В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Пожарные работают в экстремальных условиях, с которыми не приходится сталкиваться другим пользователям средств радиосвязи: им приходится лежать на полу в условиях нулевой видимости, высокой температуры, высокой влажности; носить автономные дыхательные аппараты и лицевые маски, которые искажают голос. Защитные перчатки не позволяют работать со стандартными портативными рациями. Конструкция многих зданий, в которых происходят пожары, служит препятствием на пути радиоволн. Все эти факторы необходимо учитывать при выборе эффективных и безопасных средств связи.
Производители радиосистем предлагают средства, которые отвечают потребностям большинства пользователей на рынке. И поскольку противопожарные службы являются лишь небольшой частью потребительского сегмента, это привело к тому, что все средства связи для силовых структур подогнали под единый стандарт.
Данная концепция в корне неверна, поскольку в результате используемые средства связи не всегда отвечают потребностям пожарной службы, которые во многом уникальны. В первую очередь это связано с тем, что работа пожарных производится в условиях непосредственной опасности для жизни и здоровья граждан.
В большинстве случаев предлагаемые системы радиосвязи гораздо больше подходят для работы правоохранительных органов, чем противопожарных служб. Объясняется это прежде всего разными оперативными моделями выполнения задач. В штатном режиме сотрудники полиции занимаются патрулированием улиц. Когда происходит некий инцидент, центральная диспетчерская уведомляет о нем всех и ближайшие патрульные реагируют на вызов. При работе на месте происшествия полицейские (независимо от дальнейших действий) по-прежнему держат связь с диспетчером, который выступает координатором всех коммуникаций, связанных с данным случаем.
Пожарные подразделения ожидают вызова в пожарных депо. При сигнале пожарной тревоги вызов направляется в ближайшее к месту ЧС подразделение. Пожарный расчет выезжает на место и держит связь с полевым командиром, который становится координатором действий на конкретном полигоне. Центральная же диспетчерская служба в этой ситуации выполняет вспомогательные функции: обрабатывает запросы, сообщает необходимую информацию и записывает переговоры.
Кроме того, в этих двух моделях есть принципиальные отличия в условиях работы, сказывающихся на вопросах организации связи. Наиболее существенные различия приведены ниже:
Использование симплексной радиосвязи позволяет организовать устойчивые коммуникации между локальным координатором и внешними и внутренними структурными единицами без выхода во внешнюю систему связи.
Подобная организация особенно оправдана в критических ситуациях. Действующие в рамках одного полигона радиопользователи создают плотную сеть, увеличивающую вероятность прохождения информации до адресата: например, если сигнал из-за помех не дошел от пожарного, находящегося в доме, до координатора, велика вероятность, что его получит другой участник радиообмена, который выступит в качестве ретранслятора и передаст сигнал дальше. Кроме того, значительное количество радиостанций в структуре создает избыточность, позволяющую бороться с точкой отказа (появляющейся там, где есть зависимость от одного ретранслятора или транкинговой системы).
В данном примере отсутствует инфраструктура, поддерживающая передачу информации в центральную диспетчерскую. Все радиопереговоры могут проходить только в условиях прямой видимости, и ограничиваются обычно областью в несколько миль. Кроме того, прямая связь может легко блокироваться за счет рельефа местности, инженерных конструкций и других препятствий.
Когда же радиосистема должна охватывать большую площадь или когда рельеф или наличие сооружений нарушают прямую видимость, может возникнуть необходимость в дополнительном оборудовании для организации устойчивой связи.
Для расширения охвата и получения более устойчивого сигнала в условиях отсутствия прямой радиовидимости применяют мощные передатчики, связанные непосредственно с диспетчерской и обеспечивающие необходимое радиопокрытие внутри зданий.
Портативные радиоприемники имеют довольно ограниченную мощность и не всегда могут передавать сигнал достаточной силы, чтобы достичь передающих узлов, поэтому для обеспечения более сбалансированной системы приемники по всей зоне обслуживания объединяются в сеть. Подобный метод позволяет обеспечить устойчивую симплексную связь как на полигоне, так и вне его.
