地震搜救中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展研究

作者簡(jiǎn)介：郭棟（1993- ），男，漢族，山西交口人，本科，初級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)，研究方向：地震救援。摘要：地震是一種極具破壞性的自然災(zāi)害，給人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。地震災(zāi)害發(fā)生后，迅速有效的搜救工作是降低災(zāi)害損失的關(guān)鍵。隨著科技不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜救中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，極大提高了搜救效率和成功率。本文基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜救中的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜索中的應(yīng)用重要性，并探討其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地震搜救；無(wú)線(xiàn)通信；技術(shù)應(yīng)用

引言

應(yīng)急救援工作中，通信是不可或缺的保障。然而，災(zāi)害發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)通信設(shè)施有被破壞的可能，導(dǎo)致通信中斷，使災(zāi)區(qū)與外界失去聯(lián)系。此時(shí)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)就顯得尤為重要。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)不依賴(lài)預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)通信設(shè)施，而是通過(guò)自組網(wǎng)方式，快速構(gòu)建一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)具有較高的靈活性和抗災(zāi)能力，能保證救援人員在災(zāi)區(qū)內(nèi)部進(jìn)行高效、準(zhǔn)確通信。因此，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在應(yīng)急救援中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為救援工作提供了穩(wěn)定、可靠的通信保障，有助于提高救援效率和成功率[1]。

一、地震搜救中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)

在地震搜救工作中，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信以及無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)在搜救現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建了一個(gè)高效、穩(wěn)定的通信體系，為搜救人員提供了強(qiáng)大的支持。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為最常用的無(wú)線(xiàn)通信手段，在地震搜救中發(fā)揮著舉足輕重的作用。搜救人員依賴(lài)手機(jī)、對(duì)講機(jī)等設(shè)備，基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)、信息傳輸?shù)炔僮鳎３脂F(xiàn)場(chǎng)與指揮中心的實(shí)時(shí)溝通[2]。實(shí)時(shí)通信保證了搜救人員能夠迅速獲取指揮中心的指令和決策，并將現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)反饋回去，為搜救工作的順利進(jìn)行提供有力保障。衛(wèi)星電話(huà)、便攜式衛(wèi)星終端等設(shè)備在衛(wèi)星信號(hào)支持下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸，提高搜救人員與后方指揮部門(mén)之間的通信暢通。衛(wèi)星通信不受地面設(shè)施損毀限制，能夠在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定工作，為搜救人員提供可靠的通信保障。

除移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信外，無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)也在地震搜救中發(fā)揮著重要作用。無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)是一種無(wú)中心、自組織的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，具有靈活性強(qiáng)、抗毀性好的特點(diǎn)。在地震搜救現(xiàn)場(chǎng)，搜救人員利用無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)設(shè)備，快速搭建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)共享。臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)能夠在沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施支持的情況下，實(shí)現(xiàn)搜救人員之間的直接通信，提高信息傳遞效率和準(zhǔn)確性。

（二）搜救現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度

在地震搜救行動(dòng)中，中心化調(diào)度、協(xié)同作業(yè)、快速響應(yīng)以及數(shù)據(jù)分析與決策支持構(gòu)成了一個(gè)完整且高效的救援體系，而無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在其中扮演著關(guān)鍵的角色。搜救現(xiàn)場(chǎng)常常設(shè)立指揮中心，這是一個(gè)神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)統(tǒng)一的調(diào)度和協(xié)調(diào)。通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，指揮中心實(shí)時(shí)了解各搜救小組情況。無(wú)論是小組位置、進(jìn)展，還是遇到困難和需求，所有信息都能迅速匯集到指揮中心。指揮人員基于各類(lèi)信息掌握救援全局，合理分配和調(diào)度資源，為每個(gè)搜救小組及時(shí)提供支援和補(bǔ)給。多個(gè)搜救小組間緊密配合是無(wú)縫銜接各項(xiàng)搜救工作的關(guān)鍵，而無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為小組間的協(xié)同作業(yè)提供了有力的技術(shù)支持[3]。小組之間借助無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交流，無(wú)論是分享救援經(jīng)驗(yàn)，還是協(xié)調(diào)行動(dòng)步驟，都能確保各組之間的行動(dòng)保持一致，避免資源浪費(fèi)和重復(fù)勞動(dòng)。

