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地鐵火災(zāi)事故消防通信暢通研究

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地鐵火災(zāi)事故消防通信暢通研究

地鐵地鐵作為現(xiàn)代大城市主要的公共交通工具之一,由于其具有運(yùn)載量大、行駛速度快等優(yōu)點(diǎn),已成為了人們?nèi)粘3鲂械某S媒煌üぞ?。但由于地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對封閉,發(fā)生火災(zāi)后高溫?zé)煔馔y以排除,且受建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制,現(xiàn)場通信也很難得到保障,加之客流量通常較大,所以當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害事故時,滅火、救援等各項(xiàng)行動往往無法順利開展。因此,如何確保地鐵發(fā)生火災(zāi)事故消防人員之間通信聯(lián)絡(luò)的暢通,建立獨(dú)立、可靠的地鐵消防通信系統(tǒng),保證滅火救援工作的安全有效進(jìn)行,已成為消防部門一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。

地鐵火災(zāi)事故特點(diǎn)

由于地鐵的站臺、站廳等主體建筑結(jié)構(gòu)都位于地平面以下,一般只能通過幾個出入口與外部空間連通,因此,其特殊的建筑結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了地鐵火災(zāi)與普通建筑火災(zāi)存在較大的差異,撲救方式及滅火時的相應(yīng)注意事項(xiàng)也與一般火災(zāi)不同。具體來說,地鐵火災(zāi)主要呈現(xiàn)出4方面特點(diǎn):第一,煙氣大、溫度高。地鐵發(fā)生火災(zāi)時,溫度上升比較快,隨著燃燒時間的增長,發(fā)煙量會越來越大,且很多燃燒物中含有各種有毒物質(zhì)的分解物,會危害到人員的生命安全。同時,這也給救援人員的救援行動帶來很大困難,使救援任務(wù)更加艱巨。第二,人員疏散困難、極易造成群死群傷事故。地鐵發(fā)生火災(zāi)事故時產(chǎn)生的大量煙氣,往往會造成人員缺氧、中毒,加之產(chǎn)生的高溫,很容易使人喪失逃生能力,給疏散工作帶來巨大困難。首先,火場溫度高,容易對人員造成傷害;其次,煙氣濃度大、毒性大,被困人員在火場的可見度低,易發(fā)生中毒現(xiàn)象;最后,地鐵出入口少,人員容易產(chǎn)生擁擠、踩踏事件,尤其是在出入口發(fā)生火災(zāi)時,煙火會封鎖疏散通道,給救援工作帶來很大不便。第三,結(jié)構(gòu)相對封閉、泄爆能力差。由于地鐵出口比較少,當(dāng)有易燃易爆物發(fā)生爆炸時,爆炸壓力宣泄能力差,因此很容易使建筑基本結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重破壞。此外,高溫?zé)煔庖搽y以及時排除,內(nèi)部空氣受熱后體積膨脹,短時間內(nèi)會出現(xiàn)“火風(fēng)壓”的狀態(tài),導(dǎo)致火勢蔓延速度加快,進(jìn)而加大了火災(zāi)撲救以及人員疏散的難度。第四,災(zāi)情復(fù)雜、撲救困難。地鐵火災(zāi)一般都發(fā)生在地下,所以對于火災(zāi)撲救來說有很大的挑戰(zhàn)。具體來說,一是路線少,只能從單一的出入口進(jìn)去撲救;二是高溫濃煙易對消防人員造成傷害,從而影響撲救進(jìn)程;三是火情探測比較困難,通信指揮困難,可能會延誤火災(zāi)最佳撲救時間;四是救援工具、器材受到限制,無法最大限度發(fā)揮其優(yōu)勢作用。

