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摘要：森林防火，人人有責。森林火災與城市火災不同，撲救方法也存在顯著差異。傳統(tǒng)森林火災無法有效地應對火勢快速蔓延、點多線長面廣等問題，只能通過建設防火隔離帶、空中灑水等措施減少火勢蔓延。為了進一步加強森林防火的質量，減少造成的林業(yè)經(jīng)濟損失，需要構建完善的應急通信保障體系。通過衛(wèi)星無人機、空天一體化、通信系統(tǒng)能夠確保對火災信息進行實時傳輸，提高消防救援撲救的整體效率。

關鍵詞：信息通信；森林滅火行動；保障對策

森林防火應急保障體系建設主要針對森林防火進行分級別、分層次地通信保障，確保有關防火部門能夠對火災現(xiàn)場的具體火情進行準確預判。要加強火災應急通信保障，必須要有專業(yè)的人員預案和設備，否則只能造成森林防火應急通信流于表面。必須要積極建立信息通信高效保障體系，準確把握滅火行動指揮通信的規(guī)律特點，確保滅火救援行動順利開展。

一、滅火救援行動中發(fā)生安全事故的主要原因

（一）救援指揮人員對火情缺乏全面了解

當消防指揮人員到達森林火災現(xiàn)場之后，需要對發(fā)生的具體火情進行準確把握，制定科學高效的應急預案，并以此提高救援行動的實效性，從而為消防救援人員提供充足的生命安全保障[1]。但大多數(shù)的救援指揮人員對現(xiàn)場火災情況缺乏深入了解，沒有充分認識到火災偵查的重要作用。部分指揮人員救援心切，在火情偵查時忽略了現(xiàn)場安全的細節(jié)，指揮人員對火災的真實情況了解不全面，這些問題都可能造成安全事故發(fā)生。

（二）消防救援人員思想麻痹缺乏安全意識

在火災現(xiàn)場隨時都會面臨著坍塌、爆炸、高溫、有毒有害氣體、腐蝕性氣體、濃煙等各種危險因素，對消防救援人員造成嚴重的安全威脅。在火災現(xiàn)場救援中由于缺乏安全防護意識，導致安全防范落實不到位，在火場救援時，由于消防人員的體能消耗過大，很容易出現(xiàn)放松警惕的情況，造成潛在危險被忽視，在接近救援尾聲時有部分救援人員急于求成，安全意識淡薄，進而造成意外情況的發(fā)生。在消防救援中對火災現(xiàn)場的安全隱患缺乏持續(xù)性觀察，無法掌握真實的危險情況。（三）消防設備的整體水平有待提升在火災事故現(xiàn)場中大多存在著環(huán)境條件復雜等問題，所以對消防裝備提出了更高要求。很多消防部門消防裝備并沒有及時更新與維護，造成無法及時投入到消防應急救援之中。

二、高效保障森林滅火行動信息通信的具體對策

（一）做好平時應急保障準備

森林滅火行動時間緊、任務重、變化快，應當做好提前謀劃與部署，認真制定通信聯(lián)絡文件，明確呼號、頻率、聯(lián)絡ID以及通規(guī)通紀，對滅火行動信號保障預案進行及時修訂，增強信號聯(lián)絡的可操作性。在進入防火期后要根據(jù)下方的通信保障指示進行具體規(guī)劃與部署，通過視頻審定、技能考核、常識提問等多種措施，確保通信保障體系全面落實[2]。在通信保障體系建設的過程中積極整合編組人員，按照強弱搭配、以老帶新的原則預先成立通信保障隊伍，每支隊伍都需要有專門的通信干部和保障人員，根據(jù)人員流動的實際情況制定科學的調整方案，邀請專家對通信裝備數(shù)量和質量進行全面檢查，確保所有投入一線的通信設備完好率達到100%。在動用通信指揮消防車時，除車載設備之外還需要攜帶多旋翼無人機、短波轉信臺、寬帶衛(wèi)星便攜站，根據(jù)人員數(shù)量攜帶配套的對講機、移動電池和電源插排。同時，還要攜帶北斗定位儀修理工具和備用易損件。