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為搜救人員提供了快速響應(yīng)能力，當(dāng)接收到求救信號(hào)后，搜救人員可迅速定位，并派出最近搜救小組前往救援，提高了搜救成功率。此外，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)回傳現(xiàn)場(chǎng)的地形、天氣等實(shí)際情況、搜救小組的進(jìn)展和成果大量數(shù)據(jù)，指揮中心進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，為搜救策略制定提供有力的數(shù)據(jù)支持，使決策更加科學(xué)和高效。

（三）無(wú)人機(jī)搜救

當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生，每一秒都顯得尤為珍貴。無(wú)人機(jī)搭載高清攝像頭和其他先進(jìn)傳感器捕捉災(zāi)區(qū)實(shí)時(shí)圖像，將數(shù)據(jù)迅速傳回指揮中心，為搜救團(tuán)隊(duì)提供災(zāi)區(qū)第一手資料，使其能夠在最短時(shí)間內(nèi)了解受災(zāi)情況，定位受災(zāi)地點(diǎn)，并對(duì)災(zāi)情進(jìn)行評(píng)估。無(wú)人機(jī)不僅可以傳輸圖像和數(shù)據(jù)，還可以作為臨時(shí)無(wú)線(xiàn)通信中繼站。通過(guò)無(wú)人機(jī)搭建無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，災(zāi)區(qū)信號(hào)得以穩(wěn)定傳輸?shù)街笓]中心，保證搜救團(tuán)隊(duì)與后方指揮部門(mén)之間通信暢通，使指令快速下達(dá)，救援行動(dòng)更為高效、有序。

除了偵察和中繼通信，無(wú)人機(jī)還能精準(zhǔn)投送救援物資。在災(zāi)情嚴(yán)重的地方，道路受損，傳統(tǒng)交通工具難以到達(dá)，但無(wú)人機(jī)不受地面限制，可以準(zhǔn)確、迅速投送生命必需品、醫(yī)療物資等，為受災(zāi)民眾帶去生的希望，為救援團(tuán)隊(duì)提供必要支援。此外，地震搜救中遇到復(fù)雜的地形和環(huán)境，無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪、氣象監(jiān)測(cè)等功能就顯得尤為重要。通過(guò)應(yīng)用無(wú)人機(jī)各項(xiàng)功能，為搜救人員提供實(shí)時(shí)地形、天氣等數(shù)據(jù)，幫助救援規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，選擇最為安全的救援路徑，進(jìn)一步提高搜救的效率。

（四）生命探測(cè)儀

通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，生命探測(cè)儀的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)回傳到搜救指揮中心，使搜救團(tuán)隊(duì)能夠迅速獲得被困者的具體位置以及其他關(guān)鍵信息。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸不僅提升了搜救行動(dòng)的效率，更為被困者增加了生存機(jī)會(huì)。無(wú)論是在倒塌的建筑物下還是在狹窄的縫隙中，只要生命探測(cè)儀捕捉到生命體征，搜救團(tuán)隊(duì)就能第一時(shí)間得知，并迅速展開(kāi)救援行動(dòng)。

在大型的地震災(zāi)區(qū)，搜救團(tuán)隊(duì)配備多個(gè)生命探測(cè)儀以應(yīng)對(duì)廣闊的搜救區(qū)域，在這樣的場(chǎng)景中，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)再次展現(xiàn)了其重要性。在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輔助作用下，多個(gè)生命探測(cè)儀實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步和比對(duì)，保證搜救團(tuán)隊(duì)在復(fù)雜的搜救環(huán)境中不會(huì)漏掉任何一個(gè)被困者，每一個(gè)生命體征信號(hào)都能被及時(shí)捕捉并傳輸給搜救指揮中心。

除了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和多設(shè)備協(xié)同，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)還為生命探測(cè)儀的遠(yuǎn)程操控與校準(zhǔn)提供了可能。搜救人員利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控生命探測(cè)儀，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整其靈敏度、探測(cè)范圍等參數(shù)，使其更好適應(yīng)不同的搜救環(huán)境。遠(yuǎn)程操控的方式既提高設(shè)備的靈活性，還降低搜救人員在復(fù)雜環(huán)境中的操作風(fēng)險(xiǎn)。此外，對(duì)于設(shè)備的定期校準(zhǔn)和維護(hù)，同樣借助遠(yuǎn)程通信完成，確保生命探測(cè)儀始終處于最佳工作狀態(tài)，為搜救行動(dòng)提供持續(xù)、穩(wěn)定的支持[4]。