通信建設(shè)現(xiàn)狀

目前,各級消防部門普遍建立了完善的消防戰(zhàn)備執(zhí)勤信息化指揮平臺,能夠確保災(zāi)害發(fā)生后及時接報(bào)、處理執(zhí)勤戰(zhàn)斗信息,并與有關(guān)部門、專業(yè)力量實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和信息共享。部分消防總隊(duì)還結(jié)合本隊(duì)實(shí)際情況,建立了以無線通信車和對講機(jī)通信方式為主,其他通信方式為輔的多路由通信網(wǎng)絡(luò),通過多種方式快速反應(yīng),確保信號暢通。但是,由于地鐵的主體建筑多位于地平面以下,在實(shí)踐中,仍然經(jīng)常存在以下5方面問題:一是無法做到災(zāi)害現(xiàn)場無線信號的完全覆蓋,特別是在站臺層或隧道內(nèi)等特殊火災(zāi)救援現(xiàn)場,存在較大的信號盲區(qū),通信通常只能使用燈語、旗語等方式完成。二是現(xiàn)有的常規(guī)無線通信手段不具備處理大話務(wù)能力,且僅僅提供語音保障,導(dǎo)致災(zāi)害現(xiàn)場通信通常呈現(xiàn)混亂嘈雜的狀態(tài)。三是地鐵火災(zāi)通常情況下缺乏相應(yīng)效率的頻譜利用,以支持更多的通話組、圖像傳輸、終端容量。四是現(xiàn)有的地下通訊器材數(shù)據(jù)通訊能力相對較弱,大多僅局限于語音傳送,指揮過程中經(jīng)常因噪聲及聲音不清問題出現(xiàn)誤傳、誤報(bào)等情況。五是在出現(xiàn)大的災(zāi)害事故,公網(wǎng)設(shè)備癱瘓的情況下,不能保證前后方通信,以及各類信息數(shù)據(jù)的上傳下達(dá)。

消防通信要求

指揮部與社會聯(lián)動部門的通信

地鐵內(nèi)部空間一旦發(fā)生火災(zāi)事故,現(xiàn)場參戰(zhàn)的相關(guān)消防力量必須在安全區(qū)域設(shè)置現(xiàn)場指揮部,并采用饋線通信方式、有線通信、無線通信保證現(xiàn)場通信暢通,確?,F(xiàn)場滅火救援行動的順利開展。同時,如必要,應(yīng)直接應(yīng)用移動指揮車及車載設(shè)備確?,F(xiàn)場通信的順利開展。如此,當(dāng)需要社會有關(guān)部門協(xié)助時,方可迅速通過有線或者無線通信的方式請求社會聯(lián)動部門趕赴現(xiàn)場進(jìn)行增援,在很大程度上減少通信障礙,進(jìn)而及時、有效地發(fā)揮社會聯(lián)動部門的職責(zé),提供必要的時間保障。

火場前沿指揮部的通信

地鐵火災(zāi)現(xiàn)場前沿指揮部的通信通常直接由消防隊(duì)伍內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),一般應(yīng)多點(diǎn)設(shè)置(例如地面、站臺、站廳及隧道內(nèi)部),具有話務(wù)量相對較大、相關(guān)戰(zhàn)斗單元多等特點(diǎn),是地鐵火災(zāi)現(xiàn)場滅火救援組織開展的主要通訊力量形式。通過該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)可以了解地鐵內(nèi)部的災(zāi)害情況,從而根據(jù)現(xiàn)場不同的情況制定相應(yīng)的作戰(zhàn)計(jì)劃,將滅火救援作戰(zhàn)任務(wù)安全有效地傳達(dá)下去。

“滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)”的通信

由于現(xiàn)場作戰(zhàn)的實(shí)際需要,“滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)”通常情況下主要由一線人員使用,使用人數(shù)相對較多。一般是通過對講機(jī)聯(lián)絡(luò),有時候甚至是通過喊話、繩語、手語等聯(lián)絡(luò)。而“滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)”作為一線人員之間的通信聯(lián)絡(luò)網(wǎng),使用這樣的聯(lián)絡(luò)方式顯然難以保證通信效果。因此,對于消防部門來說必須加強(qiáng)“滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)”建設(shè),提升通信質(zhì)量,為一線人員提供良好的救援通信基礎(chǔ)。

