第一篇：淺談固定消防設施在滅火作戰(zhàn)行動中的應用[小編推薦]

淺談固定消防設施在滅火作戰(zhàn)行動中的應用

內容題要：本文從固定消防設施的定義和種類入手，結合實戰(zhàn)，對固定消防設施在滅火救援現場應用現狀進行了四個方面的分析，列舉了六種不同類型固定消防設施在滅火救援現場的不同用處，充分肯定了固定消防設施在滅火救援中的重要作用，并以此提出了如何有效發(fā)揮固定消防設施實戰(zhàn)效能的思考。

關鍵詞：固定消防設施 滅火救援 應用

隨著目前我國經濟實力、科技實力、綜合國力的上升，城市現代化建設步伐不斷加快，各類高層建筑、石油化工裝置、地下建筑、大跨度大空間、城市綜合體及人員密集場所也在日漸增多，建筑的層數越來越高，功能分區(qū)也越來越復雜，消防部隊在滅火救援中，如何利用好固定消防設施是一個迫切需要解決的問題。通過對近年來的火災案例分析發(fā)現，因固定消防設施施工和管理維保不善、操作使用不熟練等種種原因，導致固定消防設施的作用沒有得到充分發(fā)揮，影響整個滅火救援行動，造成了重大損失?；鶎酉啦筷犠鳛闇缁鹁仍闹饕α?，如何在今后處置火災事故中充分發(fā)揮固定消防設施的作用，提升部隊戰(zhàn)斗力，成為新時期消防部隊亟待解決的重要問題。為此，本文以淺談固定消防設施在滅火作戰(zhàn)行動中的作用為題，針對固定消防設施實際運用進行淺析。

一、固定消防設施的定義和種類

1、固定消防設施的定義

固定消防設施，就是設置在建筑物或者構筑物內外，在建筑發(fā)生火災，用于火災報警、滅火、疏散、堵截、排煙等功能的消防設施的總稱。具有預警早、滅火快速、防火分割、誘導疏散和輔助滅火五大功能。對快速有效撲救火災，最大限度減少人員傷亡和財產損失具有極其重要的作用。

2、固定消防設施的種類

常見的固定消防設施有七大類，包括火災自動報警滅火系統(tǒng)、安全疏散系統(tǒng)、應急照明和應急廣播系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防火分割系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)。

二、固定消防設施使用現狀

1、固定消防設施不夠健全

一是歷史遺留問題。如建筑物在當初修建的時候，國家尚未出臺相應的消防技術規(guī)范，而現在消防技術標準不斷修改，很多原來不做要求的，現在需要按照現有規(guī)范整改；二是部分廠房固定消防設施不完備。中隊轄區(qū)內存在很多村民自建廠房，其固定消防設施僅有幾個墻式消火栓，并且其效用不能保證。同時小廠房的防火分隔、疏散逃生通道也不能完全滿足現在滅火救援的需要；三是存在整改難度相當大的問題。有些土建存在問題，沒有適當的位置來增設系統(tǒng)；有些營業(yè)性單位、人員密集場所，如賓館、醫(yī)院等要增加系統(tǒng)不能影響正常營業(yè)，不能整體停下來，只能一步步來整改，整改時間較長。

2、固定消防設施維護保養(yǎng)不到位

很多單位消防安全責任不落實，對固定消防設施的日常維護保養(yǎng)不到位，單位消防專業(yè)技術力量薄弱，使技術含量較高的消防設施形同虛設，影響了其預防和撲救火災作用的充分發(fā)揮。當前企事業(yè)單位兼職從事消防

工作的維保人員主要來源于轉業(yè)退伍軍人、社會招聘或公安機關委派的保安隊員等，這些人員總體上文化程度低，消防業(yè)務知識及相關技能缺乏，消防專業(yè)培訓跟不上；加之單位重視不夠，工資待遇低，人員變動大，工作積極性受挫傷，知識結構、管理水平與新形勢消防工作要求不適應。一旦發(fā)生火災后，不能有效保證固定消防設施發(fā)揮作用，不能第一時間向到場的消防指戰(zhàn)員提供現場情況，影響滅火救援效率。

3、消防官兵不重視固定消防設施的使用

在傳統(tǒng)的滅火訓練中，沒有對固定消防設施給予足夠的重視。一方面，受長期形成的部隊訓練模式制約，習慣性地考慮鋪設移動的供水線路，忽視了固定消防設施在火災撲救中的重要作用，從而未能使固定消防設施在滅火救援現場發(fā)揮其最大的效能。另一方面，部分指揮員對首先利用固定消防設施實施偵察詢情，再結合部隊現有裝備開展救人和滅火的作戰(zhàn)原則存在模糊認識，對固定消防設施不信任，導致在實際滅火救援行動中固定消防設施的利用率低。

4、固定消防設施專業(yè)性強，消防指戰(zhàn)員操作不熟練

固定消防設施的技術含量較高，而目前基層的消防指戰(zhàn)員普遍都沒有進行過系統(tǒng)的學習培訓，對固定消防設施所能起到的實際作用、相關原理、具體的操作流程等不熟悉，致使在滅火救援現場對固定消防設施的使用意識不強。

三、固定消防設施在滅火救援中的作用

固定消防設施具有自動探測火災、自動滅火、引導人員疏散、阻隔煙火等多項功能，對限制火災蔓延的途徑和范圍，及時發(fā)現和撲救初起火災具有十分重要的作用，為有效開展滅火和疏散救人工作創(chuàng)造了有力的條件，從而起到了減少火災造成的財產損失，降低人員傷亡的作用。

1、利用消防控制室進行火情偵察

消防部隊指戰(zhàn)員到達現場后，偵察小組要第一時間進入消防控制室進行火情的偵察，及時了解建筑內火災報警的位置、燃燒物的種類、數量，燃燒的范圍、火勢蔓延的方向、人員疏散及被困情況，查看火災自動滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、應急照明和應急廣播系統(tǒng)運行情況，并根據滅火救援的需要，要求消防控制室值班人員啟動相應的消防設施，如：消防泵、噴淋泵、應急廣播、防火卷簾、防煙排煙系統(tǒng)、消防電梯等。

2、利用應急廣播系統(tǒng)組織人員疏散

對于人員較多的建筑發(fā)生火災，要第一時間開啟應急廣播系統(tǒng)，向樓內人員通報起火的位置，指揮著火層、著火上層和著火下層的人員進行疏散，同時要穩(wěn)定人們的情緒，防止因整個建筑內的人員同時疏散，造成擁擠，發(fā)生踩踏事件。若有人員被困，應穩(wěn)定其情緒，防止因驚慌而四處亂跑或跳樓，并視建筑內火災的發(fā)展蔓延情況，利用應急廣播告知其安全的疏散逃生通道。

3、利用固定消防設施進行滅火

在建筑發(fā)生火災時，偵察小組應第一時間到消防控制室了解建筑內固定消防設施的運行情況，同時啟動消防泵和噴淋泵，優(yōu)先使用火災自動滅火系統(tǒng)進行滅火。消防指戰(zhàn)員攜帶器材，快速到達著火樓層或著火層下層，利用室內消火栓建立水槍陣地進行滅火。利用固定消防設施建立水槍陣地相比鋪設移動供水線路建立分水陣地，既省時又省力，出水快又安全，更不會影響滅火時機。

4、利用水泵接合器供水

當消防指戰(zhàn)員利用建筑內固定消防設施進行滅火時，因火場客觀情況的變化，建設消防設計用水量往往不夠，這就需要消防指戰(zhàn)員要利用水泵接合器向建筑管網供水。在向水泵接合器供水時要分清是消火栓管網的水泵接合器還是噴淋系統(tǒng)的水泵接合器，防止接錯；對于高層建筑還要明確水泵接合器的分區(qū)，在供水時，還要合理確定消防車供水壓力和流量。若水泵接合器出現故障無法供水時，可以選擇向底層的室內消火栓補充消防用水。