（二）加強超短波通信網(wǎng)站建設

在森林消防工作開展中最常用的通信以無線電超短波為主，在平時沒有火情時可以保障日常的預防需求，而在發(fā)生森林火災時短時通信量明顯激增，所以很容易造成短波通信網(wǎng)發(fā)生明顯的信息阻塞，因此要加強超短波通信網(wǎng)站建設，對網(wǎng)絡進行合理的規(guī)劃與部署，不但能夠滿足平時預防工作需求，更能夠在森林火災救援中同時開設多個通信通道。中繼站的冗余量配置需要由多個中繼站組成，超短波通信網(wǎng)至少有兩個以上的中介站，能夠與指揮部門直接通信。在平時通信網(wǎng)站建設中需要保障所有中繼站都處于次級鏈路連接的工作狀態(tài)，而在發(fā)生森林火災時也可以根據(jù)具體的撲救行動進行全面分析。超短波通信涉及中繼站、通信覆蓋率、重復覆蓋區(qū)域大小，比如中繼站之間的通信覆蓋率、車載臺與中繼臺之間的通信覆蓋率，以及手持設備和中繼站的通信覆蓋率。在火場內架設臨時中繼站可以有效增強短波無線電通信網(wǎng)絡的通信效果。在林場火災救援行動中人們很難提前預知火場發(fā)生的具體情況，只有及時做好網(wǎng)絡節(jié)點才能夠有效補充短波通信不及時的問題，確保一線撲火隊與各級指揮部門的通信更加順暢。森林防火應急通信保障需要對本區(qū)域的地形地貌有著清楚準確的了解，在通信網(wǎng)絡出現(xiàn)異常波動時也能快速制定應急處置預案，因為森林防火通信在網(wǎng)絡架設理論上需要覆蓋整個林區(qū)，但很難實現(xiàn)覆蓋率達到100%，造成盲區(qū)、靜區(qū)逐漸增多[3]。中繼站架設密度不足，接收中繼站信號也超過邊界范圍，很容易受到高山阻隔，使信號無法快速傳輸。在地形圖上要將相關的區(qū)域進行標記，并且消除通信區(qū)域的影響。中繼站服務覆蓋范圍要遠超通信覆蓋范圍，要架設臨時中繼站，增強中繼站的整體覆蓋率，同時要積極采用背負式車載臺，有效解決火場應急通信問題。在火場應急通信中要主動使用通信保障車，根據(jù)不同省市情況配備相應的車型和通信設備。森林防火現(xiàn)場的應急保障車，要確保車內配置齊全，包括車載中繼臺、手動升降天線桿、雙頻段車載臺、高靈敏度大功率車載臺等，同時要保障活動應急通信保障車通信機動性良好，有相對穩(wěn)定的工作環(huán)境。省、市一級的森林防火應急通信保障車要盡量采用車體較大、越野性能良好的車輛，除了具有超短波通信功能之外，還要及時做好火場內外通信都能聯(lián)系，確保火場內外指揮效率顯著提升。

（三）做好應急保障

在森林火災警報響應啟動后需要針對任務信息做好及時研判，對裝備器材、通信樞紐進行全面檢查，從而為滅火行動提供重要的輔助決策依據(jù)。通信值班部門必須充分發(fā)揮一條線作用，加強對火災信息報告的妥善管理，在上級組織通信聯(lián)絡和兵力投送之前要加強做好應急保障機制，準確處理各指揮所配置地點和開設時間，加強級別轉換通信。指揮員需要快速制訂通信作戰(zhàn)計劃，根據(jù)實際任務將外在人員快速歸隊，第一時間下發(fā)通信保障的相關指示，提出具體的工作部署要求。既要保障裝備器材完好，又要提高編配數(shù)量，同時開設通信樞紐，確保全時值守。在火情通報之后需要第一時間進行火情監(jiān)視，及時匯報相關的通信線路問題，同時，還應該第一時間將通信保障人員名單、聯(lián)絡方式、衛(wèi)星電話號碼、北斗ID以及相關信息通過聯(lián)絡表格上報給上級指揮，確保通信指揮同步進行。