二、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜救中的應(yīng)用重要性

搜救團(tuán)隊(duì)之間的緊密合作與協(xié)調(diào)是確保救援行動(dòng)高效進(jìn)行的關(guān)鍵。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為搜救團(tuán)隊(duì)提供了實(shí)時(shí)語(yǔ)音、視頻以及數(shù)據(jù)傳輸能力，使得各團(tuán)隊(duì)之間能夠快速分享信息、協(xié)同作業(yè)。無(wú)論是搜救進(jìn)度同步、資源分配，還是現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)反饋，無(wú)線(xiàn)通信都為團(tuán)隊(duì)之間的緊密合作提供了可靠的技術(shù)保障。

在地震搜救中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)情況的準(zhǔn)確掌握是制定救援策略的基礎(chǔ)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與指揮中心之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)論是文字、圖片，還是視頻，都能夠迅速回傳，為指揮中心提供第一手的現(xiàn)場(chǎng)資料。高質(zhì)量應(yīng)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，使決策者能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，快速、準(zhǔn)確制定搜救策略，尋找正確的救援行動(dòng)方向，合理利用資源[5]。

借助無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)，就可以為前方搜救團(tuán)隊(duì)提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持和指導(dǎo)。對(duì)于解決現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)難題、提高搜救效率具有重要意義。例如，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，專(zhuān)家可以實(shí)時(shí)查看生命探測(cè)儀數(shù)據(jù)，為搜救團(tuán)隊(duì)提供針對(duì)性建議，幫助他們更快找到被困者。

在復(fù)雜的地震災(zāi)區(qū)，搜救人員自身也面臨著巨大安全風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)不僅能夠?yàn)樗麄兲峁?shí)時(shí)導(dǎo)航、定位服務(wù)，時(shí)刻指導(dǎo)搜救人員在復(fù)雜的環(huán)境中行進(jìn)，實(shí)現(xiàn)搜救人員之間的實(shí)時(shí)通信，幫助救援人員在遇到危險(xiǎn)時(shí)能夠及時(shí)求助、快速撤離。

三、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜救中的發(fā)展趨勢(shì)

（一）5G技術(shù)應(yīng)用

5G技術(shù)為地震搜救帶來(lái)了革命性進(jìn)步，其超高的數(shù)據(jù)傳輸速率使得生命探測(cè)儀和其他搜救設(shè)備能夠迅速將大量數(shù)據(jù)傳回到搜救指揮中心，為搜救團(tuán)隊(duì)提供了最新的救援現(xiàn)場(chǎng)情況和數(shù)據(jù)分析。5G技術(shù)的低延遲特性，大大縮短了從探測(cè)儀捕捉到生命體征到數(shù)據(jù)傳回指揮中心的時(shí)間差，這在地震搜救中至關(guān)重要。此外，5G技術(shù)還允許同時(shí)連接大量設(shè)備，在地震搜救中，當(dāng)大量的生命探測(cè)儀、無(wú)人機(jī)等設(shè)備同時(shí)工作時(shí)，它們之間的通信能夠保持穩(wěn)定，不發(fā)生沖突，提高整體搜救效率和協(xié)同作戰(zhàn)能力。

利用5G的超高速率，生命探測(cè)儀能夠?qū)崟r(shí)傳輸高清視頻流，使搜救團(tuán)隊(duì)能夠更直觀、更真實(shí)了解被困者情況以及周?chē)h(huán)境，為救援行動(dòng)提供更精確的目標(biāo)和方向。5G網(wǎng)絡(luò)的多設(shè)備連接能力，加強(qiáng)了搜救小組之間的合作，促進(jìn)了信息的流通，使得救援行動(dòng)能夠更高效展開(kāi)。此外，結(jié)合5G的高速率和低延遲特性，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)得以在地震搜救中發(fā)揮巨大作用。搜救人員利用這些先進(jìn)技術(shù)，更直觀、更全面展現(xiàn)災(zāi)區(qū)情況，為救援策略的制定提供重要的技術(shù)支持和決策依據(jù)[6]。5G的強(qiáng)大通信能力還促進(jìn)了搜救設(shè)備的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制。這一發(fā)展不僅降低了搜救人員的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，還提高了救援行動(dòng)的精準(zhǔn)性和效率，使得救援工作更為安全、可靠。綜上所述，5G技術(shù)在地震搜救中的應(yīng)用，極大提升了救援行動(dòng)的效能和安全性，為災(zāi)難應(yīng)對(duì)帶來(lái)了新的希望和可能。