5、利用防火分割物堵截火勢

防火分隔的本單元是防火分區(qū)，主要是通過防火墻、防火卷簾、防火門等防火分隔物將建筑分隔成相對安全的區(qū)域，以實現限制起火區(qū)域、防止火勢蔓延的作用。消防指戰(zhàn)員在火災撲救的過程中，必須爭分奪秒，掌握主動權，將火勢控制在一個防火分區(qū)內，防止向別的防火分區(qū)蔓延。

6、利用防排煙設施進行火場排煙

火災中致人死亡的主要因素不是火，而是燃燒產生的高溫濃煙和有毒、有害氣體。這些有毒、有害氣體在火災中不僅會影響人的視線、更直接威脅到人的生命。因此，在火災發(fā)生后，指戰(zhàn)員要及時啟動建筑內部的防煙排煙設施，對樓梯間和電梯井進行送風，以阻止火災煙氣向其他部位蔓延。

四、如何有效發(fā)揮固定消防設施實戰(zhàn)效能的思考

1、熟練掌握固定消防設施的性能

充分發(fā)揮消防部隊資源優(yōu)勢，培養(yǎng)消防專業(yè)人才，利用總隊培訓基地的先進資源，增加固定消防設施操作人員的培訓人次，提高基層官兵對固定消防設施性能、原理和使用方法的掌握程度，積累固定消防設施的相關

知識。

2、強化固定消防設施應用性訓練

一是要提高固定消防設施在應用性訓練中所占的比重，擴展固定消防設施訓練的深度和廣度。二是要突出固定消防設施和移動消防裝備的結合應用，進一步創(chuàng)新固定消防設施實戰(zhàn)操法，在演練中強化實戰(zhàn)訓練和應用改進，切實提高實戰(zhàn)效能。

3、健全防消聯勤機制

防火監(jiān)督部門在進行建筑消防驗收、檢查時，應向基層中隊告知建筑內固定消防設施的基本情況。戰(zhàn)訓部門和基層中隊在進行“六熟悉”過程中發(fā)現的固定消防設施損壞、不能正常運轉等問題，及時向防火監(jiān)督部門通報?；馂陌l(fā)生后，防火監(jiān)督部門要及時派員趕到火災現場，督促和協助起火單位或到場中隊啟動相關的固定消防設施。

4、完善滅火應急預案

建筑火災救援應急預案是做好滅火救援準備工作的重要環(huán)節(jié)?；馂木仍畱鳖A案應充分運用現代信息技術，把滅火救援應急預案做實、做細，確保戰(zhàn)時實用、管用。制定預案時，要將固定消防設施的情況寫入預案，并注明相應的性能、原理和使用方法。

總而言之，固定消防設施在火災撲救中的作用是無可替代的，在滅火救援中起到事半功倍的效果，是我們基層消防部隊在今后的滅火救援中應該不斷強化使用的。因此，作為基層指戰(zhàn)員要切實了解和掌握固定消防設施的性能和操作流程方法，進一步探索提高固定消防設施應用的新方法、新措施、新策略，在火災發(fā)生時能夠正確應用，使火勢控制在最小范圍內，將損失降低到最低限度，確保滅火救援行動科學高效。

參考資料：

[1] 張益民，李來保．高層建筑火災固定消防設施應用分析[J].消防科學與技術,2012.4 [2] 李寧．淺析如何第一時間利用優(yōu)先利用建筑消防設施開展滅火作戰(zhàn)行動.中國科技縱橫.2O13.2

第二篇：建筑消防設施在滅火作戰(zhàn)力量部署中的應用（推薦）

建筑消防設施在滅火作戰(zhàn)力量部署中的應用

(2009-07-02 10:21:38)轉載標簽： 消防電梯

消防控制室

滅火系統(tǒng)

建筑消防設施

水泵結合器

防護區(qū) 雜談 ▼

分類： 消防學術研究

文/丁顯孔 原載《消防技術與產品信息》

摘 要 從滅火指揮場所、利用建筑消防設施滅火與救援這三個方面闡述了建筑消防設施在滅火過程中的作用，結合建筑工程消防技術標準，指出建筑消防設施在滅火救援中的重要作用，并對消防人員如何正確利用這些設施、設備，使之成為滅火救援戰(zhàn)斗力作了說明。

關鍵詞 建筑消防設施 滅火救援 消防工程 滅火指揮

一、引言

建筑消防設施的設計基于建筑物的重要性，特別是建筑物的火災危害性、建筑高度和使用人員的數量和特點，這些設施經過科學施工和驗收被安裝在建筑物中，再由使用單位進行及時、有效的維護保養(yǎng)，構成了消防安全管理的物質基礎。建筑物發(fā)生火災以后，建筑消防設施將發(fā)揮重要的作用，為減少火災損失提供保障。事實證明，建筑消防設施同時也是消防隊員進行滅火救援的有利條件。

2000年4月6日凌晨1時，某大酒店主樓客房部10樓因旅客酒后吸煙引起特大火災。該建筑一、二期工程內設火災自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和室內消火栓滅火系統(tǒng)。該建筑所在地消防隊到達火場后，充分利用室內消火栓進攻滅火。在水槍的掩護下，戰(zhàn)斗員佩戴空氣呼吸器和隔熱服，實施近戰(zhàn)強攻，深入房間搜尋被困旅客，既保證了戰(zhàn)斗員自身安全，也最大限度地減少了被困人員的傷亡，建筑消防設施發(fā)揮很大作用。

2002年3月1 日，某演藝中心發(fā)生特大火災，該建筑物一、二層包廂和過道內安裝有離子型煙感報警探測器108個、自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭95個、室內消火栓8個，并配備了干粉滅火器138具、過濾式逃生呼吸器200具以及事故應急照明、安全疏散指示標志等消防設施。該建筑物所在地消防隊在撲救火災過程中，始終沒有利用室內消火栓出水滅火，內部消防設施利用不夠，造成火場上兵力浪費，建筑消防設施沒有發(fā)揮應有的作用。消防隊員撲救建筑火災主要有三個方面的工作，一是設立一個能夠觀察建筑火災發(fā)展、變化，同時又相對安全的火場指揮部，以協調、指揮各種滅火力量；二是利用各種有利條件展開滅火作業(yè)；三是盡快疏散建筑物內人員，搶救物資和財產。簡單來說，就是指揮、滅火、救援三項工作。那么，建筑消防設施在這三項工作中發(fā)揮什么樣的作用，如何發(fā)揮作用，進而使建筑消防設施的應用成為滅火救援工作的有機組成部分，使之真正成為滅火救援戰(zhàn)斗力的一部分，這是新時期建筑火災防治工作中值得探討的問題，本文就這些問題進行了討論。

二、建筑防火設計中適合設置火場指揮部的場所 2.1 消防控制室

GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）要求，單獨建造的消防控制室，其耐火等級不應低于二級；附設在建筑物內的消防控制室，宜設置在建筑物內首層的靠外墻部位，亦可設置在建筑物的地下一層，并應采用耐火極限不低于2.00h 的隔墻和1.50h 的樓板與其它部位隔開；隔墻上的門應采用乙級防火門；應設置直通室外的安全出口；嚴禁與消防控制室無關的電氣線路和管路穿過；不應設置在電磁場干擾較強及其它可能影響消防控制設備工作的設備用房附近；火災發(fā)生后消防控制室的消防應急照明，仍應保證正常照明的照度。GB50045-95（2005年版）《高層民用建筑設計防火規(guī)范》[2]（以下簡稱《高規(guī)》）也要求，高層建筑的消防控制室應設在首層或地下一層，并采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50 h的樓板與其他部位隔開，且設直通室外的安全出口。GB50098-98《人民防空工程設計防火規(guī)范》也有類似規(guī)定。

GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》[4]（以下簡稱《氣規(guī)》）要求，設有消防控制室的場所，各防護區(qū)滅火控制系統(tǒng)的有關信息，應傳送給消防控制室；應向消防控制室傳送的信息包括火災信息、滅火動作、手動與自動轉換和系統(tǒng)設備故障信息等。