（四）多措并舉，做好機動途中保障

通過多種方式加強通信信息建設。在鐵路輸送中通信聯(lián)絡必須以無線電和公網(wǎng)手機為主，公網(wǎng)有線電和公眾移動通信為輔。在跨區(qū)聯(lián)動時，各級部門需要派出先遣組織行動隊保障沿途的公網(wǎng)信號，協(xié)調屬地通信資源，途中臨時組網(wǎng)，確保機動車中途通信指揮更加通暢。

（五）突出重點，做好直前準備保障

直前保障是保障通信任務的關鍵，需要通過指揮帳篷和指揮通信車開設。指揮員必須掌握首長機關以及任務分隊的具體方位，明確通信要素，確保人員裝備配備的防護要求，在開車后要與各級指揮中心建立聯(lián)系。對當前的火情發(fā)展狀況進行準確預判，隨時做好突發(fā)情況的處置準備。

三、森林火災應急通信保障方案研究與設計

（一）空天地一體化應急通信系統(tǒng)

林火主要發(fā)生在山區(qū)，地形險惡、4G/5G信號貧乏、衛(wèi)星通信設備困難、道路狹窄、大型通信車輛無法到達火災現(xiàn)場，因此需要電臺和個人士兵、圖像傳送、衛(wèi)星電話等通信設備保障語音、圖像、定位、短信通信服務，并與后臺指令保持不中斷通信。對于山火通信系統(tǒng)，首先是確保解除通信系統(tǒng)封鎖。第一個通信小組包括無線電臺、4G/5G個人士兵圖像傳輸以及裝有北斗的摩托車或越野車輛等通信設備[4]。與此同時，還需派出“移動通信”衛(wèi)星通信越野車，與三大通信運營商合作，盡快將超級基站越野車或UAV基站送到現(xiàn)場。其次，利用4G/5G信號和寬帶互聯(lián)網(wǎng)，進行特殊線路調度。確保語音、數(shù)據(jù)和視頻的傳輸需求。應急通信要求全面利用移動電話、公網(wǎng)中繼電臺、專用網(wǎng)絡沃基密鑰、自組網(wǎng)電臺、衛(wèi)星電話、超輕衛(wèi)星移動電臺等通信設備，尤其是作為通信保障的衛(wèi)星設備。采用無線電臺時，必須按照三層無線通信網(wǎng)絡的要求，分割出多個指揮網(wǎng)絡和作戰(zhàn)網(wǎng)絡，明確通信通道和通話規(guī)則，以便達成地域交流。將各參戰(zhàn)相關人員和通信員集中起來，實行統(tǒng)一派遣，發(fā)布消防救援指令。采用衛(wèi)星電話時需選擇安裝地點，采用全向天線，配備專職負責人，定期匯報。火災面積過大時，可在無人機上安裝中繼站和自組網(wǎng)設備，實現(xiàn)地空通信。利用UAV繼電器連接，確保消防前線、分隊與指揮中心的溝通；利用UAV點對點網(wǎng)絡和移動衛(wèi)星設備在地面上建立空對空通信。緊急通信系統(tǒng)靈活、使用方便，可隨時采用遷移和動態(tài)網(wǎng)絡形式。網(wǎng)絡架構可以采用具有地面前端指揮站和現(xiàn)場指令的分層混合網(wǎng)絡作為UAV集群網(wǎng)的中心站，UAV通信終端需要具備UAV集群內的網(wǎng)絡自組織功能，實現(xiàn)地面連接，以達到前臺與現(xiàn)場指令間的直接通信功能。與此同時，為滿足消防活動、中繼通信、無人機等的通信需求，網(wǎng)絡組織等需擴大網(wǎng)絡覆蓋范圍，使命令通信能夠順利進行，由于電池壽命和火災災害的變化，無人機集群的數(shù)量必然會相應發(fā)生變化。層次式混合網(wǎng)絡結構能夠快速減少、增加或更換無人機節(jié)點，從而實現(xiàn)無人機集群通信網(wǎng)絡的快速配置。