（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備間的智能互聯(lián)已成為可能。在地震搜救的緊要關(guān)頭，生命探測(cè)儀、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等不再是孤立的工具，而是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互連接、實(shí)時(shí)通信的協(xié)同系統(tǒng)。它們之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，使得各個(gè)設(shè)備能夠在最短時(shí)間內(nèi)協(xié)同工作，極大提高了搜救的整體效率。地震后的災(zāi)區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變，溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及建筑物結(jié)構(gòu)安全的持續(xù)評(píng)估，都對(duì)救援工作至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿丫戎笓]中心，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)為救援人員提供了實(shí)時(shí)的決策依據(jù)，確保了救援行動(dòng)的針對(duì)性和時(shí)效性。再者，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合GPS、北斗等定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了被困人員的精確定位與追蹤。在地震災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)，快速準(zhǔn)確找到被困人員的位置是搜救工作的首要任務(wù)。科學(xué)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搜救團(tuán)隊(duì)迅速獲取被困人員實(shí)時(shí)位置，為救援行動(dòng)提供精準(zhǔn)導(dǎo)航，提高搜救的成功率，最大限度保護(hù)受災(zāi)群眾的生命安全[7]。

部署大量的智能傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地震災(zāi)區(qū)的溫度、振動(dòng)、位移等各種參數(shù)，利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)剿丫戎笓]中心，幫助救援人員了解災(zāi)區(qū)的實(shí)時(shí)情況，為救援策略制定提供依據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，實(shí)時(shí)傳輸災(zāi)區(qū)的高清視頻，而機(jī)器人則可以進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)和救援。兩者基于物聯(lián)網(wǎng)相互通信，共享數(shù)據(jù)，提高救援效率。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出智能生命探測(cè)儀、智能擔(dān)架等智能救援裝備，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，為救援人員提供實(shí)時(shí)的救援信息，提高救援的精準(zhǔn)性和效率。

（三）人工智能技術(shù)應(yīng)用

在地震搜救中，生命探測(cè)儀信號(hào)、無(wú)人機(jī)圖像、傳感器環(huán)境數(shù)據(jù)等大量數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)收集，在AI技術(shù)幫助下，海量數(shù)據(jù)被高效分析，識(shí)別出其中有價(jià)值的信息。無(wú)人機(jī)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法自主規(guī)劃最佳飛行路徑，避開(kāi)障礙物，準(zhǔn)確找到目標(biāo)位置，也能在復(fù)雜的環(huán)境中獨(dú)立導(dǎo)航，執(zhí)行搜救任務(wù)，減輕救援人員負(fù)擔(dān)，提高搜救效率[8]。

語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理技術(shù)讓救援人員與設(shè)備更自然的交互。救援人員使用語(yǔ)音命令控制設(shè)備，而設(shè)備也可以通過(guò)語(yǔ)音合成技術(shù)，將分析結(jié)果傳達(dá)給救援人員。創(chuàng)建虛擬助理，為救援人員提供實(shí)時(shí)的建議和幫助，并基于AI預(yù)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)，提前預(yù)測(cè)可能的余震和其他危險(xiǎn)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，提高搜救效率、保障生命安全、協(xié)調(diào)多方救援力量。未來(lái)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高通信技術(shù)的抗災(zāi)能力，為地震搜救工作提供更加可靠、高效的通信保障。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，推動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在地震搜救領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用，為保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]季明杰.強(qiáng)震環(huán)境下多點(diǎn)建筑形變監(jiān)測(cè)組網(wǎng)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2022.

[2]李東霞，王小明，王秀辰，等.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在地震行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技，2019，16（09）：19-20.

[3]姚晨，周?chē)?yán).地震資源勘探的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸[J].電子測(cè)量技術(shù)，2019，42（06）：129-133.

[4]龐曉克，聶高眾，張昕，等.基于手機(jī)位置數(shù)據(jù)的地震災(zāi)情指標(biāo)選擇[J].中國(guó)地震，2019，35（01）：144-157.

[5]趙發(fā).基于負(fù)載均衡的無(wú)線(xiàn)地震數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2018.

[6]胡亞寧.基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].石家莊鐵道大學(xué)，2015.

[7]張恒濤.提高電臺(tái)通訊距離方法探討[J].石油儀器，2014，28（05）：83-85.

[8]高立兵，靳春光.陸地?zé)o纜地震儀的現(xiàn)狀與展望[J].物探裝備，2014，24（03）：141-146.