GB50084-2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》[5]（2005年版）（以下簡稱《噴規(guī)》）要求，消防控制室應能顯示水流指示器、壓力開關、信號閥、水泵、消防水池及水箱水位、有壓氣體管道氣壓，以及電源和備用動力等是否處于正常狀態(tài)的反饋信號，并應能控制水泵、電磁閥、電動閥等的操作。

由此可見，消防控制室有組織滅火指揮的有利條件，在火災發(fā)生時相對安全，適合設置火場指揮部?；饒鲋笓]部設立在消防控制室以后，指揮員可以利用設置在消防控制室的火災自動報警系統(tǒng)顯示的火災探測器報警地址偵察、判斷火災蔓延的范圍，也可以通過自動噴水滅火系統(tǒng)中水流指示器動作及信號反饋情況確定火災發(fā)生的樓層或部位。這些信息比消防員進入火場要安全、可靠。

2.2 高層建筑內的自動滅火系統(tǒng)設備室，通風、空調機房、消防水泵房

《高規(guī)》規(guī)定，自動滅火系統(tǒng)設備室、通風、空調機房均采用耐火極限不低于2.00h的隔墻，1.50 h的樓板和甲級防火門與其他部位隔開?！督ㄒ?guī)》則規(guī)定：附設在建筑物內的固定滅火系統(tǒng)的設備室、消防水泵房和通風空氣調節(jié)機房等，應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板與其它部位隔開。設置在丁、戊類廠房中的通風機房應采用耐火極限不低于1.00h 的隔墻和0.50h 的樓板與其它部位隔開。隔墻上的門應采用乙級防火門。因此，這些部位在建筑火災中具有一定的防火能力，也可以設置火場指揮部或臨時火場指揮部。

2.3 消防電梯前室

《高規(guī)》要求消防電梯設在不同的防火分區(qū)內。消防員可在電梯前室放置消防器材，也可由電梯首層直接進入電梯前室，消防電梯也可搭載消防員上升至起火樓層實施滅火。因[3]

[1]此，電梯前室是消防隊員進入著火層進行撲救工作的起始點和安全區(qū)?！督ㄒ?guī)》則指出，消防電梯前室是消防人員進入室內撲救火災的進攻橋頭堡，為方便消防人員向火場發(fā)起進攻或開辟道路，在消防電梯間前室設有室內消火栓。

消防電梯前室具有一定的活動空間（如《高規(guī)》要求居住建筑消防電梯前室面積≥4.5m2；公共建筑≥6m2；當與防煙樓梯間合用前室時，居住建筑消防電梯前室面積≥6m2；公共建筑消防電梯前室面積≥10m），能夠靈活進行通訊指揮、觀察火情，因此設置臨時火場指揮部也較可行。

2.4高層建筑內設置的避難層（間）

《高規(guī)》規(guī)定，避難層設有消防專用電話、消火栓、消防卷盤、獨立的防煙設施、應急廣播應急照明以及消防電梯出口，這些條件對滅火救援指揮均較為有利，因此除用作疏散人員外，亦可作為消防滅火指揮陣地或臨時火場指揮部。

三、利用建筑消防設施展開滅火戰(zhàn)斗

3.1 利用消防給水設施做好火場供水

火場供水非常重要，建筑消防給水設施比較健全、完善，為火場供水提供了有利條件。利用建筑消防給水設施供水的方法[6]主要有：

（1）利用建筑內部消防水泵向管網供水。高層建筑的室內消火栓均設有啟動消防水泵的按鈕，消防水泵可手動也可自動，也可與火災自動報警系統(tǒng)聯動。

（2）利用好水泵結合器。水泵結合器是當室內消防水泵發(fā)生故障或火勢增大導致室內消防用水不足時，供消防車從室外消火栓取水，通過水泵結合器將水送到室內消防給水管網，供滅火使用的一種消防設施。水泵結合器的流量為10-15L/s，與室外消火栓或消防水池的距離為15-40m，一輛消防車通過水泵結合器向豎管供水高度達50-80m。因此，利用好水泵結合器意義重大。在使用過程中，要注意供水系統(tǒng)標志；要注意水泵結合器的供給范圍，防止誤接；并使消防車水泵出水壓力與固定消防泵出口壓力基本匹配；水泵結合器發(fā)生故障時，可由底層消火栓向豎管供水。

（3）消防車直接供水。通過消防車或消防水泵直接耦合串聯，經沿樓層垂直鋪設的水帶供水。當建筑高度≤24m時，消防車可采用沿樓梯鋪設水帶但干線或從窗戶豎直鋪設水帶雙干線直接供水撲滅火災；當建筑高度≥24m時，則立足于室內消防設備撲救火災。

3.2 利用建筑滅火設施進行室內滅火

安裝在建筑物內部的各種自動滅火系統(tǒng)，是撲滅火災的重要力量和基礎設施。自動滅火系統(tǒng)主要包括自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)等。其他建筑滅火設施包括室內消火栓滅火系統(tǒng)等。

（1）室內消火栓滅火系統(tǒng)。消防人員進入著火的建筑內部以后，應迅速利用室內消火栓滅火系統(tǒng)出水槍滅火，當水壓不足時應擊碎室內消火栓手動報警按鈕，遠程啟動消防泵向火場供水。

（2）自動消防炮滅火系統(tǒng)。在大型會場等大空間建筑物中，可利用自動消防炮滅火系統(tǒng)控制火災。單只噴頭的最大灑水強度一般為20L/(min·m2)，消防炮單位面積噴水強度可達到133 L/(min·m2)，是噴頭的6.7倍。2（3）氣體滅火系統(tǒng)?！稓庖?guī)》要求，管網滅火系統(tǒng)應設自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式，預制滅火系統(tǒng)應設自動控制和手動控制兩種啟動方式。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方，安裝高度為中心點距地面1.5m。機械應急操作裝置應設在儲瓶間內或防護區(qū)疏散出口門外便于操作的地方。當火場出現異常，危及到氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)時，如果氣體滅火系統(tǒng)未能自動啟動，則需要消防隊員手動控制、機械應急操作裝置操作滅火。

（4）泡沫滅火系統(tǒng)。GB50196-93《高倍數、中倍數泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（2002版）（以下簡稱《泡規(guī)》）要求，自動控制的高倍數泡沫滅火系統(tǒng)應設有自動控制、手動控制和應急操作三種控制方式。手動控制的高倍數泡沫滅火系統(tǒng)應設有手動控制和應急操作兩種控制方式。其手動控制是指人為遠距離操作高倍數泡沫滅火系統(tǒng)中泡沫混合液供應裝置、控制閥等組件的控制方式。應急操作是指人為現場操作高倍數泡沫滅火系統(tǒng)中泡沫混合液供應裝置、控制閥等組件的控制方式。由于高倍數泡沫冷態(tài)發(fā)泡或滅火后在保護對象上面的泡沫覆蓋層經一段時間后逐步消泡變成水溶液，因此消防隊員在利用泡沫滅火系統(tǒng)滅火時，須在撲滅火災后的一段時間，連續(xù)或間斷地向防護區(qū)域手動或自動地噴放高倍數泡沫，以保持封閉狀態(tài)。

（5）充分利用消防控制室。消防控制室內能夠反映消火栓給水滅火系統(tǒng)中消防水泵的啟、停；顯示啟動按鈕的工作狀態(tài)；顯示消防水泵的工作和故障狀態(tài)，這些信號有助于火場指揮部了解滅火工作的具體情況。消防控制室內能夠控制自動噴水滅火系統(tǒng)的啟、停；顯示報警閥、閘閥及水流指示器的工作狀態(tài)；顯示消防水泵的工作和故障狀態(tài)，這些功能能夠幫助火場指揮部遠程控制滅火進程。消防控制室內能夠控制管網氣體滅火系統(tǒng)的緊急啟動與切斷裝置；顯示系統(tǒng)的手動、自動工作狀態(tài)；在報警、噴射各階段，控制室有相應的聲、光報警信號，并能手動切除聲響信號；在管網氣體滅火系統(tǒng)延時階段，能自動關閉防火門，停止通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)；能關閉防火卷簾，這些功能能夠幫助火場指揮部了解火災蔓延的新動向，及時啟動有關部件協助前線消防人員滅火。