Полудуплексная радиосвязь
Еще одним путем решения задачи связи между пожарными и различными объектами в зоне ЧС является использование
полудуплексной радиосвязи. Сигнал передается с портативной радиостанции на частоте 1 (F1), затем ретранслятор повторяет передачу на частоте 2 (F2). За счет размещения ретрансляторов на возвышении диапазон передач может быть увеличен более чем в два раза, что позволяет сигналу эффективнее преодолевать препятствия.
Другим решением для улучшения коммуникации между подразделениями внутри зданий или туннелей является двунаправленный усилитель (BDA), который позволяет расширять зону покрытия для полудуплексной системы.
Системы многоканальной передачи
Когда радиосистема должна охватывать большую площадь, но число доступных частот ограничено, решением может послужить многоканальная система, с помощью которой несколько передатчиков могут одновременно передавать на одной частоте. Передатчики должны быть точно синхронизированы таким образом, чтобы передаваемые ими сигналы не мешали друг другу.
Система состоит из многоканального контроллера и двух или более передатчиков. Использование подобных систем позволяет улучшить радиопокрытие на большой площади, используя только одну частоту.
Требования к связи в зоне ЧС можно классифицировать в зависимости от положения сотрудников пожарной бригады в командной структуре.
На самом низком уровне идет коммуникация между отдельными членами команды. Этот уровень служит для координации выполнения локальной задачи, и для него обычно достаточно симплексной связи малой дальности. Примером этого может быть связь через встроенный в дыхательный аппарат маломощный интерком.
Следующий уровень – тактический. Он требует уже достаточно широкого диапазона для связи локального командира (координатора) со всеми командами в конкретной зоне ЧС. Последний уровень – стратегический, предполагающий связь через диспетчерскую на значительной площади.
Дополнительные уровни связи могут появляться для решения конкретных задач, в зависимости от условий, сложности операции и т.п. Важным моментом тут является недопущение перегрузки каналов связи, поскольку задержка обработки радиосигнала в зоне пожара может стать фатальной.
Для оперативности связи в зоне ЧС обычной практикой является назначение двух радиоканалов: командного и тактического. Первый обеспечивает связь полевого командира с диспетчерской, а второй – связь между членами пожарного расчета. В ряде случаев возможно смешенное использование тактического и стратегического уровней при условии постоянного мониторинга ситуации со стороны диспетчерской и документирования коммуникаций тактического уровня на одном канале.
Ассоциация средств связи и общественной безопасности (APCO) и Ассоциация телекоммуникационной индустрии (TIA) признали очевидной необходимость двигаться в сторону цифровых технологий. Потребовалось разработать открытый стандарт, который бы позволил службам общественной безопасности совместно использовать оборудование различных производителей. Целью было создание здоровой конкуренции на рынке и обеспечение единой технологической платформы для улучшения совместимости устройств.
До развития этого стандарта каждый производитель использовал собственный формат передачи радиоданных, что исключало использование продукции разных производителей в одной системе.
Итогом совместных усилий TIA и APCO по координации работы производителей стала разработка нового цифрового стандарта P25, который сегодня является рекомендуемым для всех служб общественной безопасности.
Проблемы P25
Стандарт P25 не затрагивает конкретных оперативных нужд. Он является всего лишь единой "языковой" платформой для интеграции средств цифровой радиосвязи. И он не обеспечивает полноценную среду для взаимодействия различных пожарных подразделений. Кроме того, открытая архитектура на деле оказалась не столь открытой: каждый производитель разрабатывал собственный функционал оборудования в
рамках стандарта, что привело к сложностям в комбинировании разных средств. Особенно серьезными эти проблемы оказались в больших, сложных многозонных транкинговых системах, с большим географическим распределением и собственными схемами роуминга.
