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浅析隧道火灾的现场通信中的问题及对策

  
评论: 更新日期:2016年10月09日

    3.2屏蔽作用
    电磁波的屏蔽作用在电磁波的传播方面具有很大的影响。无线电波的传播是以电磁场的能量形式运动的,在这一运动中,若不考虑近场的影响,则电场和磁场是相互垂直的。交变的磁场在运动中遇到金属物体会产生交变的感应电流,从而阻止或减弱电磁波的传播。这种现象在建筑物内进行通信时会显得比较明显。对讲机在进行通信时,一般情况下是通过中继台进行转发的。对讲机的发射与接受电磁波在进行传播的过程中,当遇到混凝土中的钢筋等其他金属物体时会使钢筋内产生交变感应电流,交变感应电流会形成交变磁场,从而影响对讲机的电磁波的传播,造成对讲机无法正常通信。
    3.3信号衰减
    接收机的主要技术指标包括灵敏度和选择性。对于某种型号的接收机,其灵敏度是确定的,即保持一定的信噪比和输出功率的情况下,天线上所需要的最小感应电动势是一定的。如果基站的发射功率比较小,或者电波在传播过程中遇到超过波长范围的障碍物,如高山、树木等,接收机接收到的信号就会变得十分微弱。目前,消防部队使用的350MHZ集群组网技术,按照总队CH05频道单频358.95MHZ进行计算,可得出其波长大约为0.84m。如在火场通信现场遇到大型建筑物、车辆等物体,电波无法进行绕射,通信保障将会受到极大的影响。
    3.4非兼容性
    隧道火灾救援已成为近年来灭火救援的一个新特点。各参战的力量到达火灾现场后,由于各单位写频顺序不同,导致其自身携带的通信工具往往不能立即加入本地通信网。同时为了安全的原因,各别单位通信指挥系统还加入了个人身份码识别信令,用来对收发状态进行控制和限制。这些控制信令的设置,将会使得参战力量的通信设施无法正常的加入本地通信网系统,从而造成跨区域灭火作战现场通信的困难。
    4  解决隧道事故现场通信问题的方法
    4.1信号干扰是火场通信中最为普遍的干扰现象
    它主要包括互调干扰、邻道干扰和同波道干扰。互调干扰属于多个信号加到非线性器件上形成的。因此,对于各干扰信号而言,必须满足特定的频率关系且具有一定的幅度时,才能形成互调干扰。因此,可以通过当地无线电管理委员会加强对空间无线电的分配管理,加强协作,严格执法,防止出现形成互调的频率。对于同波道干扰,主要是通过不断地加强对已分配的350MHZ频段范围内的频率,如对讲机的收发频率,进行进一步地规范管理,防止或减少在有些范围内出现的相同频率。
    4.2利用有线通信、简易通信等辅助方法
    火场通信包括无线通信、有线通信、计算机通信和简易通信等方式。在火灾救援通信现场,尤其是对于这种对无线电波有屏蔽作用的半封闭或全封闭大空间内的通信时,应当合理地利用其他的通信方式以弥补无线电通信的不足。此时,可以通过防火阻燃的电缆传播通信信号,再以信宿处的转换信号设备对信号进行转换。如可架设有线电话机或通过架设大功率的扩音设备对火灾救援现场进行指挥。对于一些现场,如果烟雾浓度较小或者该场所处于爆炸危险环境内时,可以适当地采取简易通信的方式,如手语、旗语和语音信号。这种方式简单、实用而且安全性比较高,特别适用在爆炸危险环境内的通信。
    4.3利用其他已覆盖于该区域的无线或有线设备和设施
    目前,因消防无线电通信设备的发射功率和覆盖范围的影响,可能在有些场所或地域范围内存在消防无线通信设备无法使用,但对于移动、联通等通信运营商的无线电信号已覆盖该地区时,可以充分地利用无线资源,及时展开通信工作。在所有无线电信号都被屏蔽时,在有条件的地方还可以充分利用隧道内的通信设备,如消防电话。消防电话在发生火灾后一段时间内因设计的特殊性而不会立即中断,消防员在扑救火灾或开展救援工作时,要充分地利用隧道内部的消防通信设施,及时有效地通过控制中心取得与外界的联系,从而更有效地开展灭火救援工作。
    4.4加设中继或增加基站的发射功率
    消防无线电信号的传播是通过发射台和(或)一定数量的中继台进行传播的。对于因信号衰减出现的接收信号弱的问题,可以通过加设中断或者在不出现同波道干扰的情况下,增加发射台的发射功率来实现增强信号的目的。某隧道发生火灾,信号衰减是指挥部当时面临的最为主要的问题。指挥部可以通过每隔一定距离架设一台中继的方法解决信号衰减的问题,为取得火场救援的最后胜利奠定基础。另外,通过增加发射基站的发射功率和天线的高度也是解决覆盖范围内信号衰减的一个很重要的手段。
    4.5利用扩音设备
    在信号出现衰减而又无法立即实现上述所列举的方法时,可以通过架设有线或无线的扩音设备来解决信号衰减的问题。利用扩音设备还有一个优点,它能够有效地提高信噪比,从而能够有效地提高指挥信号传达的准确率。
    5  现有消防通信装备在隧道火灾中使用的弊端及建议
    5.1设备的非防爆与非防水
    设备的非防爆可以通过对对讲机的外壳进行重新的设计和处理,以达到防爆的目的。在设计时,还应考虑消防部队在从事抢险过程中遇到的比较经常的爆炸性气体,合理的设置隔爆直径,达到最大的安全性能。设备的非防水也可以通过对设备进行改良,如对对讲机的外壳进行全封闭处理或对电路、电子元件进行处理,以达到防水的目的。另外,消防部队在爆炸性气体环境下必须使用现有的对讲机进行现场通信时,可以通过对设备进行简单处理,如把对讲机装到一个比较结实的塑料袋中,然后扎口封闭,这样能起到一定的防爆和防水的作用,但缺点是不耐高温。
    5.2非兼容性
    灭火救援通信过程中存在的非兼容性问题,可以在使用目前公安消防部队的350MHZ组网的基础上,通过统一化的规范管理,强化具有一定带宽未设立控制信令的358.950MHZ(总队CH05单工信号)和355.075/365.075MHZ(总队CH04双工信号)频率的设置、使用和管理,同时在消防专用频率的基础上结合工作实际,增加公安专用频率,以便紧急情况下加入当地公安通信网内设备的正常使用。
    消防通信的原则是迅速、准确和不间断,对于特殊情况下的通信也应遵循这一原则。隧道火灾现场救援的通信保障应当合理把握无线、有线、计算机和简易等多种通信手段和方式的灵活使用,确保指挥信息的上行下通。
    参考文献
    [1]公安消防队伍灭火救援业务培训教材《消防灭火救援》
    [2]上海消防总队隧道灭火救援研讨班资料汇编 2012.7 上海总队司令部编撰
    [3]《公路隧道设计规范》 2004 人民交通出版社出版
    [4]《中国交通技术论文集》2012.12
    [5] 陈勇.《公安消防部队抢险救援勤务规程》2009.6
    [6] 公安消防队伍灭火通信业务培训教材《消防通信》
    [7] 池要春.《上海市地铁设计要求》2014.12
    [8] 姜海珍.《上海市地铁消防设计规范》2014.12
    [9] 蒋永琨,皮声援,隧道和地下工程防火设计问答[M].北京:地震出版社
    [10]蒋永琨,中国消防工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社
 

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