3.3 利用防排煙設施做好排煙

在排煙前，先關閉通風、空調系統(tǒng)；在煙霧流經的部位和出口依靠可靠的水槍陣地，做好射水準備；對密閉的房間進行排煙時，應逐漸開啟排煙口，并用噴霧或開花水槍掩護，以防止爆燃。地下建筑采用防排煙設施仍不能滿足排煙需要時，可強行鑿洞排煙。

3.4 在選擇內攻路線時應首選消防電梯

高層建筑發(fā)生火災時，消防隊員若靠攀登樓梯進入高層部分撲救，一是體力消耗大，隊員會因體力不及而造成運送器材和搶救傷員的困難，影響戰(zhàn)斗力。二是耗費時間長，影響火災的早期撲救。

《建規(guī)》要求，消防電梯井、機房與相鄰電梯井、機房之間，應采用耐火極限不低于2.00h 的不燃燒體隔墻隔開；當在隔墻上開門時，應設置甲級防火門；在首層的消防電梯井外壁上應設置供消防隊員專用的操作按鈕。消防電梯轎廂的內裝修應采用不燃燒材料且其內部應設置專用消防對講電話；消防電梯的井底應設置排水設施，排水井的容量不應小于2m，排水泵的排水量不應小于10L/s。消防電梯間前室門口宜設置擋水設施；消防電梯的載重量不應小于800kg；消防電梯的行駛速度，應按從首層到頂層的運行時間不超過60s計算確定；消防電梯的動力與控制電纜、電線應采取防水措施?！陡咭?guī)》則規(guī)定，一類公共建筑、塔式住宅、12層及12層以上的單元式住宅和通廊式住宅、高度超過32m的其它二類公共建筑均應設置消防電梯。

3[7]可見，選擇消防電梯應成為內攻路線的首選。此外，當利用消防電梯有困難時，消防人員還可以選擇從室外樓梯進入建筑物到達起火層撲救火災。

四、利用建筑消防設施展開救援行動

試驗和火災實例證明，一般用途的建筑物發(fā)生火災時，人員應在10min以內疏散完畢，否則，將會因火災和煙氣的蔓延、高溫煙氣以及火災的有毒熱分解物而增加人員窒息死亡的可能性。

4.1 充分利用火災應急廣播疏散受困人員

GB50116-98《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（以下簡稱《警規(guī)》）要求，控制中心報警系統(tǒng)應設置火災應急廣播，集中報警系統(tǒng)宜設置火災應急廣播；民用建筑內揚聲器應設置在走道和大廳等公共場所，每個揚聲器的額定功率不應小于3W，其數量應能保證從一個防火分區(qū)的任何部位到最近一個揚聲器的距離不大于25m。走道內最后一個揚聲器至走道末端的距離不應大于12.5m。在環(huán)境噪聲大于60dB的場所設置的揚聲器，在其播放范圍內最遠點的播放聲壓級應高于背景噪聲15dB。客房設置專用揚聲器時，其功率不宜小于1W。

火場指揮部在消防控制室內通知起火樓層的受困人員時，應注意通知的先后秩序，避免恐慌。

4.2 登高和疏散、搶救人員時應首先使用消防電梯、防煙樓梯或室外樓梯

《建規(guī)》和《高規(guī)》第6章“安全疏散和消防電梯”對建筑物如何設置消防電梯和防煙樓梯作出了嚴格的規(guī)定，防煙樓梯間比封閉樓梯間更好的防煙、防火功能，具有更高的可靠性。防煙樓梯間前室不僅起到防煙作用，而且作為人群進入樓梯間的緩沖地帶。所以，登高和疏散、搶救人員時應首先使用消防電梯和防煙樓梯，選擇好疏散出口，做好人員分流。在使用防煙樓梯時，要注意關閉防火門、啟動正壓送風系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)，沒有安裝正壓送風系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)的建筑物，消防隊員可以通過打開建筑物的窗戶實現自然排煙，使防煙樓梯內沒有煙氣聚集和存留，保證疏散安全。室外樓梯也可供輔助人員應急疏散。

4.3 利用應急照明和疏散指示標志疏散

疏散指示標志的合理設置，對人員安全疏散具有重要作用，國內外實際應用表明，在疏散走道和主要疏散路線的地面上或靠近地面的墻上設置發(fā)光疏散指示標志，對安全疏散起到很好的作用，可以更有效地幫助人們在濃煙彌漫的情況下，及時識別疏散位置和方向，迅速沿發(fā)光疏散指示標志順利疏散，避免造成傷亡事故。

4.4 利用建筑物內配備的逃生器具

有些建筑物內配備了輔助疏散設施。如《建規(guī)》、《高規(guī)》要求建筑物內與走道相連的外墻上設的陽臺、凹廊應設置輔助疏散的設施。包括逃生袋、救生繩、滑梯、折疊式人孔梯箱、緩降器等，有些建筑物內還配有防煙面具，這些設施、設備都對火場逃生具有輔助作用。

4.5 利用好消防控制室

火場指揮部在消防控制室內可以操作實現：停止有關部位的通風機，關閉防火閥，并接收反饋信號；啟動有關部位防火閥、排煙風機和排煙閥，并接收其反饋信號；關閉有關部位的防火門、防火卷簾，接收其反饋信號；發(fā)出控制信號，強制電梯停在首層，并接收其反

[8]饋信號；接通應急照明和疏散指示燈；切斷有關部位的非應急電源等，火場指揮員及時操作、控制，會為滅火救援的成功創(chuàng)造更為有利的條件。

參考文獻

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第三篇：固定化酶在現代工業(yè)中的應用

固定化酶在現代工業(yè)中的應用

姓名：胡艷芬 學號：2008132106 指導教師：張孟

摘要

酶是一類有催化功能的蛋白質,具有反應條件溫和, 底物專一性強, 可在水溶液和中性pH 下操作等優(yōu)點。與游離酶相比，固定化酶在保持其高效專一及溫和的酶催化反應特性的同時，又克服了游離酶的不足之處。本文簡要介紹了固定化酶的概念、制備方法及其在生物、醫(yī)藥、環(huán)境保護等方面的廣泛應用。重點介紹一些固定化酶在現代工業(yè)中的應用，并對其應用前景進行了展望。

關鍵詞

固定化酶 制備 工業(yè) 應用 前景

酶是一類由活細胞產生的具有生物催化功能的分子量適中的蛋白質,具有極高的催化效率、高度的特異性及控制的靈敏性。大多數酶是水溶性的。由于酶催化反應具有底物專一性、催化高效性、反應條件溫和等優(yōu)點,符合綠色化學的要求,從而被大家高度重視,已在許多領域得到廣泛的應用。酶的最大缺點是其不穩(wěn)定性,在酸、堿、熱及有機溶劑中易發(fā)生變性,活性降低或喪失;而且酶反應后,會在溶液中殘留,造成酶反應難以連續(xù)化、自動化,同時也不利于終產品的分離提純,這些都大大阻礙了酶工業(yè)的發(fā)展,所以有必要采取酶工程技術改善這些缺點。酶工程技術措施較多,其中酶的固定化技術是重要舉措之一。酶的固定化是用人工方法把從生物體內提取出來的酶固定在特定的載體上或使酶與酶相交聯,酶被限定在一定區(qū)域內,但仍保持原有高效、專