Испытания стандарта P25 в шумных средах
Когда стандарт P25 используется в местах с нормальным уровнем фонового шума, он обеспечивает достаточно качественный аудиосигнал. В то же время при повышенном уровне шума (который обычен на пожаре) P25-вокодер показывает значительно худший результат. Еще в процессе разработки кодировщика проводились испытания на разборчивость цифрового аудио при высоком фоновом шуме. В испытаниях имитировали шумы пожара, звуки, сопровождающие работу автоматических дыхательных аппаратов и систем аварийного оповещения. В результате процент неправильно обработанных слов оказался значительно больше, чем для используемых аналоговых средств.
Воздействие автоматических дыхательных аппаратов на связь
Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) провел испытания по влиянию автоматических дыхательных аппаратов на разборчивость голоса. Одни участники эксперимента произносили определенные фразы, как надев маски дыхательных аппаратов, так и без них, а другие – записывали услышанное. Эксперимент проводили с масками двух типов. Как можно увидеть в табл. 1, в случае цифровой связи процент ошибочно услышанных слов выше, чем с аналоговыми аппаратами. Все эти тесты проводились в студии звукозаписи, без фоновых шумов. В реальной ситуации при пожаротушении процент ошибок будет выше.
Также были проведены тесты с маской и включенной низкочастотой тревожной сигнализацией, в которых усредненное количество ошибок составило 18,7% для аналоговых устройств и 64,4% – для цифровых.
Применимость P25
На основании вышеописанного эксперимента, исследований, проведенных Национальным институтом стандартов и тестирования (NIST) и Международной ассоциацией пожарных начальников (IAFC), а также практического опыта пожарных подразделений Международная ассоциация пожарных (IAFF) заняла позицию, что не рекомендует использование цифровых портативных радиостанций стандарта P25 совместно с автоматическими дыхательным аппаратами. Это решение было принято исходя из того, что снижение разборчивости речи при сильном фоновом шуме может увеличить риск для жизни и здоровья как пожарных, так и спасаемых ими граждан. Поэтому для обеспечения безопасности пожарные должны рассматривать возможность использования портативных радиостанций, которые включают аналоговой модуль, для тех операций,
где пожарные используют дыхательные аппараты.
В то же время стандарт P25 хорошо проявил себя в других областях, таких как координация пожарных подразделений со службой неотложной медицинской помощи и правоохранительными органами, связь локального координатора с центральной диспетчерской и т.п.
Озвученным проблемам должно уделяться пристальное внимание со стороны организаций и компаний, занимающихся разработкой средств специальной связи. Производители сегодня действуют в соответствии с принятым стандартом, и если они смогут устранить проблему, то в будущем стандарт P25 станет полноценным инструментом для пожарных служб.
Очень важно, чтобы сотрудники пожарных служб доносили свои потребности до организаций (агентств), занимающихся планированием, реализацией и управлением радиосистемами.
Тем организациям, которые рассматривают возможность остаться на обычных системах верхнего УКВ или ДМВ-диапазона, придется задуматься о переходе на полосу 12,5 кГц. В большинстве случаев это потребует замены оборудования и реорганизации системы для обеспечения необходимого покрытия.
Если агентство рассматривает возможность перехода на транкинговые радиосистемы 700 или 800 МГц, то здесь очень важным добавлением будет использование прямых каналов связи непосредственно с полигоном (местом возникновения ЧС). Кроме того, определенный интерес вызывает использование цифровых систем передачи голоса. Но самое главное – любая новая система должна обеспечивать оперативные потребности пользователей во всех ситуациях.
Помимо модернизации систем, агентства также должны постоянно мониторить охват и загрузку магистральной системы, чтобы они полностью отвечали потребностям пожарных департаментов. Особенно важно это в тех областях, где происходит существенный рост населения или площади.
Взаимодействие между службами и агентствами является постоянной темой для обсуждения. Необходим постоянный конструктивный диалог между пользователями и разработчиками систем. Хотя потребности пожарных в средствах связи достаточно хорошо известны, важно, чтобы они учитывались производителями, а также органами стандартизации и регулирования.
По материалам с официального сайта
Американской пожарной
администрации (USFA)
Федерального агентства
по чрезвычайным ситуациям (FEMA)
Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2012
Посещений: 8772
В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
