短波通讯在消防的运用
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本文作者：张琦作者单位：太原市公安消防支队信息通信科
新《消防法》颁布之后，消防部队除了担负灭火救援的工作之外，还要担负救灾抢险、处置突发事件、反恐等重大事件的任务。近几年来，自然灾害频繁发生，当地震、洪水、冰灾等这些具有突发性、不可预见性、毁灭性的重大灾害事故猝然发生时，会引起无线电通信、有线电通信、电视广播信号中断。而灾难发生后最迫切需要的就是通信联络，没有通信联络就难以实施有效地指挥，如何在突发灾害情况下，利用何种手段保持灾害事故现场以及与各级指挥中心的应急通信联络，成为目前消防部队一项重要研究的课题。
1短波通信的概念和特点
短波通信时，利用波长为100~10m（频率为3~30MHz）的无线电波进行通信。短波通信有天波传播和地波传播两种方式。短波通信的优点是能用较小的发信功率实现远距离通信。短波通信之所以在应急通信中占有优势，最基本的原因是由于实现几千甚至上万千米距离的信息传送时，仅需要很小的发射功率和适中的设备费用，它具有永固的中继系统──电离层。实践证明，采用现代技术改造过的短波通信能为用户提供高质量、高可通率和价格适中的通信线路。特别是跳频短波通信的出现，大大增强了通信的安全性，可以说，跳频短波通信比卫星通信更为可靠，短波通信的地位无可取代，并且短波通信的经济性造成了卫星通信不可比拟的优势。此外，新技术还使短波通信的设备更加小型化、更加灵活方便，进一步发挥了短波通信设备简单、造价低廉、机动灵活等固有的优点。短波通信还广泛应用于抗灾通信、应急通信等特殊的重要场合，事实证明了短波通信的可靠性和机动性。在汶川地震中，许多通信基站被毁，最先进入灾区的部队就是利用短波通信与外界来取得联系的。
2短波电台在消防应急通信中的作用
作为跨区域协同作战时的应急通信，短波电台作为一种可靠的联络手段，有不可替代的优势，尤其在破坏性灾难来临时，短波电台本身无需传输媒介，不依赖于任何基站和线路、光缆等基础设施，操作简便，灵活性高，成本低廉。以太原消防支队为例，支队于2011年构建安装了短波电台，建立了固定台站和短波移动台站，同时还配备了便于行动的背负式短波电台，基本上建立了一个独立完整的短波通信网。这个短波网不但能和上级网联通，也能和下属网联通。通过建立的这套短波通信网，配合支队已经安装的有超短波网和卫星通信设备，完成了应急通信的无缝网络连接。在突发事件发生的时候，基础通信中断、电力设施损毁，指挥中心可以利用短波电台与到达出事现场的移动指挥车保持通信联络，尤其在较远距离跨区域的情况下，超短电台已经无法进行通信，此时，短波电台可以发挥其中长远距离通信的优势，建立起短波通信的网络，随时保持和总部的联络。
当灾情出现时，需要大型的指挥车辆到达灾情、事故现场时，通信车随时可以和总部通过短波电台进行通信联络。当交通和道路的情况不允许车辆继续前行而无法到达事故现场时，车上携带的单兵背负的短波电台就发挥了其灵活机动性，可由单兵携带背负式短波电台继续前行，并且可以在行动中使用背负台边行动边通话，以保障指挥车随时了解到前方发生的各种情况。当消防队员背负着电台到达灾害现场时，即可将现场第一手情况向指挥车报告，方便指挥车随时了解灾情现场情况和救援情况，并及时通报总部，再把上级的指令准确下达给现场救援人员。解决了消防通信指挥部、消防现场指挥部、消防现场救援小队之间，指挥车与指挥中心之间，指挥车与单兵之间，单兵与单兵之间，指挥中心与单兵之间的短波通信。构成了利用短波进行通信的独立的、上下贯通的指挥调度通信网络。
随着短波技术二次延伸的不断开发和改进，目前，短波电台可以通过相应的配套设备，使通信方式扩展了很多，例如通过电话转接器。目前使用的短波电台可以直接拨打市话，通过异频转接器短波电台可以和超短波电台进行互联互通，起到了短波、超短波、有线电话之间的互联互通。方便了火灾现场各路通信的相互配合、协调，指挥部领导可以直接使用常规的电话和手机就可以下达各项指令。
3短波通信目前存在的问题和改进的方法
3.1便携电台通信距离较短