一、條件溫和的催化功能。

已固定化的酶像化學反應所用的固體催化劑那樣, 既能發(fā)揮它們的催化特性, 又能回收, 并能多次反復使用, 使整個生產工藝可以連續(xù)化、自動化。近年來, 國內外科技工作者在固定化酶在工業(yè)生產中的應用做了大量研究，并得到了廣泛的發(fā)展，本文將對這些成就做具體介紹。固定化酶的概念

1916 年Nelson 和Griffin 最先發(fā)現了酶的固定化現象后, 科學家就開始了固定化酶的研究工作。1969 年日本一家制藥公司第1 次將固定化的?；被崴饷赣脕韽幕旌习被嶂猩aL-氨基酸, 開辟了固定化酶工業(yè)化應用的新紀元。酶的固定化是用人工方法把從生物體內提取出來的酶固定在特定的載體上或使酶與酶相交聯,酶被限定在一定區(qū)域內,但仍保持原有高效、專

一、條件溫和的催化功能。通常酶是游離的,而經過固定化以后,酶被束縛在一定區(qū)域內,因而這樣的酶被稱為固定化酶

[ 3, 4 ]

[2][1]

。與游離酶相比, 固定化酶在保持其高效專一及溫和的酶催化反應特性的同時, 又克服了游離酶的不足, 呈現貯存穩(wěn)定性高、分離回收容易、可多次重復使用、操作連續(xù)可控、工藝簡便等一系列優(yōu)點。固定化酶的制備

酶的固定化(enzyme immob ilization)是指采用有機或無機固體材料作為載體(carrier or support),將酶包埋起來或束縛、限制于載體的表面和微孔中, 使其仍具有催化活性, 并可回收及重復使用的酶化學方法與技術。固定化酶的制備方法有物理法和化學法兩大類。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的優(yōu)點在于酶不參加化學反應,整體結構保持不變,酶的催化活性得到很好保留?；瘜W法是將酶通過化學鍵連接到天然的或合成的高分子載體上,使用偶聯劑通過酶表面的基團將酶交聯起來,而形成相對分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。

2.1 傳統(tǒng)的酶固定化方法

傳統(tǒng)的酶固定化方法大致可分為4 類: 吸附法、交聯法、包埋法、共價結合法。吸附法是最早出現的酶固定化方法, 包括物理吸附和離子交換吸附。該法條件溫和, 酶的構象變化較小或基本不變, 因此對酶的催化活性影響小, 但酶和載體之間結合力弱, 在不適pH、高鹽濃度、高溫等條件下, 酶易從載體脫落并污染催化反應產物等。交聯法是利用雙功能或多功能交聯試劑, 在酶分子和交聯試劑之間形成共價鍵, 采用不同的交聯條件和在交聯體系中添加不同的材料, 可以產生物理性質各異的固定化酶。交聯法一般作為其它固定化方法的輔助手段。包埋法的基本原理是載體與酶溶液混合后, 借助引發(fā)劑進行聚合反應, 通過物理作用將酶限定在載體的網格中, 從而實現酶固定化的方法。該法不涉及酶的構象及酶分子的化學變化, 反應條件溫和, 因而酶活力回收率較高。包埋法固定化酶易漏失, 常存在擴散限制等問題, 催化反應受傳質阻力的影響, 不宜催化大分子底物的反應。載體偶聯法是指酶分子的非必須基團與載體表面的活性功能基團通過形成化學共價健實現不可逆結合的酶固定方法, 又稱共價結合法。載體偶聯法所得的固定化酶與載體連接牢固, 有良好的穩(wěn)定性及重復使用性,成為目前研究最為活躍的一類酶固定化方法。但該法較其它固定方法反應劇烈, 固定化酶活性損失更加嚴重。2.2 傳統(tǒng)固定化技術的改進

保持各種傳統(tǒng)固定化方法的優(yōu)點并改進其不足一直是固定化酶方面研究的重要內容。改善酶固定化效果的途徑有: 改善表面積以及孔徑等物理結構,如采用分子篩或納米纖維微孔膜;改善化學交聯的反應及方式, 如輻照, 引發(fā)劑引發(fā)等;改善結合的方向選擇性, 如采用定向固定化的方法;其他手段, 如利用長臂使酶遠離載體表面, 使載體-酶體系的溶解度隨溫度、pH 值等條件的改變而改變, 以便于產物的分離及酶的回收。針對不同的酶有不[5]同的策略, 對于某些酶可能取向很重要, 而對于其他酶可能載體造成的環(huán)境重要一些, 因此, 每種酶固定的最佳條件目前還是特異的, 沒有統(tǒng)一的理論, 其原因可能是相互間的影響因素太多, 而酶又多由具有復雜組成和空間構型的蛋白質構成, 不存在明顯的因果聯系。今后可望建立起適用的模型, 使用計算機得到最優(yōu)的固定策略。2.3 新型酶固定化方法

開發(fā)新型酶固定化方法的原則是: 實現在較為溫和的條件下進行酶的固定化, 盡量減少或避免酶活力的損失。通過輻射、光、等離子體、電子等新方法均可制備高活性固定化酶。Mohy 等[ 6] 以137 Cs 為輻射源,通過C2射線引發(fā)將甲基丙烯酸甲酯接枝共聚于尼龍膜表面, 經進一步活化, 用于青霉素?；傅墓潭?。光偶聯法是以光敏性單體聚合物包埋固定化酶或帶光敏性基團的載體共價固定化酶, 由于條件溫和, 可獲得酶活力較高的固定化酶。Li等 利用含芳香疊氮基的光活性酯, 在遠紫外光輻照下, 疊氮基光解生成氮烯與PES 膜表面的C-H 鍵間發(fā)生插入反應形成仲胺, 將脲酶共價鍵合到PES 膜的表面。等離子體是高度激發(fā)的原子、分子、離子以及自由基的聚集體, 大量的等離子體常在室溫下存在。載體材料表面可以由等離子體進行有用修飾

[ 8, 9]

[ 7]

, 從而引入活性基團。Puleo 等將鈦合金T i26Al24V 表面用丙烯酸胺等離子體處理引入氨基, 然后將含碳硝化甘油接枝于鈦合金表面, 或者將等離子體處理的鈦合金先由琥珀酸酐處理, 再用含碳硝化甘油接枝, 進而將溶菌酶和骨形態(tài)蛋白進行固定, 實現了生物分子在生物惰性金屬上的固定化。固定化酶在現代工業(yè)中的應用

3.1 酶蛋白工程在工業(yè)酶中的應用

目前酶蛋白質工程主要集中在工業(yè)用酶的改造, 因為工業(yè)用酶有較好的酶學和晶體學研究基礎, 酶的發(fā)酵技術(包括誘變技術和篩選方法)也比較成熟, 而且其微生物的遺傳工程發(fā)展較好, 其次工業(yè)酶無須進行醫(yī)學鑒定, 能很快地投入使用.如用作洗衣粉添加酶的枯草桿菌蛋白酶, 是一種天然的絲氨酸蛋白酶, 它能夠分解蛋白質, 使衣服上的血跡和汗?jié)n等很容易洗掉.但這種酶一般比較脆弱, 在漂白劑的作用下容易被破壞而失去活性, 原因是222位的甲硫氨酸容易被氧化成砜或亞砜.現在利用蛋白質工程技術, 用絲氨酸或丙氨酸替代后, 酶的抗氧化能力大大提高, 可在0.5mol/L 的過氧化氫溶液中停留1小時而活性絲毫未損, 這樣便可與漂白劑混合使用.可以預見生物工程技術的發(fā)展和酶固定化技術可以相互補充, 共同發(fā)展對酶在工業(yè)領域的應用必將起到更大的推動作用。3.2 固定化酶在食品工業(yè)中的應用

