灭火救援应急通信的应用范文

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1Mesh组网技术

Mesh网络是由Adhoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。Mesh网络可以与其他网络实现无缝对接协同通信，是一个动态不断扩展的网络协议架构，任意的两个设备均可以藉由多条无线链路保持互联互通。在传统单跳无线通信网络中，组网节点只具备AP（AccessPoint，接入点）功能，当用于组网的任何一个AP发生故障时，网络中其他的AP都将不能承担通信任务，网络将陷入瘫痪状态。相对于单跳网络，Mesh网络将更加稳定，这是因为在Mesh网络中，用于组网的任何无线设备节点都同时具备AP和路由器的功能，每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。在Mesh网络中，如果某个节点的AP发生故障，它可以重新再选择一个AP进行通信，数据仍然可以高速地到达目的地。相对于单跳无线通信网络，Mesh网络的特点为：（1）平衡负载。能够提供更大的链路冗余度，以利于负载平衡。在网络承担较大数据量传输时，数传终端附近都有许多节点AP供选择，创建多条路径来平衡负载。而单跳网络则不具备动态调整的能力。（2）健壮性。Mesh网络不像传统单跳网络依靠一个节点，一旦网络中某个节点出现故障或者有冲突发生，数据也可选择冗余链路继续传递。（3）空间复用性。在传统单跳网络环境中，所有设备都不得不共享一个节点，如果多台终端同时要求接入网络，那么必然导致速度变慢。而Mesh网络中，多终端可以通过多AP节点接入网络。（4）协议兼容性。Mesh网络作为一种新型的无线网络架构，能够兼容现有任何802．11标准的无线网络通信协议。（5）高效性。Mesh网络开发了基于Mesh网络的QDMA通信协议，QDMA通信协议使Mesh网路具有较广的通信范围，并且能够在高速移动中实现定位和信息收发。QDMA数据传输的范围达到1600m，而802．11b只有20～50m。但由于覆盖更广的通信区域，数据的峰值传输率为8Mbps，比802．11b的11Mbps略低。

2灭火救援现场Mesh无线应急通信系统

灭火救援现场Mesh无线应急通信系统，集便携性、快速展开、接口广泛等特点于一体，针对灭火救援现场的突发性、复杂性等特点，可以为消防部队灭火救援现场无线网络的构建提供最佳技术方案，旨在解决现场的通信不畅、通信混乱、通信盲区等技术难题。

2.1Mesh无线应急通信系统功能

3.1.1现场无线信号的“无盲区”全覆盖Mesh无线应急通信系统的主要目的是为现场内外（火场与移动通信指挥中心）提供有效的通信链路，因而必须实现无线信号的现场无盲区全覆盖。但是，考虑到电磁波的物理特性，对于一些特殊场所（全封闭屏蔽空间）是肯定不能做到信号的覆盖。因此，系统目标是做到有人必有网，从而达到提高通信保障可靠性的目的。现场通信、信息采集设备无缝接入。当前，消防部队现场单兵通信、信息采集装备种类、数量都比较多，各类音视频通信设备、信息采集设备各自独立，缺少兼容性，这种状况在沿海等发达地区的消防部队中特别普遍。这会增加消防员的负重，且消防官兵在使用时也比较复杂，不利于参战官兵执行灭火救援任务。Mesh无线应急通信系统为单兵提供了多种类标准通信接口，如音视频接口、蓝牙接口、Wi－Fi接口、RS232接口，对于现场单兵设备的有效集成具有重要作用，在为单兵减负的同时也降低了使用难度。

3.1.2Mesh通信基站临界预警Mesh无线应急通信系统能够动态监测Mesh通信设备的信号接收场强，在接收场强临近信号有效极限时，系统与Mesh基站会发出声光报警，提醒消防员在该位置需要临时部署中继基站。

3.1.3Mesh通信基站灭火救援现场应用特性（1）供电特性。Mesh通信设备可以有效利用灭火救援现场的车载供电、消防应急电源供电以及蓄电池独立供电，电池续航时间不少于4h。（2）轻、小、便携特性。考虑到灭火救援现场的突发性和不确定性，为使消防队员在进入现场以后能够快速利用Mesh无线应急通信系统进行音视频、数传通信，系统针对通信设备的轻、小、便携特性进行了研发，在保证网络有效性能的同时兼顾了网络构建时的方便快捷。（3）防火、防爆特性。消防部队在灭火救援现场常会遭遇高温、爆炸的环境，为保证Mesh通信设备在此类环境正常工作，系统在研发中充分考虑了防火、防爆问题。

3.2Mesh无线应急通信系统构成如图2所示，Mesh无线应急通信系统由Mesh中继基站设备、Mesh无线应急通信系统网关和通信终端构成。根据现场的环境条件，Mesh中继基站设备可以部署多个，节点间的路由存在多条，从而保证通信的畅通。由于针对Mesh中继基站设备进行了便携性、防爆等特性的研发，进入现场的消防员可以携带多个，采取边行进边部署的方式，设备和系统同时提供了信号临界预警的功能，保障了“有人必有网”的使用目的。Mesh无线应急通信系统网关能够实时对系统中所有的Mesh中继基站备的运行状态进行监控，并提供一整套安全认证机制，保证系统网络的安全性。由消防员携带的通信终端提供多种类型的通信接口，能够有效集成消防员携带的各类信息采集设备。

3结语

笔者提出利用Mesh无线通信技术在灭火救援现场构建临时无线通信应急网，对于解决灭火救援现场通信信号无盲区全覆盖的难题，具有重要的现实意义。Mesh无线通信技术的应用，在提高消防部队无线通信保障能力和灭火救援效能方面将发挥重要的作用。

作者：徐放范玉峰单位：公安部沈阳消防研究所