引用本文：
何新伟. 大型灾害事故消防救援应急通信建设任务与保障措施[J]. 消防科学与技术, 2023, 42(6): 848-850.
大型灾害事故消防救援应急通信建设任务与保障措施
何新伟
（河南省消防救援总队，河南 郑州 450008）
摘 要：针对我国消防救援应急通信任务需求特征、处置难点和存在问题进行了分析，对“断路、断电、断网”极端条件下加强消防应急通信现代化建设内容和机制等方面进行论述，并针对性提出应急通信保障相关措施。
关键词：消防救援；现场应急通信；指挥调度；建设任务；保障措施
改革转隶后，消防救援队伍从应对单一灾种向“全灾种、大应急”转变，面临的灾害事故救援现场具有突发性、复杂性和特殊性等特征。一旦发生重大灾害事故，普遍存在大面积电力和通信网络中断、道路损毁阻断等情况，通信设备到达现场与应急通信网络搭建困难，复杂恶劣天气影响应急通信效果，现场应急通信保障局面混乱、通信保障任务点多面广，任务艰巨复杂。结合郑州“7·20”抗洪救灾实际，针对消防救援实际需求和处置特点进行分析，探索大型消防救援现场应急通信设置的重要环节，并提出应急通信保障建设的方向和相关优化措施。
1 研究背景
自2021年7月17日以来，特大暴雨突袭河南，郑州地区一天的降雨量相当于年降雨量，直接导致了300多人死亡和重大财产损失。具体损失主要表现在以下几个方面。一是造成大范围断电、断网、断路，公网、专网大面积瘫痪，指挥调度系统功能失效。这次特大洪水导致全省40个变电站、5.8万台变压器停运，6.9万个通信基站退服，2742 km光缆中断，造成灾区群众与外界联络受阻。郑州市消防救援支队119接处警调度量暴增，7月19日~21日3天接警达13024个，接警席位全部处于排队状态，最高排队2100多个接警。洪水导致中国电信河南省分公司核心机房被淹，全省消防指挥调度网断网，本地视频指挥调度信息系统全部下线，室外气象条件恶劣，卫星通信装备展开困难、入网受阻。7月20日18时许，河南省消防救援总队和郑州市消防救援支队营区也大量进水漫灌，办公楼院内积水深达1.2 m，地下室被完全淹没，双回路高压供配电设备、备用发电机泡水损坏，三路供电全部中断，信息通信保障系统停电停运，严重影响了抗洪救灾的通信调度指挥和抢险救援效率。二是消防救援应急通信保障任务异常繁重。面对上述情形，消防救援应急通信保障工作不仅需要快速搭建临时119接处警调度中心、河南省消防救援总队与郑州市消防救援支队临时指挥部，紧急修复全省消防应急指挥调度网，快速恢复指挥通信体系，而且还要克服“三断”情形下通信装备运输、供电、防水、防雨、信号盲区等困难，调足大量应急通信装备赶赴救援现场，协调电信运营商优先恢复消防救援力量作业现场周边通信基站，调集应急通信车、应急供电车、空中通信平台，为现场救援提供稳定可靠的网络和电力支撑，保障救援队伍驻勤点和现场作业点通信畅通。同时，还要保障应急管理部消防救援局前方指挥部和10个增援总队的通信协助任务。三是抗洪救灾应急通信保障暴露出很多短板和不足。（1）基础设施容灾能力不强。河南省消防救援总队和郑州市消防救援支队作为全省消防指挥调度的核心和救援主力，由于暴雨造成机关营区大楼地下进水漫灌、地面水深1.2 m，通行道路和所有网络、电源俱断，信息通信保障系统停电停运，造成指挥调度网、无线通信网失联，导致救援初期指挥中心各应急通信保障系统没有发挥最佳效能。（2）应急通信保障有短板。现有音视频传输设备大多针对城市灭火抢险救援需要，主要依托公网、专网、卫星网传输信号，一旦遇有超厚云层、恶劣天气、基站损坏、电力中断等极端灾害条件，极有可能造成大面积通信中断。（3）普遍还存在现场通信秩序混乱、通信保障不力等现象。在消防救援现场，尤其是大型灾害事故和重大灭火救援行动现场，参战救援力量多、通信制式多、机制不完善等，加之各类复杂环境条件，极易造成通信不畅、指令无法下达等现象，对消防救援行动造成很大影响。
2 大型灾害事故消防救援行动中应急通信保障需求特征与处置难点
2.1 在消防救援行动中应急通信保障先导作用的重要性
随着经济社会的快速发展，我国各类灾害事故频发，消防救援队伍、各方救援力量和相关协作单位会在第一时间响应、第一时间赶赴现场进行救援。因此，应急通信保障的先导作用尤为重要，第一时间快速搭建可靠的应急通信体系、第一时间传递灾害事故现场信息、第一时间提供抢险救援决策信息，满足消防救援处置行动需求，是确保消防救援行动成功的重要保障。消防应急通信建设要立足上述特性，结合实战需求，瞄准灾害事故特点，做好应急保障准备，确保音视频信息和指令实时畅通。
