在搶險人員執行搶險任務時，他們所處的環境可能威脅到他們自己的生命，同時也威脅著被救助者的生命。消防員常常置身于極端高溫、容易吸入煙霧和空氣顆粒物的環境。急救員還可能接觸到危險麻醉品或有毒化學物質，這些物質可以通過皮膚或呼吸進入人體，有時甚至難以察覺（直至開始出現癥狀才會意識到）。建筑物倒塌或者房屋、公寓起火時，消防員和醫務人員常常需要進入搖搖欲墜的建筑物和大樓里工作。許多復雜情況都是搶險人員需要面對的，他們在工作時需要敏捷的思維和隨機應變。所以，他們不會很快被智能機器人取代，但技術仍然可以讓他們更安全、更有效地拯救生命。

生命體征監測儀（包括心率、血壓和血氧傳感器）可以讓搶險人員及其指揮員知道他們什么時候需要醫療救助。在倒塌的建筑物或結構里，萬一搶險人員摔倒或被砸暈，身體運動和定位傳感器可以讓指揮員第一時間獲悉這些情況。

環境傳感器可以測量當地的溫度和濕度，以及是否存在有毒氣體、揮發性有機化合物和顆粒物等空氣污染物，因為這些污染物可能會對健康產生嚴重的短期和長期影響。分析傳感器在邊緣收集的各種數據有助于優化未來的應急響應計劃，讓應急人員更好地應對現場的具體挑戰和場景。本文中，我們將探討一些通過技術讓應急響應更安全、更有效的方法。

生命體征監測

便攜式心臟和血壓監測儀并不是什么新技術，醫生日常開出來的處方中就能見到它們，用來在臨床環境之外監測患者的健康狀況。許多市售的智能手表和健身追蹤器也都具備這些功能。它們通常將數據從用戶隨身佩戴的設備傳遞到中央處理中心（以及智能手機上的應用程序），用來監測生命體征，以發現任何可能表明用戶處于某種醫療困境的異常活動。為應急響應人員設計的生命體征傳感器也有類似功能，但必須能夠承受更惡劣的潛在條件。搶險人員需要在極端高溫、積水甚至可能接觸有毒化學品或物質的環境中工作，他們佩戴的設備必須能夠耐受這樣的環境。

健康監測不僅限于心率和血壓。特別是對于搶險人員和消防員而言，監測體溫和血氧水平也同樣至關重要。一線作戰的消防員不僅容易發生熱射病，而且易出現其他與熱暴露有關的身體情況；監測體溫可以告訴搶險人員及其指揮員什么時候需要降溫。吸入煙霧是消防員工作中的另一項危險，其不良反應通常在煙霧吸入幾個小時甚至幾天后才被注意或檢測到。脈搏血氧儀通過將光穿過皮膚照射到血管來測量血液中的氧含量；血液吸收的光量即可表明其氧合程度。低血氧水平可能表明由于吸入煙霧而導致血液中二氧化碳含量過高，因此基于血氧儀的煙霧吸入預警系統可以挽救生命。

身體定位傳感器，就如同健身追蹤器中用來計算步數的傳感器一樣，還可以在搶險人員處于俯臥或不自然姿勢時，第一時間將情況告知指揮員。這在建筑物或結構倒塌場景中尤其有用：一旦搶險人員被掉落的瓦礫擊倒，指揮員可以立即知曉，這有助于挽救搶險人員以及被救助者的生命。

環境監測

測量環境溫度和濕度以及監測空氣質量（氣體、毒素或顆粒物）是工業和制造環境中的常見做法。某些運輸熱敏性材料（尤其是危險材料）的車輛也可能安裝環境傳感器，以確保其貨物安全到達目的地。為搶險人員設計環境傳感器所面臨的挑戰是，既要盡可能輕便、不顯眼，又要能夠在惡劣條件下保持耐用性。

位置固定的溫度和濕度傳感器相對簡單，但在移動作業中監測空氣質量則更為復雜。通常，固定設備通過光折射來檢測空氣中的氣體和顆粒物，其中設備發出的激光被反射到設備上的二極管上（圖1）。

圖1：便攜式氣體檢測儀，用于進入煉油廠前檢測氣體狀況。（圖源：Nattawit/Stock.Adobe.com）

二極管接收到的光強度和質量，反映的就是激光“照亮”的空氣中存在的物質。一些氣體的反射光與另一些氣體不同，較大的顆粒物比較小的顆粒物反射更多的光。光發射和光接收機構可能非常精密；傳感器需要使用特定的材料和結構才能適應在惡劣環境中工作，從而保護它們免受極端高溫和墜落瓦礫的損害。

實時數據分析

分析來自不同來源（如個體搶險人員攜帶自己的環境傳感器和生命體征監測設備）的數據可以幫助指揮員協調應急響應計劃，從而優化安全性和效率。直接來自應急一線的信息往往在傳遞到現場指揮員之前就已經發生了變化（圖2）。

圖2：消防員評估實時情況，以確定滅火行動方案。（圖源：Gorodenkoff/Stock.Adobe.com）

在多房間或多層建筑的火災場景中，建筑物不同的部分存在環境溫度差異，這種差異可告訴消防員哪里火勢最猛，有助于他們規劃疏散路線，避開這些致命地點。在局部空氣中存在危險毒素或其他污染物的情況下（如化學品泄漏或工業事故），現場的搶險人員可以利用空氣質量監測技術來助其辨別濃度最大的位置。這也可幫助他們確定受害者的可能接觸情況，甚至可能在受害者開始出現癥狀之前加速治療。如果現場的搶險人員失去反應或無法溝通，身體定位傳感器可立即告知指揮員，他們是否有危險或需要醫療救助。

從災害現場和其他應急響應行動中收集和分析的數據也可以幫助指揮員規劃未來的響應方案。監測森林火災現場搶險人員的生命體征有助于確定在極端高溫和惡劣空氣質量下輪班的最佳時長，優化消防和救援行動，并保護消防員的長期健康和福祉。關于暴露于空氣中大量毒素或顆粒物的短期和長期影響的數據，可以促進開發更有效的保護手段，以保護人員免遭類似污染物的侵害。

結語

搶險人員必須先行一步；緊急情況發生得很快，并不總有時間先收集信息和評估風險再來采取行動。搶險人員及其指揮員獲得的實時環境數據越多，他們就越能更安全、更有效地完成工作。環境監測有助于保護搶險人員的安全，并有助于為接觸有毒物質的受害者制定治療計劃。監測搶險人員的生命體征可以使他們保持健康并有效地工作。這一過程還可以提供相關數據，幫助醫療專業人員確定工作相關危害（如煙霧吸入）的長期影響，并為搶險人員開發更好的保護系統和治療方案。

在一線實現應急響應完全自動化尚不可行，因為大多數應急響應場景需要太多的隨機應變和敏捷的思維，這些工作無法很快移交給機器來完成。就算我們無法利用技術讓人們完全脫離危險，我們至少可以用它讓那些在危機時刻幫助我們的人盡可能安全。有了針對生命體征和環境的移動監測技術，我們就能做到這一點。
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