地鐵火災(zāi)中通信組網(wǎng)應(yīng)符合的要求

第一,無線信號的覆蓋要求。由于地鐵客流量相對較大,一般大部分人員分布在出入口、站臺、站廳,發(fā)生火災(zāi)事故后被困人員出于逃生本能通常會慌不擇路、無序逃生,加上火災(zāi)時的煙霧濃度大、毒性強(qiáng),很容易使被困人員分布在整個區(qū)域。因此,對于消防救援來說,通信系統(tǒng)的覆蓋率必須要高。一般來說,覆蓋率應(yīng)不低于95%。第二,呼叫頻率要求相對較高。由于地鐵內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)后,火勢蔓延極為迅速,導(dǎo)致現(xiàn)場災(zāi)情復(fù)雜多變,每延誤一秒都可能意味著有更多的人員傷亡,尤其是地鐵火災(zāi)事故,由于排煙效果不好,疏散通道少,為救援工作帶來了更大困難。因此。對于地鐵火災(zāi)現(xiàn)場而言,必須相應(yīng)地投入更多的通信頻率,以確?,F(xiàn)場偵查、警戒、滅火、救援、供水、排煙等相關(guān)專業(yè)小組的溝通聯(lián)絡(luò),確保地鐵火災(zāi)事故現(xiàn)場各項(xiàng)滅火救援行動有效開展。第三,穩(wěn)定、可靠。地鐵火災(zāi)事故的搶險(xiǎn)救援涉及多方面問題,因此,消防部門必須科學(xué)選擇通信系統(tǒng)的方案,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,避免事故現(xiàn)場部分設(shè)備無法正常使用,導(dǎo)致滅火效率大打折扣。

現(xiàn)場應(yīng)急通信體系建設(shè)的可行性應(yīng)用

結(jié)合現(xiàn)有通信技術(shù),筆者認(rèn)為,想要建設(shè)適合地鐵火災(zāi)現(xiàn)場信號覆蓋的應(yīng)急通信體系,滿足地鐵火災(zāi)現(xiàn)場處置現(xiàn)場及與指揮中心之間的語音、圖像、視頻和數(shù)據(jù)通信需求,解決現(xiàn)有通信系統(tǒng)手段單一、信號不穩(wěn)、覆蓋不全、層次不清等問題,消防部門可從以下7方面入手:第一,架設(shè)便攜式無線通信基站。消防部門通過在地鐵火災(zāi)現(xiàn)場架設(shè)便攜式350M無線通信基站的方式,提供災(zāi)害現(xiàn)場350M信號覆蓋,解決地下火災(zāi)現(xiàn)場信號無法完全覆蓋問題,消除通信盲區(qū),為現(xiàn)場語音通信提供基礎(chǔ)保障。第二,建立寬帶多媒體集群系統(tǒng)應(yīng)用模式。消防部門可通過在地鐵火災(zāi)現(xiàn)場架設(shè)寬帶多媒體集群通信基站,建立現(xiàn)場語音、圖像和數(shù)據(jù)交互平臺,提供災(zāi)害現(xiàn)場無線信號覆蓋,保障現(xiàn)場內(nèi)攻人員之間,及現(xiàn)場內(nèi)部到通信指揮車的視頻、圖像和數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸,確?,F(xiàn)場指揮部及各級指戰(zhàn)員及時了解現(xiàn)場情況,并做出正確決斷。第三,建設(shè)公網(wǎng)對講(POC,Push-to-talkOverCellular)體系拓展應(yīng)急通信應(yīng)用。當(dāng)現(xiàn)場情況復(fù)雜、災(zāi)情相對較為嚴(yán)重,多個消防中隊(duì)到場時,消防部門應(yīng)及時結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,建設(shè)POC對講體系拓展應(yīng)急通信應(yīng)用。對于跨區(qū)域增援力量與現(xiàn)場的通信聯(lián)絡(luò),通過POC對講手機(jī)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)語音、圖片和視頻等多種方式的交互,以便增援力量在出動途中盡可能多地了解現(xiàn)場情況,明確到場任務(wù)和車輛??课恢?。另外,在災(zāi)害現(xiàn)場350M頻率無法正常通信的情況下,還可作為現(xiàn)場通信的有效后備,提供信息通信保障。第四,通過移動運(yùn)營商建立協(xié)同保障的通信模式。消防部門應(yīng)充分利用3G、4G等公眾移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣的特點(diǎn),積極探索與聯(lián)通、移動、電信等運(yùn)營商聯(lián)動協(xié)同機(jī)制,在現(xiàn)有移動通信公網(wǎng)保障的基礎(chǔ)上,利用移動運(yùn)營商的專業(yè)技術(shù)人員和裝備,協(xié)同保障災(zāi)害現(xiàn)場信號覆蓋體系。此外,泄漏同軸電纜的作用是傳輸和輻射電磁波,具有傳輸線和連續(xù)型天線兩種作用。其可確保無線電信號較高效率的覆蓋整個地鐵空間,基本不存在通信盲區(qū),符合地下空間消防通信的要求。因此,消防部門可在地鐵通信中推廣使用泄漏同軸電纜,以保證消防隊(duì)伍在地鐵滅火救援行動過程中消防通信的安全暢通。第五,研究4G網(wǎng)絡(luò)在地鐵火災(zāi)現(xiàn)場無線通信應(yīng)用。