2.2 应急通信保障处置难度大、任务复杂艰巨
由于大型灾害事故无法预估、评测，尤其是在“道路损毁、电力中断、公网瘫痪”等极端恶劣条件下，灾害事故现场信息“传不出来”、救援现场没有信号覆盖、群众求助信息掌握不准确、救援队伍“突不进去”等现实问题尤为突出，而且参与救援的人员多、救援点多面广，时间紧、任务重，信息传递量大、渠道多，通信协商、指挥调度频繁，对应急通信保障工作提出更高要求。因此，应急通信建设要立足于上述特性，做好通信容量需求的估测工作，提前规划建设好多种复杂条件下现场匹配的通信容量和保障手段，做到有备无患，不打无准备之仗，最大限度地提高应急通信工作效能。
2.3 建设上的经济性和矛盾性，影响消防救援现场应急通信保障效能发挥
在大型消防救援现场应急通信保障系统构建过程中，由于应急通信系统需求量的复杂性和不可预测性，对通信容量、设备的配备数量无法准确合理预测，通信保障系统在建设过程中存在一定的矛盾点。既要满足多种复杂条件下救援现场的通信要求，还要考虑资金投入的经济性，最大限度避免采购过多高精尖设备、通信容量过大、投入资源过多。同时消防救援应急通信属于临时紧急任务，具有临时性、阶段性的特点。救援任务完成后，通信网络、通信装备需要及时撤离、归建，恢复战备状态。因此，对系统和设备进行科学合理的规划，充分发挥各系统设备模块的功能，既满足现场应急通信保障要求，也能最大限度地实现通信资源有效合理利用。
3 大型灾害事故消防救援现场应急通信保障建设任务与保障措施
随着消防救援形势任务的转变和科技信息技术的快速发展，消防救援现场应急通信的构建也要向新方向、新技术发展，要立足“全灾种、大应急”的职责职能和复杂艰巨任务的转变，全方位、多角度、大跨度建设消防应急通信保障系统，以满足多任务、多场景、多部门、多机制下的联动通信指挥现实作战和未来实战需求。
3.1 构建应急专用通信网络，解决通信信号问题
目前，大多数情况下我国消防救援现场音视频通信传输主要依托运营商公网和350 M无线通信网。面对新形势、新任务，尤其是“断网、断电、断路”复杂情形下，要保证消防救援现场通信畅通，在督促协调运营商优先恢复灾害事故现场公网通信的基础上，首先要组建消防救援专用通信网络，主要包括消防专用卫星通信网络和宽窄带融合的现场通信专网。卫星通信网络是天地一体应急通信网络中的重要组成部分，也是信息数据传输的主要通道，能够保障现场救援通信畅通。在消防专用卫星通信网络系统的构建中，可以利用我国现有的卫星平台技术成果，实现卫星通信网络的高质量搭建。同时还应当结合通信网络的特点进行网络重建，进而降低网络构建成本，以更好地解决救援现场对外通信信号不足的问题。应急通信系统重构应该从“重构基站、重构传输网和切换接入网”三个方面作为切入点，全面整合5G、4G、eLTE、PDT等通信制式，实现全网通。重构基站主要发展背负型基站、车载型基站、无人机挂载基站和超级基站等；重构传输网主要发展卫星、无线专网、野战光缆和浮空飞艇等传输手段；重构接入网主要利用同城切换、异城切换、跨运营商切换等。宽窄带融合的现场通信专网通过充分利用公安350 M、应急管理370 M频点、采用同频同播技术搭建的消防专用辖区覆盖网、城市覆盖网、现场通信网等，以及采用专网LTE基站、自组网基站、Mesh终端、专网设备等搭建现场传输网，以更好地解决救援现场内部通信信号不畅的问题。
3.2 选用合理的通信装备和方式，满足层次化需求
在大型灾害事故消防救援现场，参与救援力量众多，指挥层次较为复杂。要保障消防救援现场应急通信畅通，还应当注重选用合理的通信系统、通信设备和通信方式，实施通信组网编程和通信联络规程，满足消防救援现场的层次化需求。在实施消防救援现场通信系统的构建中，要根据救援事件的不同类别、特点以及环境的要求，采用不同类型、不同网络以及不同层级的通信系统与设备，最大限度地优化救援现场通信系统内部结构，满足层次化指挥方式的需求。由于救援现场的复杂性和不可预测性，消防救援现场应急通信设备以及通信方式的选择应当根据消防救援现场环境要素、参战力量、作战方式等特点，制定具有个性化的系统构建方案和现场通信保障方案，选用恰当的通信设备和通信方式，确保通信设施畅通。除了满足地面救援应急通信保障工作外，还应当确保各级指挥命令及时传达，满足现场救援多层次指挥需求，使得应急通信效果最优化、效能最大化。在消防救援现场通信装备选择中，应当注重通信设备功能、通信技术、通信容量、频率资源等的选择，如选择具有集群功能、数字化可编程的高质量通信设备，以及宽窄带融合、公专融合、多模聚合的技术模式。还应当根据不同救援现场情况选择匹配度最高的通信设备，如防水、防尘、防爆等通信设备，合理利用通信资源，大幅度提高通信效率。
