。通过窄带无线自组网提供的导航服务，救援人员得到实时的路径规划和建议，避开危险区域，以最快的速度、最安全的方式到达目的地。然而，即使有了定位和导航服务，火灾现场的复杂性仍然使得救援人员面临未知的危险。为了应对这种情境，窄带无线自组网具备紧急呼救功能。一旦救援人员遇到危险或突发情况，使用终端设备迅速发出求救信号，并立即传回指挥中心，触发相应的紧急救援流程。由此可见，无论救援人员身处何种困境，都能迅速得到外部援助和支持。这一系列的安全服务，不仅提升了救援人员在火灾现场的安全系数，更增强了他们面对困境的信心和能力。而这种信心和能力的提升，无疑会为整个救援行动带来更为积极和正面的影响。

（四）紧急救援服务

窄带无线自组网在紧急救援服务中的快速部署能力，使其成为火灾等紧急情况下的理想通信解决方案。组网综合无人机、地面车辆等多种方式迅速部署自组网节点，为紧急救援服务提供稳定、可靠的通信保障，并与其他通信系统实现互联互通，确保在复杂环境下的通信畅通。在火灾现场，时间就是生命。为了迅速展开救援行动，快速部署通信网络至关重要。窄带无线自组网具有灵活性和便携性，使用无人机搭载自组网节点，迅速飞抵火灾现场上空，快速建立通信网络。同时，地面车辆搭载自组网节点，迅速赶往现场，为救援队伍提供通信支持。这种快速部署能力，确保了救援行动在第一时间就能获得稳定的通信保障。[9]

自组网节点部署完成后，窄带无线自组网就能够为紧急救援服务提供可靠的通信保障。无论是救援队伍之间的协调，还是救援指挥中心的调度，都可以通过窄带无线自组网迅速完成。此类通信方式稳定可靠，又能实现语音、数据、视频等多种信息传输，满足救援行动的不同通信需求。此外，窄带无线自组网还具有良好的兼容性，可以与其他通信系统实现互联互通。在火灾现场，存在公网、卫星通信等多种通信系统，为了确保通信的畅通无阻，窄带无线自组网与这些通信系统实现互联互通，形成一个统一的通信平台。无论救援人员使用何种通信设备，都能够顺畅进行通信，确保救援行动顺利进行。互联互通的特性提高了救援行动的通信效率，还增强了救援行动的灵活性和适应性。在面对复杂多变的火灾现场环境时，救援人员根据实际情况，灵活选择最合适的通信方式，确保救援行动高效进行。

结语

本文从窄带无线自组网技术概述、火灾现场应急通信需求分析、窄带无线自组网在火灾现场应急通信中的应用等方面入手，探讨了窄带无线自组网在火灾现场应急通信中的应用。窄带无线自组网以其自主组网、自愈合、多跳通信等特点，在火灾现场应急通信中发挥着重要作用。通过实时传输火灾现场信息、实现现场指挥与救援队伍通信、保障现场救援人员安全以及提供紧急救援服务等方面的应用，窄带无线自组网有助于提高火灾救援效率和成功率，减少人员伤亡和财产损失。

参考文献

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[4]何庆，何俊霖.浅析化工企业火灾的初期救援[J].化工安全与环境，2023，36（10）：17-20.

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[6]李溯，魏书精，罗斯生，等.窄带无线自组网在森林火灾现场应急通信中的应用研究[J].新农业，2021（14）：56-59.

[7]李溯.窄带无线自组网在应急语音通信中的实战性应用研究[J].通信电源技术，2021，38（01）：117-120.

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[9]刘维庆，杨佳豪，张浩，等.地铁车站突发火灾信息相关性判断研究[J].石家庄铁道大学学报（社会科学版），2023，17（03）：12-13.