4G網(wǎng)絡(luò)能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音視頻和圖像等,且具有無線信號覆蓋廣、高帶寬、多應(yīng)用、高質(zhì)量等特點(diǎn)。目前,江蘇消防總隊(duì)已通過專線安全接入的方式實(shí)現(xiàn)了與4G網(wǎng)絡(luò)的安全對接,并為各特勤中隊(duì)配備了“4G單兵圖傳”,通過移動通信和數(shù)據(jù)采集終端、單兵視頻采集和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)直播視頻等方式,實(shí)現(xiàn)了災(zāi)害現(xiàn)場多媒體信息的實(shí)時共享,切實(shí)為輔助決策提供了信息支撐。第六,針對“解放雙手,保通信暢通”做大膽嘗試。針對地鐵火災(zāi)現(xiàn)場的火災(zāi)撲救過程,消防部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際,破除傳統(tǒng)的手持對講機(jī)按鍵通話和通過耳膜震動收聽信息的禁錮,嘗試聲控骨傳導(dǎo)收發(fā)耳麥設(shè)備與350M對講機(jī)的配套使用,使內(nèi)功人員在全力投入滅火救援時,與指揮部之間能夠隨時保持通信暢通,且不影響滅火救援行動的開展。對于相關(guān)的單兵視頻采集設(shè)備,可嘗試采用頭盔式視頻采集設(shè)備,以便使一線救援人員能夠解放雙手,同步開展相關(guān)工作。第七,數(shù)字集群通信。目前,我國消防隊(duì)伍普遍使用的地下建筑通訊工具多為模擬通信系統(tǒng),在被困人員多、災(zāi)情復(fù)雜、容易出現(xiàn)次生災(zāi)害的事故現(xiàn)場,常常會出現(xiàn)信道繁忙、信號覆蓋盲點(diǎn)較多、部分時段互通率較低等問題。通過建立數(shù)字集群,可以有效解決頻率緊缺問題,一個模擬信道占用的帶寬可滿足4組人同時通話。不僅話音清晰度范圍更大,而且數(shù)字通信抑制載波干擾能力強(qiáng),不會有“嘩嘩”的強(qiáng)噪音,話音背景噪音更小,同時還可對語音加密,防止通話信息泄密,防止非法用戶入網(wǎng)。

作者:郝那森 單位:天津市消防救援總隊(duì)紅橋區(qū)支隊(duì)

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