（二）火災信息的獲取與制圖

綜合利用地面監(jiān)測、UAV偵察和衛(wèi)星遙感等手段，獲取火災總體狀況、發(fā)展趨勢、范圍及受地形和天氣影響的方向和速度。運用傾斜照片和金字塔匹配技術繪制三維地圖，得到森林地區(qū)的地形、山向、道路、水源、隔離區(qū)的分布以及主要目標、主要危險等，以提升救援戰(zhàn)斗力。在火災信息提取中，利用二維圖像進行圖像處理，主要是可見光圖像和紅外圖像。由于是對火區(qū)進行采集，因此必須掌握火區(qū)的總體情況和火情發(fā)展趨勢。而單個可見光圖像只能獲得火焰的顏色、紋理、幾何輪廓等基本屬性，單紅外圖像只能獲得物體的表面溫度。當僅采用一種方法時，屬性之間的相關性被忽略，使設計方案的抗干擾能力下降。此時，將可見光圖像與紅外熱成像相結合，可實現(xiàn)優(yōu)勢互補。利用地面監(jiān)測、UAV偵察和衛(wèi)星遙感等偵察手段取得二維圖像[5]。與此同時，為滿足森林火情現(xiàn)場拍攝的需要，現(xiàn)場至少配備6旋翼、8旋翼、固定翼、復合機等2架UAV，以及具有抗風能力強、航行時間長、飛行速度快的UAV無人機。在執(zhí)行視頻監(jiān)控任務時，尤其在道路封閉車輛不能行駛時，無人駕駛飛機可立即起飛進行調查、搜索道路、繪制火災現(xiàn)場地圖。利用單個士兵或車輛圖像傳送、手機拍攝的火災視頻和森林地區(qū)的監(jiān)視視頻，獲取可見光圖像的連續(xù)幀，然后提取火災區(qū)域。根據(jù)火焰像素點的顏色分割出可見光的RGB顏色空間區(qū)域，火焰燃燒時二維圖像的幾何輪廓變化速度較背景快。另外，采用紅外熱成像技術，通過紅外熱像儀計算出目標溫度。二者結合，可消除樹木堵塞和煙霧干擾，實現(xiàn)火災探測。現(xiàn)場采集的視頻圖像經(jīng)過處理，通過4G/5G、互聯(lián)網(wǎng)或專用衛(wèi)星網(wǎng)絡傳送到總部各層，協(xié)助前臺和后臺的討論和判斷。通過共享氣象學衛(wèi)星遙感影像，了解整體火場狀況，有助于指揮官了解火場位置、火場范圍及火場發(fā)展趨勢。串翼型UAV將被用于保障隨后的消防部署。其具備GNSS北斗、GPS、GLONASS+慣導等導航定位設備，可通過GPS或北斗衛(wèi)星終端獲得準確的信息。為火災區(qū)域提供經(jīng)緯度、批準、定位、控制指示和其他有關設備的信息。

四、結語

森林火災是自然災害的一種，由多種自然因素引起，采取科學的措施可以有效地預防和撲滅森林火災。如果僅采用一種方法很難起到理想的效果，所以應結合不同滅火措施和裝備的特點，采取具有針對性的手段進行滅火，保障每一種滅火裝備都能發(fā)揮出應有的效果。

參考文獻：

[1]佚名.四川省通信管理局赴黑水縣開展森林草原防滅火包縣聯(lián)系督導工作[J].通信與信息技術,2021(01):8.

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[3]王鐵峰,龐興航,溫柏志.鍛造滅火通信“千里眼、順風耳”——應急通信指揮平臺在原始森林滅火救援中的應用[J].中國應急管理,2020(02):61-63.

[4]王帥,王彬旭.當前部隊遂行森林滅火任務時面臨的問題與對策[J].消防界(電子版),2018,04(21):59.

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作者：耿鐸 單位：秦皇島市消防救援支隊