智能穿戴设备在消防员灭火救援中的实时生命体征监测与预警

摘要 在消防救援任务愈发艰巨的当下，消防员面临重重危险。智能穿戴设备应运而生，于灭火救援现场实时追踪消防员生命体征，包括心率反映体能消耗、体温提示环境影响、血氧展现呼吸状况等关键指标。通过精准监测，系统可实时识别异常指标并触发预警，指挥中心对此动态调整救援策略，既能保障消防员人身安全，又可提升整体救援效率，为险象环生的火场救援增添有力保障。

关键词：智能穿戴；消防员；生命体征监测；预警；灭火救援

引言

消防救援行动常处于极度恶劣环境，如高温烈焰、有毒浓烟，消防员身着厚重装备穿梭其中，每一秒都面临巨大危险。智能穿戴设备的出现打破这一困境，其能实时反馈消防员生命体征，如心率是否加速、体温有无过高、血氧是否充足等信息能第一时间呈现。这不仅为指挥人员决策提供关键参照，从而精准调配救援力量，更能在危急时刻及时拉回濒临极限的消防员，实时守护他们的生命，对消防事业发展意义非凡。

一、现有困境剖析

在消防救援任务中，消防员所面临的作业环境堪称极限挑战。火灾现场的高温热浪，犹如汹涌的火焰巨兽，不断冲击着消防员的身体防线。温度常常飙升至数百度，致使消防员身着的装备内部瞬间化作蒸笼，高温迅速蒸发着他们身体内的水分。在这种极端环境下，消防员的身体水分快速流失，中暑虚脱的风险急剧增加。据统计，在部分高强度火灾救援行动中，消防员平均每小时的出汗量可达 1-2升，若持续作战时间过长，脱水、中暑等症状极易接踵而至，严重威胁他们的身体健康。

与此同时，浓烟弥漫的现场充斥着各类有毒有害气体。一氧化碳、硫化氢等无形杀手，悄然在空气中蔓延，随着消防员的每一次呼吸，无情地侵蚀着他们的呼吸系统。这些有害气体不仅会刺激呼吸道黏膜，引发咳嗽、呼吸困难等症状，长期吸入还会导致身体机能的持续削弱。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧气高 200-300倍，一旦吸入，会迅速与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍氧气的输送，进而造成组织缺氧，严重影响身体各器官的正常运转。加之消防员肩负着沉重消防装备，无疑是他们在救援行动中的又一重担。一套完整的消防装备，包括防火服、空气呼吸器、头盔、工具等，重量可达20-30公斤。在长时间的救援任务中，消防员需要持续背负这些装备，在复杂地形中穿梭、攀爬，体能消耗极为巨大，这使得他们的行动愈发迟缓，反应速度也将受到明显影响。

传统的身体监测方式大多依赖于任务完成后的身体检查，这意味着在救援过程中，消防员身体可能出现的隐患难以及时被察觉，即使在现场有一些简单的观察手段，也仅仅只能对消防员的身体状况进行粗略判断，无法精准捕捉到心率、血氧等关键生理指标的细微变化。当消防员攀爬云梯进行高空救援时，由于身体承受着巨大的压力和负荷，心率会急剧飙升。仅凭肉眼观察，难以准确判断其心率升高的危险程度，这就可能导致错失最佳的干预时机，甚至引发心脏骤停等严重后果。此外，不同消防员的身体素质存在显著差异，传统的监测模式无法针对个体差异进行个性化衡量。在复杂多变的救援环境中，这种“一刀切”的监测方式难以确保每个消防员在身体接近极限边缘时的安全，迫切需要一种精准、实时的监测手段来实现突破。

二、智能穿戴破局

智能穿戴设备宛如消防员的贴身护卫，为他们在危险的救援环境中提供了全方位的安全保障。其核心优势在于高度集成的高灵敏传感器，这些传感器如同设备的“神经末梢”，能够精准感知消防员身体的每一个细微变化。心率传感器如同一位尽职的心脏守护者，能够实时、精准地捕捉心脏跳动的频率。通过对心率数据的分析，可以直观地反映出消防员的体能负荷情况。当心率超出正常范围时，这意味着消防员可能正处于高强度的工作状态，体能消耗过大，需要及时调整节奏或进行休息。