应急通信时，一般便携电台使用的鞭状天线较短，一副3m长的鞭状天线配合25~50W电台，最远只能通20km。如果要求通得更远，必须换用野外快速型长天线，可选用20m斜天线，架设非常方便，以最简洁的方法沿地面斜拉架设，与地面夹角大约30°，最大通信距离可达1000km以上，能够明显改善盲区内通信效果，增加通信距离。
3.2车载电台通信困难
车载短波电台沟通是应急通信中的一个难题，因为受车辆体积所限，不能够按照理想长度安装天线，电台发射功率又不能与固定台相同。因此，必需从合理设计天线形态和合理选择架设位置等方面来弥补，尽量利用车体的反射效应，最大限度增加天线的“电长度”。
3.3山林地带短波电台开设困难
山地森林地带，地形复杂、交通不便，架设天线困难。在山谷、密林或高山阻隔地段，电波传播受到限制；遇到金属矿山还会大量吸收电磁波，使通信距离缩短，甚至联络不通。在山林地开设电台，应根据联络对象的方位、距离，正确选择台址和天线种类。在森林地开设电台，台址要选择在林稀的地方、林间空地或面向通信对象的森林边缘，天线尽量架高，并注意不使天线与树枝、树叶相接触。另外，凡在山林架设电台，均应注意防洪、防火等。
3.4短波电台存在通信盲区
一般来说，短波通信中，地波传播距离可达20~30km，而天波从电离层第一次反射落地(第一跳)的最短距离约为80~100km，可见，20~100km之间这一段，地波和天波都够不到，形成了短波通信的盲区。便携电台和车载电台都会出现通信盲区，盲区内通信比较困难。这在短波应急通信中，必须加以解决。解决短波通信盲区的常见方法有：（1）加大电台功率以延长地波传播距离。（2）选用高仰角天线，缩短天波第一跳落地的距离。仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越小，当仰角接近90°时，盲区基本上就不存在了。应急通信时，可采用低架双极天线来解决近距离通信盲区问题，经实验，效果不错。
3.5无线电干扰强烈，通信不稳定
在突发事件现场，电台所处的位置可能条件恶劣、周边电磁环境复杂，甚至可能有多部大功率电台同时工作，相互之间干扰强烈，很难正常通信，消除电台受到的干扰就成了保证应急通信顺利进行的重要任务。采取的主要方法有：
3.5.1正确更换工作频率
短波电台选用不同频率，通信效果可能差异很大。在应急通信时，短波电台可能沟通不畅，适时更换通信频率，可在一定程度上消除干扰，取得较好的通信效果。选择频率时，一般来说，日频高于夜频（相差约一半）；远距离频率高于近距离；夏季频率高于冬季；南方地区使用频率高于北方等。
3.5.2正确选择和架设地线
应急通信，由于时间紧、任务重，台站的地线成为容易草率处理的问题。其实，地线至关重要，是整个天馈系统的重要组成部分。我们所说的地线，不是交流供电系统中的电源地或保安地，而是信号地，也称高频地。信号地一般不能接到电源地或保安地上，必需单独埋设。埋设接地体时，必需按有关标准进行，接地电阻不应大于4Ω。
4短波通信的发展趋势
当今所使用的短波电台，比起20世纪80年代前使用的电台，已经有了很大的变化。现代通信技术及微电子技术等的快速发展，使短波通信产生了质的飞跃，从单一话音及模拟报的传输通信方式来看，目前发展成为既能传输模拟信号又能传输数字数据信号，有了一定的抗干扰能力。有组网能力的新型短波通信系统，在短波通信设备中采用了多种新技术，如高频自适应技术、跳频技术，传输数据时采用抗干扰性能强的调制解调制式和纠错控制技术等。随着短波电台技术的不断发展，相配套的使用设备也在不断产生，例如，异频转接设备（将短波与超短波进行互联互通），综合调度设备（短波电台可与卫星电话、CDMA、有线电话等进行互联互通）等，使得短波的应用手段有了很大的扩展，不再像以前的电台仅限于简单的语音和摩尔报的传送，它已经和其他的通信联络方法有机地联合了起来。
今后，随着应急通信的不断加强和完善，短波电台这一重要的应急通信手段也会随着应急通信的需要，不断进行功能性的提高和扩展，在消防应急通信中得到了更好的应用。目前，消防短波通信建设的应用还不成熟，而且任何通信手段都不是万能的，都必须相辅相补。因此，短波通信只是在消防部队应急条件下的一种通信手段，不能作为基层部队的常规无线作战通信网络，只有立足现有的通信手段，进一步补充发展消防部队实际所需的无线通信网络，才能提供消防部队强力的通信保障。