3.3 建立完善现场应急通信网络，多种通信手段互补
面对环境因素复杂、参战力量多、指挥层次多等因素的大型消防救援现场，除了积极搭建消防专用卫星通信系统和宽窄带融合的现场通信专网，最大限度满足消防救援队伍救援现场应急通信保障外，还要满足各级领导、其他参与救援力量等协同作战、指挥会商的通信保障需求。因此，应最大限度地完善消防救援应急通信网络，如调集当地电信运营商通信保障力量和应急通信系统到灾害事故现场进行保障，提前向无线电管理委员会申请应急备用无线频谱资源，与大型通信设备供应商签订临时租用、借用应急通信装备合作协议等措施，以满足消防救援现场应急通信的各种实际需求，进一步提高消防救援成功率。在救援现场通信网络构建过程中，为实现各个通信网络、设备之间的有效对接，对消防救援现场通信功能进行细化分解，做好网络构架的设计和优化，明确通信网络与设备的选择要求、技术标准、对接协议和联络方式等，使得通信网络更具备兼容性和开放性，匹配各种形式下的救援通信需求，保证消防救援现场通信系统快速、高效、可靠运行，避免救援现场通信传输受阻、通信速度慢、数据不精确、信号覆盖差等问题。
3.4 组建应急通信保障中心，有效保障指挥调度会商
近年来，各级领导对应急救援工作越来越重视，大型消防救援现场通常设立综合指挥部、前方指挥部、后方指挥基地等，有些还需要设立国家级应急救援指挥部。首先，要根据我国当前消防救援现场应急通信的实际发展状况，充分发挥移动通信指挥车的作用，快速搭建前方指挥部，保障现场救援行动的音视频通信、指令下达；其次，要结合大型灾害事故救援时间长、参战力量多、领导到场多、指挥成员多等情况，及时组建国家级、省级综合指挥部，满足指挥调度、协同指挥、会商研判的需求，综合利用大型方舱卫星通信车、移动卫星便携站与指挥帐篷、移动指挥箱、移动电源箱、移动照明车、发电车、系留无人机，以及各种音视频通信设备、多功能显示设备、4G/5G设备、聚合路由器、多模终端等组建综合应急通信保障中心；再次，为确保大型消防救援现场应急通信工作高效、准确、有序进行，还要充分发挥固定通信系统与移动通信系统，地面通信系统和卫星通信系统，公网通信系统与专网通信系统，现场通信系统与基地指挥中心的结合作用，确保大型消防救援现场应急通信系统达到使用标准、满足实战需要、高效快速融合。
3.5 健全灾备抗毁等容错手段，满足巨灾条件救援需要
针对巨灾极端条件下容易断电、断网、断路和公网、专网大面积瘫痪的情形，为确保消防救援应急通信保障和指挥调度系统功能正常发挥，消防救援队伍要结合大型灾害事故危害和应急通信保障系统现状与存在的问题，建立健全主要应急通信灾备抗毁系统，利用新技术建立“容错”通信手段，完善多元互补的融合通信保障机制。不断提高自身防汛、防涝、防灾抗毁能力。严格新建队站规划及选址，避开低洼积水等区域，配置防汛、防涝、防灾设施；规范消防队站机房、供电房等关键场所布设位置，在指挥中心和信息机房布设稳定可靠、防汛防震防灾的独立供电系统，做好应急通信网络与数据信息的异地备份，确保巨灾条件下接处警和指挥调度功能正常运转。积极研究和探索通信新技术，为救援行动提供“容错”通信手段。如临时租用大型固定翼无人机应急通信系统，采用系留式多旋翼无人机应急通信平台、高通量卫星、遥感卫星、激光雷达、5G蜂窝通信、宽窄带融合通信、运动摄像照相、太阳能通信基站和风力发电供电等信息通信与新能源技术，实现“空天地”融合通信，快速恢复通信中断地区临时通信能力，为灾后黄金72h救援提供稳定可靠的应急通信保障。攻关破解地铁、隧道、水域、泥石流、塌方、雨雪冰冻等复杂环境通信难题，形成切实有效合理的装备配备方案，实现“融合通信，多元互补”。进一步加强与通信运营商和大型通信设备供应商的协同合作，对洪水淹没基站及变配电场所电力和通信中断等提出相应措施。利用网络、设备、技术、人力等资源优势，定期开展联合保通演练，确保关键时刻应急通信互联互通。
4 结束语
为进一步提高我国消防救援工作效率，满足巨灾条件下大型消防救援现场应急通信保障需要，不仅要充分了解救援现场应急通信需求特征、处置难点和关键点，还应当重视救援现场应急通信系统的合理规划与优化，制定针对性保障方案，建立科学合理的应急通信保障体系，配备高效实用的通信装备，确保大型灾害事故救援现场应急通信保障需求，提升应急通信保障能力。
