[實用新型]一種新型地下建筑消防應急通信系統

有效

• 申請號: 201620989619.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206575616U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 隋虎林;楊樹峰;杜陽;范玉峰;張磊;劉濛;喬培玉;安震鵬;陳澤寧
• 申請（專利權）人: 公安部沈陽消防研究所
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04L27/26;H04W40/22;H04W84/18;H04W88/06
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本實用新型涉及消防應急通信領域，特別是涉及一種新型地下建筑消防應急通信系統。

背景技術

近年來，我國地下空間災害呈多發態勢，消防部隊救援任務持續增加。地下火災危險性極大，救援難度極高。一旦發生火災，消防救援面臨人員疏散困難、地下通信效果差、撲救難度高的現狀，往往造成災難性的后果。為此，國家將地鐵及地下空間建筑的火災救援列為城市重特大災害救援體系的重要組成部分之一，旨在充分調動各方力量，為解決地下空間災難救援難題提供支撐。

地下應急通信是消防部隊開展地下空間救援任務的關鍵環節，但由于地下建筑環境復雜，空間封閉，信號屏蔽、衰落嚴重，常用無線消防應急通信手段無法發揮作用，導致地面指揮部與地下戰斗小組信息交流受阻，指揮中心無法全面掌握現場環境狀況，戰斗命令無法快速下達，救援行動無法順利開展。另外，戰斗人員在精神和體能的雙重壓力下往往顧此失彼，容易引發重大人員和財產損失。

針對地下空間特點，研究開發專用消防應急通信裝備或設施是處理地下建筑消防通信問題的重要解決方案。近些年，隨著新技術、新材料的持續發展，我國多家科研機構及企事業消防相關單位針對地下建筑特點，研發了多種地下通信裝備，但各有利弊。目前，我國消防部隊使用的常規、集群通信系統在地下應用時通過能力有限；有線中繼有效的拓展了信息橫向和縱向覆蓋范圍，但現場部署繁瑣，且容易產生自激或同頻干擾；為實現現場快速部署，不少廠家開發了獨立無線中繼器，但從實際使用效果來看，級聯中繼受供電、級聯數量的限制，覆蓋范圍和使用時間有限，干擾問題依然存在；一些選用2.4G頻段Mesh組網設備由于信號穿透繞射能力有限，且部署點位較多，不適合在結構復雜的地下空間使用；利用預部設施(公網、漏泄電纜)進行通信省時省力，但也存在通信阻塞、通信中斷的風險，況且由于目前缺乏相關法律規定，只有少部分建筑具有此類設施。總之，消防部隊尚缺乏行之有效的解決地下空間消防通信的方案。

實用新型內容

為解決上述存在的技術問題，本實用新型針對具有大縱深、相對封閉特點的地下多層建筑環境，綜合利用Mesh多跳自組網和多載波通信的技術優勢，設計一種新型地下建筑消防應急通信系統，通過解決地面與地下的通信鏈路建立、地下空間信號覆蓋的難題，使地面指揮部及時掌握地下消防現場環境音視頻、偵察單兵生命體征數據、空呼剩余氣量等信息，為作戰方案制定、戰力部署、命令下達提供全方位通信保障支撐，有助于救援行動的順利展開。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：一種新型地下建筑消防應急通信系統，包括移動信息采集終端、多載波融合中繼、Mesh中繼、指揮顯示終端4個部分；

所述的移動信息采集終端，主要用于采集災害現場環境、人員、空呼音視頻及數據信息，具有多載波方式的對外信息傳輸功能；

所述的多載波融合中繼，位于地下作業層，采用雙制式融合通信架構和機制，一方面通過多載波信道實現與移動信息采集終端的信息交互，另一方面通過Mesh通信實現組網鏈路接入；

所述的Mesh中繼，具有多跳自動組網功能，用于地下作業層與指揮顯示終端之間縱向通信鏈路的建立；

所述的指揮顯示終端，部署在現場指揮部或移動指揮車上，是Mesh組網的終節點，具有信息接收、命令下達、現場信息調度顯示、通信鏈路實時監測、故障報警功能。

所述的移動信息采集終端將采集的各類現場音視頻數據信息通過多載波方式傳輸至多載波融合中繼，經轉換后進入由Mesh中繼以多跳級聯方式構建的從地下作業層到地面指揮部的縱向通信鏈路，最終由指揮顯示終端接收顯示。

所述的移動信息采集終端由視頻采集單元Ⅰ、音視頻編解碼單元、藍牙通信單元、外部接口Ⅰ、按鍵及液晶顯示單元Ⅰ、控制處理單元Ⅰ、存儲單元Ⅰ、多載波通信單元、天線單元Ⅰ、供電單元Ⅰ、信號強度指示單元Ⅰ模塊組成；

視頻采集單元Ⅰ具有匹配接口，可連接高清或具有透煙能力的攝像頭，其外殼具有特殊卡扣，置于偵察員前胸上部；音視頻編解碼單元與視頻采集單元相連；藍牙通信單元、外部接口Ⅰ用于單兵生命體征和空呼剩余壓力信息的采集，按鍵與液晶顯示單元Ⅰ配合使用，實現對通信參數的修改及相關信息顯示；控制處理單元Ⅰ、存儲單元Ⅰ是信息處理核心單元，實現對信息的處理、存儲；多載波通信單元與天線單元Ⅰ連接，實現信息制式轉換與發送；供電單元Ⅰ采用24V鋰電池組，經升壓、降壓后與各單元相連，采用卡扣式設計，可靈活更換。信號強度指示單元Ⅰ為可變色指示燈，不同顏色代表不同的信號強度，提示多載波融合中繼的信號覆蓋范圍。