酶固定化在食品工業(yè)中的應用是早期發(fā)展起來的一個傳統(tǒng)領域.其中最有名的, 也是規(guī)模最大的過程, 就是采用固定化葡萄糖異構酶, 從葡萄糖生產高果糖漿.其它還包括采用固定化乳糖酶去除牛乳中的乳糖、采用固定化脂肪酶通過轉酶反應生產可可油替代品、采用固定化耐熱蛋白酶制造甜味劑2天冬甜精, 以及應用固定化L2天冬酶從富馬酸銨生產天冬氨酸等[ 7]。1973 年,日本用聚丙烯酸酰胺為載體,用包埋法制成固定化天冬氨酸酶,用于工業(yè)化生產。固定化乳糖酶和固定化天門冬氨酸-β-脫羧酶分別于1977 年和1982 年用于工業(yè)化生產。

3.2.1 固定化酶在乳制品生產中的應用

牛奶中含有一定量的乳糖,有些人體內缺乏乳糖酶,在飲用牛奶后常出現腹瀉、腹脹等癥狀;另外,由于乳糖難溶于水,常在煉乳、冰淇淋中呈沙樣結晶析出,影響風味。乳糖酶可將乳糖分解為半乳糖和葡萄糖,如將牛奶用乳糖酶處理則可解決上述問題。Fernandes等[ 6 ]研究用瓊脂糖作載體,固定來源于南極的冷適應菌Pseudoalterom onas sp的β-半乳糖苷酶,并應用于牛奶中乳糖的降解,生產低乳糖牛奶;Caterina等[ 7 ]運用固定化技術,研究牛奶中堿性磷酸酶的耐熱性;Mona等[ 8 ]研究用離子吸附法固定來源于B acillus licheniform is 5A1的牛奶凝結酶,并用于干酪生產。

3.2.2 固定化酶在啤酒生產中應用

在啤酒生產中,需添加外源性的淀粉酶來補充天然酶的不足。此外,長期放置的啤酒會由于多肽和多酚物質發(fā)生聚合反應而變得混濁,為防止出現混濁,目前主要采用添加蛋白酶來水解啤酒中的蛋白質和多肽。溫燕梅等以化學共沉淀法制得的磁性聚乙二醇膠體粒子為載體,固定胰蛋白酶,該磁性酶對啤酒澄清、防止冷渾濁有明顯效果;Stepanova等研究用DEAE-纖維素固定β-葡萄糖苷酶和多聚半乳糖醛酸酶,用于櫻桃、李子的果酒生產。3.2.3 固定化酶在茶飲料生產中的應用

將固定化酶法應用于茶飲料生產中,可去除異味,提高適口性,提高營養(yǎng)價值。李平等

[ 9 ]

研究從黑曲霉(Aspergillus niger)發(fā)酵液中提取β-葡萄糖苷酶酶液,用絲素蛋白將其固定,此固定化酶可應用于茶汁的風味改良;蘇二正

[10 ]

等以海藻酸鈉為載體,采用交聯-包埋-交聯的方法共固定化了單寧酶和β-葡萄糖苷酶,可應用于茶飲料的除渾和增香處理。3.3 固定化酶在化工領域中的應用。

水解蛋白酶固定化后可用于肽及有機化合物的酶促合成,如硅藻土固定化木瓜蛋白酶可在乙酸乙酯介質中催化合成LeuPhe-LeuLL231 [ 3 ] 彭志英1 食品酶學導論[M ] 1 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 20021 [ 4 ] 羅貴民,曹淑桂,張今1酶工程[M ] 1北京:化學工業(yè)出版社, 2002 [ 5 ] 楊昌英, 潘家榮, 鐘珩等.醋酸纖維素固定化脂肪酶催化豬油合成單甘酯[ J ].湖北化工, 2002,(6): 20 21.[ 6 ] Mohy M Y, Ben civenga U, Rossi S, et al.Charact erizat ion theact ivity of pen icillin G acyl as e immobilized on to nylon membranesgraft ed with different acrylic monomers by means of C2radiation[ J].J ou rnal of Molecular Cat alysis B: E nzymat ic, 2000: 2332 244.[ 7 ]吳國琪,凌達仁,王忱,等.固定化谷氨酸脫羧酶性能的研究[J ].離子交換與吸 附,1999 ,15(1):71.[ 8 ] Mona A E, Yannick C B1 Immobilization of Bacilluslicheniformis 5A1 milk-clotting enzyme and characterization of itsenzyme p roperties [ J ] 1 World Journal of Microbiology andBiotechnology, 2006, 22(3): 197～2001 [ 9 ] Kalia V , Goyal L , Pundir C S.烷基胺玻璃固定化葡萄糖氧化酶測定血糖[J ].生物工程學報, 1998 , 14(3): 336.[ 10 ] 徐暉,王燕,魏密蘇.環(huán)境工程中固定化酶與固定化微生物的應用[J ].滄州師范專科學校學報,2002 ,18(3):42.[ 11 ] Dinelli D.Process Biochem [ J ].Process Bio chem, 1972, 7(8): 9 14.[ 12 ] 岳振峰, 彭志英, 徐建祥等.殼聚糖固定化葡萄糖苷酶的研究[ J ].食品與發(fā)酵工業(yè), 2001, 27(4): 20 24.[ 13 ] 陳雄.固定化糖化酶的研究[ J ].中國釀造, 2001,(2):19 20.[ 14 ] 唐芳瓊, 孟憲偉, 陳東, 冉均國, 茍立, 鄭昌瓊.納米顆粒增強的葡萄糖生物傳感器[ J ] , 中國科學B 輯, 2000,30(2): 119 124.[ 15 ] 馬秀玲,陳盛,黃麗梅,等.磁性固定化酶處理含酚廢水的研究[J ].廣州化學，2003,28(1):17

Immobilized in the modern industrial application

Name: Hu Yanfen

Instructor: ZhangMeng

Abstract Enzymes are a class of proteins with catalytic function, with mild reaction conditions, substrate specificity, and can be in aqueous solution and neutral pH operation, etc..Compared with free enzyme, immobilized enzyme while maintaining its high specificity and moderate catalytic properties of enzymes, they also overcome the inadequacies of the free enzyme.This paper introduces the concept of the immobilized enzyme, preparation methods and in biology, medicine, environmental protection and other aspects of the wide range of applications.Highlights some of the immobilized enzyme applications in modern industry, and its application prospect.Key words

Immobilized Preparation Industry Application foreground

第四篇：IPsec在IMS固定接入網中的應用部署探討

IPsec在IMS固定接入網中的應用部署探討

蔡晟

中國電信股份有限公司上海研究院

【摘要】隨著IMS的商用部署，傳統(tǒng)運營商需要考慮固定接入用戶的信息加密保護需求。本文簡要介紹IPsec的工作原理，分析ESP和AH協議的封裝機制；研究在BAC設備上實現IPsec的功能要求；最后提出IPsec在IMS固定接入網的應用部署建議。

【關鍵詞】IMS；固定接入；安全；IPsec；BAC 引言

固定與移動通信的融合（FMC）已成為通信行業(yè)的未來發(fā)展趨勢之一，IMS（IP Multimedia Subsystem）為在網絡和業(yè)務層面提供了融合技術的可能性，越來越多的電信運營商正在或者準備IMS網絡的部署。3GPP R7 版本又加強了對固定、移動融合的標準化制定，要求 IMS 支持 xDSL、cable、FTTx等固定接入方式。

固網運營商部署IMS時，需要考慮IMS固定接入的安全問題。一方面，IMS終端和互聯網直接互聯，而互聯網是不安全的網絡，使得接入設備和 IMS 終端很容易地受到黑客的攻擊；另一方面，IMS 是以IP 為承載的網絡，只要基于 IP 技術，SIP 信令就可以很容易的傳送到核心控制層，這樣IMS 核心控制層就會很容易的受到來自互聯網安全威脅。IMS的安全架構