体温传感器则如同一个敏锐的“温度探测器”，能够细微感知消防员身体热度的变化。在高温的火灾现场，身体温度的变化不仅受到环境热应激的影响，还与消防员自身的身体代谢密切相关。体温传感器通过持续监测体温，为判断消防员是否面临中暑风险提供了关键依据。一旦体温异常升高，预警系统便能及时发出警报，提醒消防员和指挥中心采取相应措施。血氧传感器犹如一位忠诚的 “氧气卫士”，严密监测着血液中的含氧量。在浓烟弥漫、氧气稀薄的火灾现场，呼吸障碍风险时刻威胁着消防员的生命安全。血氧传感器能够实时反馈血氧水平，一旦发现血氧含量下降，便会迅速触发预警，为及时发现并处理呼吸障碍问题争取宝贵的时间。

这些智能穿戴设备紧密贴合消防员的身体，采用先进的无感采集技术，在不影响消防员正常行动的前提下，持续、稳定地采集各项生理数据，通过稳定的无线传输技术，以毫秒级的速度送达指挥中心的大屏。一旦数据出现异常，超出预设的安全范围，预警系统便会即刻响应。在指挥室内，红灯闪烁、警报声骤然响起，提醒指挥人员密切关注。指挥人员则根据这些精准的数据反馈，能够迅速、准确地判断消防员的身体状况。对于出现危急体征的消防员，指挥人员可以迅速安排周边队友前往支援，确保其安全。

三、实践成效展望

当下，智能穿戴设备已在多地消防队伍中开展试点应用，并取得了令人瞩目的成效。大量的数据统计显示，智能穿戴设备的预警准确率超过90%，在多起重大救援行动中，成功提前化解了消防员面临的生命危机。在一场大型仓库火灾救援中，智能穿戴设备通过精准的监测和及时的预警，让指挥人员能够根据消防员的身体状况灵活调整战术。在整个救援过程中，消防员实现了零伤亡，充分彰显了智能穿戴设备在保障消防员安全方面的巨大价值。

智能穿戴设备的应用，还促使消防指挥决策模式发生了深刻变革。传统的指挥决策往往主要依赖经验，而如今，智能穿戴设备所提供的丰富、精准的数据，让指挥决策逐渐迈向数据驱动的新时代。通过对消防员身体状况数据、位置信息以及现场环境数据等多源信息的综合分析，指挥人员能够更加科学、合理地调配救援资源。在资源有限的情况下，确保将救援力量精准投放到最需要的地方，大大提高了救援效率和效果。展望未来，智能穿戴设备的技术迭代升级将成为推动消防救援能力提升的关键动力。在设备的硬件设计方面，研发人员将致力于使其朝着小型轻量化的方向发展。

在功能拓展方面，智能穿戴设备将结合先进的定位追踪技术和环境监测技术，为消防员提供全方位的守护。定位追踪功能能够实时掌握消防员在救援现场的位置信息，一旦出现危急情况，便于指挥人员迅速制定救援方案。环境监测功能则可以对火灾现场的温度、有毒气体浓度等环境参数进行实时监测，提前预警潜在的危险，为消防员的安全行动提供强有力支持。可以预见，未来智能穿戴设备将与消防救援体系实现无缝融合，成为消防员无畏冲锋的得力助手，为守护万家灯火铸就坚不可摧的后盾。

结语

智能穿戴设备已为消防员的生命安全撑开防护伞。往昔消防员在复杂救援中，身体状况难以及时知晓，如今借由智能穿戴，危险能被提前洞察，显著提升消防员安全保障能力。展望前路，技术研发将持续精进，设备性能不断攀升，精准监测、即时预警将成常态，为消防员卸去后顾之忧。后续，聚焦硬件升级、软件优化，融入更多智慧功能，全方位护航消防员，确保他们每次逆行都有科技保障，为社会安宁稳定注入磅礴力量，推动消防救援事业大步迈向智能化、安全化新征程。

参考文献

[1] 王强。智能穿戴设备在应急救援中的应用 [J]. 中国安全科学学报，2022，32 （5）：120 - 125.

[2] 李悦。消防员生命体征监测技术发展 [J]. 消防技术与产品信息，2021，34 （3）：45 - 49.

[3] 赵辉。基于物联网的消防智能装备研究 [J]. 消防科学与技术，2023，42 （2）：189 - 193.