IMS網絡基于數據網上, 但是它的安全機制卻和數據網不相關的，為此IMS提供了完整的安全機制，包括鑒權認證、信令一致性保護以及加密。具體結構可以參見下圖：

圖1.IMS安全結構

可以看出IMS的安全結構一共包括5個層面: 1.提供用戶和IMS網絡之間的雙向認證.認證是基于存在于IMS用戶和HSS的秘密數據和函數.HSS[3]向S-CSCF[2]分發(fā)認證向量.S-CSCF代表網絡對用戶進行認證.2.提供UE和P-CSCF[2]之間的空中接口之間的安全鏈接.其中包括加密和完整化保護.3.提供網絡域內CSCF和HSS之間的安全.4.提供不同網絡之間的CSCF網絡實體之間的網絡域安全.5.提供相同網絡內的CSCF之間的安全.這當中, 1、2被稱為IMS接入網的安全, 而3、4、5則是網絡域內范圍的安全。

雖然IMS安全架構定義了UE與P-CSCF之間通過IPsec實現信令/媒體的完整性和安全性保護機制，但是當引如BAC后，原有的端到端的機制無法直接在UE與P-CSCF之間實現，轉而需要在UE與BAC之間實現IPsec。為此，需要研究BAC的工作機制和IPsec的特性，探討IPsec在BAC上應用部署問題。BAC的工作機制

在軟交換時代，為解決業(yè)務部署中遇到的NAT/FW穿越、安全、互通、QoS等問題，運營商大多在固定接入終端和軟交換之間部署B(yǎng)AC（邊界控制器）。在IMS架構中，也同樣定義了BAC：BAC位于P-CSCF和UE之間，BAC與P-CSCF接口為Gm，與UE之間的接口為Gm’。BAC也可以與P-CSCF合設，此時，Gm成為內部接口。

圖2.BAC 在IMS架構中的位置

當SIP終端向IMS注冊時，BAC會給終端分配一個信令代理端口，所有消息都會經過這個端口轉發(fā)給IMS，同時BAC會用自身地址和這個端口來替換消息體中終端的地址信息。因此，BAC對SIP終端來說可看作是IMS系統(tǒng)，BAC相對IMS又可看作是用戶，IMS系統(tǒng)首先將呼叫被叫的請求發(fā)給BAC，經過信令處理后再轉發(fā)給真正的被叫用戶。IPsec協議分析

IPsec是IP網絡的主要安全機制，可以直接在IP層引入安全。通常IPsec根據網絡節(jié)點標識來提供安全服務，而且這可以由SIP體系獨立完成。正因如此，IPsec主要用于SIP實體之間，這些SIP實體可以擁有預先配置而且相當靜態(tài)的安全聯系，如同一個IP電話提供商的服務器。TLS通過TCP來提供傳輸層的安全，它適于在有動態(tài)聯系的主機間需要逐段轉接安全的體系。

AH和ESP是IPsec的兩個主要協議。Authentication Header(AH)協議為IP通信提供數據源認證、數據完整性和反重播保證，它能保護通信免收篡改，但不能防止竊聽，適合用于傳輸非機密數據。Encapsulating Security Payliad(ESP)為IP數據包提供完整性檢查、認證和加密。AH認證強于ESP，AH可以對報頭和有效載荷進行認證，ESP只對有效載荷進行認證。AH和ESP在完整性校驗的主要區(qū)別在于覆蓋的長度上，ESP不對IP頭進行認證，除非IP頭被封裝在ESP內部（例如，隧道模式）。

傳輸模式和隧道模式是將AH和ESP應用到IP數據包中的兩種不同的方法。在隧道模式下，原始IP分組被封裝成一個新的IP數據包，并在內部報文和外部報文之間插入一個IPsec

報頭（AH或ESP），原IP地址被當作有效載荷的一部分受到IPsec的安全保護，另外，通過對數據加密，還可以將數據包目的地址隱藏起來，有助于保護端隧道通信中的數據安全。

在傳輸模式下，在IP報頭和高層協議報頭之間插入一個IPsec報文（AH或ESP）。在該模式下，IP報頭與原始IP分組中的IP報頭相同，只是IP協議字段被改為AH（51）或ESP（50），并重新計算IP報頭校驗和。

傳輸模式保護數據包的有效載荷、高層協議，IPsec源端點不會修改IP報頭中的目標IP地址，原來的IP地址保持明文。傳輸模式只是為高層協議提供安全。該模式常應用在需要保護的兩臺主機之間的端到端的連接，而不是有多臺主機的兩個網關之間的數據流。

4.1隧道模式中的AH 在隧道模式中，AH插入到原始IP頭部之前，然后在AH之前再增加一個新的IP頭部。AH驗證的范圍也是整個IP包，因此也存在AH和NAT、BAC的沖突。

新IP頭部（含可選字段）AH頭部IP頭部（含可選字段）TCP頭部（含可選字段）數據應用AH之前IP頭部（含可選字段）TCP頭部（含可選字段）數據應用AH之后圖3.隧道模式中的AH

驗證區(qū)域（可變字段除外）

4.2隧道模式的ESP ESP隧道模式對整個IP包進行加密保護，ESP插入到原始IP頭部之前，然后在ESP之前再增加一個新的IP頭部。

新IP頭部（含可選字段）ESP頭部IP頭部（含可選字段）IP頭部（含可選字段）TCP頭部（含可選字段）數據加密區(qū)域TCP頭部（含可選字段）驗證區(qū)域數據ESP尾部ESP驗證數據應用ESP之前應用ESP之后圖4.隧道模式中的ESP

4.3傳輸模式中的AH AH插入到IP頭部（包括IP選項字段）之后，傳輸層協議（如TCP、UDP）或者其他IPsec協議之前。

IP頭部（含可選字段）ESP頭部IP頭部（含可選字段）TCP頭部（含可選字段）數據加密區(qū)域TCP頭部（含可選字段）驗證區(qū)域數據ESP尾部ESP驗證數據應用ESP之前應用ESP之后圖5.傳輸模式中的AH

4.3傳輸模式中的ESP ESP插入到IP頭部（包括IP可選字段）之后，任何被IP協議所封裝的協議（如傳輸層協議TCP、UDP等）之前，保護IP包的載荷。傳輸模式的ESP不對SPI、序號字段和驗證數據進行加密。不對IP頭部進行驗證，所以不存在NAT和BAC沖突的問題。ESP傳輸模式的驗證服務比AH傳輸模式弱一些。

IP頭部（含可選字段）IP頭部（含可選字段）TCP頭部（含可選字段）數據應用AH之前AH頭部TCP頭部（含可選字段）數據應用AH之后圖6.傳輸模式中的ESP

驗證區(qū)域（可變字段除外）IPsec在BAC上的應用

在隧道模式下，無論是AH還是ESP，如果該包經過BAC，其源/目的地址將被改變，將造成到達目的地址后的完整性驗證失敗。在傳輸模式下的AH，被驗證的區(qū)域是整個IP包（可變字段除外），包括IP包頭部，因此源IP地址、目的IP地址是不能修改的，否則會被檢測出來。

由于BAC重新指定內網/外網用戶信令/媒體流的接收地址和端口，因此IMS只能采用IPSec ESP為UE和BAC間所有SIP信令提供完整性保護，保護IP層的所有SIP信令，以傳輸模式提供完整性保護機制。

對于IMS固定接入網用戶，由于UE與P-CSCF之間存在BAC，特別是在BAC的信令處理模塊與P-CSCF未合設的情況下，無法實現從UE到P-CSCF的IPsec加密通道，因此為保證IMS的安全傳輸，可以部署從終端到BAC的IPsec安全隧道，為終端接入提供安全鏈接.包括加密和完整性保護。

下圖以固定接入的UE初始注冊為例，介紹UE與BAC之間建立SA的流程。

UE1Unprotectedport2REG4018UnprotectedportBACP-CSCFS-CSCF345910protectedClient port15protectedServer port11REG672001320014protectedServer portprotectedClient port

TCP/UDP12圖7.UE與BAC之間建立SA

1、UE發(fā)送注冊請求；

2、向BAC的服務端口（未受保護）發(fā)送該SIP注冊消息；

3、該SIP注冊消息傳送至歸屬S-CSCF，進行用戶身份驗證；

4、S-CSCF從HSS取得用戶安全信息；

5、S-CSCF返回401應答消息，該消息中包含了BAC側用于IPsec的加密密鑰和UE的驗證信息；

6、BAC更改401消息，去除加密密鑰，增加包含IPsec信息的Security-Server報頭；

7、BAC為接收認證過的SIP注冊消息準備IPsec通道；

8、由BAC修改的401消息發(fā)送至UE的服務端口（未受保護）；

9、UE對S-CSCF進行驗證，計算用于IPsec通道的加密密鑰。UE建立IPsec通道，配置SA；

10、UE構建驗證后的注冊請求消息；

11、UE向BAC的端口（受保護）發(fā)送注冊消息；

12、BAC轉發(fā)SIP注冊消息，S-CSCF對UE進行驗證；HSS更新記錄；S-CSCF返回200 OK；

13、若使用TCP協議，BAC向UE的端口（受保護）發(fā)送200 OK；

14、若使用UDP協議，BAC向UE的端口（受保護）發(fā)送200 OK；

15、會話建立。

根據上述流程可以看出，當BAC與P-CSCF功能實體分開設置的情況下，IPsec的建立需要由BAC代替P-CSCF完成。為了進一步提高BAC與P-CSCF之間SIP信令的完整性和機密性，可以在兩者之間另外建立安全隧道，但是這樣將加重BAC的處理負荷，并且BAC與P-CSCF之間已屬于運營商內部核心網而不屬于接入網，在安全防護上已有一定的保證。當BAC與P-CSCF功能實體合并設置的情況下，對BAC沒有支持IPsec需求，接入網部分的信令加密仍可以由UE與P-CSCF之間建立安全隧道來完成。

6結束語

總之，為解決IMS終端與核心網絡之間的安全問題，可以通過IPsec對信令、媒體流進行完整性保護和加密。而固定接入終端與移動終端的IPsec應用存在區(qū)別，主要是對于固定接入終端，需要在BAC上部署IPsec。因此，雖然目前IPsec的實際應用較少，但是運營商在建設IMS網絡時，仍需要關注BAC對IPsec的功能支持，以便將來滿足固定接入用戶的安全需求。

參考文獻

[1] IETF RFC2401 Security Architecture for the Internet Protocol.[2] IETF RFC2406 IP Encapsulating Security Payload(ESP).[3] 潘平，會話邊界控制設備SBC應用的相關研究，廣東通信技術，2010, 30(5).[4] 楊濤，面向用戶的IMS媒體層統(tǒng)一安全框架，計算機工程，2009.[5] 宋建標，馬躍，劉昶，IMS固定接入網安全問題分析，計算機科學技術，2010，10.作者簡介

蔡晟 北京郵電大學，學士，中國電信股份有限公司上海研究院，助理工程師，交換研發(fā)工程師，主要研究方向為軟交換、IMS核心網。

第五篇：作戰(zhàn)評估：也在發(fā)展變化中（精選）

作戰(zhàn)評估，是指揮員對部隊達成既定目標或完成既定作戰(zhàn)任務程度的評價和估量，是指揮員進行作戰(zhàn)決策時的重要依據之一。隨著信息技術的發(fā)展，作戰(zhàn)評估的內容、方法、手段等也在發(fā)生著一系列新的變化和位移。評估內容由“單個要素”靜態(tài)評估向“整個系統(tǒng)”動態(tài)評估轉變

以往的作戰(zhàn)評估，指揮員和指揮機關往往只重視對武器或武器系統(tǒng)等單個要素的數量，或在作戰(zhàn)中所能發(fā)揮作用的有效程度進行評估。例如，通過作戰(zhàn)雙方擁有多少坦克、大炮、軍艦以及這些武器的速度、射程、殺傷半徑等指數對比，進行一種以靜態(tài)為主的評估。

信息化條件下的作戰(zhàn)系統(tǒng)，是一個多因素有機組合的復雜系統(tǒng)，信息成為影響作戰(zhàn)勝負的主導因素；信息技術與武器裝備的融合，使作戰(zhàn)更直接表現為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的對抗，傳統(tǒng)意義上通過對“單個要素”的靜態(tài)評估，已不能準確反應出整個部隊的作戰(zhàn)能力和作戰(zhàn)效果。于是，作戰(zhàn)評估開始向在信息主導下的作戰(zhàn)實體運用武器系統(tǒng)所能達到預期目標的程度做出評價轉變。它屬于一種動態(tài)的作戰(zhàn)評估，與作戰(zhàn)實體對武器使用效果和作戰(zhàn)實體自身的訓練保障程度有關，同時也與在作戰(zhàn)過程中作戰(zhàn)實體能否與武器、人員之間進行高效的信息交互、控制與參與有關。它要求各級指揮員和指揮機關在評估作戰(zhàn)效果時，既要考慮到以物質和能量消耗為主的火力戰(zhàn)，更要從整個作戰(zhàn)系統(tǒng)的角度出發(fā)，去考慮信息系統(tǒng)在作戰(zhàn)中可能發(fā)揮的作用和影響。

評估效果由“概略粗放型”向“科學精確型”轉變

在以平臺為中心的傳統(tǒng)作戰(zhàn)中，指揮員和指揮機關只能根據觀察到的作戰(zhàn)結果和下級的情況報告，概略評估作戰(zhàn)效果，對指揮決策系統(tǒng)循環(huán)的指導性不強。隨著信息技術的發(fā)展及在決策、模擬、仿真、感知領域中的應用，作戰(zhàn)評估的精細度和科學性進一步提高。一方面，遍布于戰(zhàn)場各個角落的各種偵察探測設備，探測方式多、精度高，可從不同的范圍和角度對目標實施晝夜監(jiān)視，從不同側面反映目標的特征，并將獲取的信息相互印證和補充，使指揮員更全面準確地掌握目標的被毀傷情況等，為實施作戰(zhàn)評估提供更為準確的依據。另一方面，利用信息評估理論、方法和仿真模擬技術，指揮員和指揮機關可對打擊目標、決策方案、打擊效果等做出定性和定量雙重評價，并通過綜合衡量、選優(yōu)淘劣等方法，挑選出更為科學合理、貼近作戰(zhàn)實際的評估方案，為下一步作戰(zhàn)行動提供相關依據。

評估方法由“群體定性分析”向“人—機”定性與定量分析結合轉變

受技術手段的限制，傳統(tǒng)作戰(zhàn)評估主要是采取基于作戰(zhàn)效果的概略群體定性分析的方法進行。比如，指揮員和智囊機構通過對敵我雙方的武器裝備性能、作戰(zhàn)條件等因素進行綜合權衡對比，然后利用定性分析為主的方法，對交戰(zhàn)雙方的作戰(zhàn)效果作出相較粗略的評估。這種方法無法克服人的主觀因素可能造成的誤差，容易出現權威效應、隨眾效應等。

隨著計算機智能技術的發(fā)展及系統(tǒng)分析理論、模糊工程、灰色系統(tǒng)理論等現代理論和技術的廣泛運用，以計算機為基礎的作戰(zhàn)評估系統(tǒng)逐漸成為指揮員進行作戰(zhàn)評估時重要的輔助手段。依托這一評估系統(tǒng)，指揮員和指揮機關能夠反復核實并將不易量化的變量，采用科學的方法加以量化，并進行多目標的綜合比較，合理地給出評估對象的優(yōu)化序列，進而給指揮員和指揮機關提供更加科學的評估方案，使之能做出更加準確的戰(zhàn)場評估?？梢灶A見，隨著戰(zhàn)場仿真、數據庫、安全保密等技術手段的進一步發(fā)展，評估系統(tǒng)將具備更強的開放性、可擴展性和互通性，并能與作戰(zhàn)部隊指揮自動化系統(tǒng)互聯互通，使指揮員或指揮機關對部隊進行多功能、全時域的評估成為可能。

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