为了让训练员能实时监测受训警员状态,内政科技局和新加坡警察部队展开逾一年的“概念验证”新计划,通过观察心率和步伐数据,第一时间了解受训警员是否面临热疾病。

气候变化导致高温问题,内政科技局人因工程及模拟专业研究中心副署长成国荣博士接受《联合早报》采访时说,内政团队人员无论在执勤或培训时都面对高温问题所带来的风险。

“我们在2017年开始研究相关项目,当时主要是探讨制服和设备该如何加以改进等。随着大家近年来对这个课题的关注程度和兴趣越来越高,我们也扩展研究范围,包括如何运用科技或引入不同方式,帮助内政团队人员应对高温天气所造成的风险和隐患。”

人因工程及模拟专业研究中心工程师吴加乐则说,除了应对高强度活动或训练外,中心近来也接到不少请求,希望探讨前线人员在巡逻时应如何应对热风险。

“这些人或许不会经历严重热损伤,但高温天气造成的不适,还有我国潮湿的环境,也为他们带来挑战。”

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成国荣解释说,在缓解热损伤等风险时,中心采取全面的应对方法,同时也开发一级(primary)和二级(secondary)预防措施,保护内政团队人员,提升他们行动时的安全。

一级措施指的是内政人员接触到热相关挑战前就能实施的措施,二级则是在执勤或训练中接触到高温天气时的应对方法。

内政科技局和新加坡警察部队已就名为“Early Warning System”(意为预警系统)的监测系统展开超过一年的概念验证,通过让人员佩戴心率检测器,也在鞋垫放置检测器,来监测他们是否面临热疾病风险。(郑一鸣摄)
内政科技局和新加坡警察部队已就名为“Early Warning System”(意为预警系统)的监测系统展开超过一年的概念验证,通过让人员佩戴心率检测器,也在鞋垫放置检测器,来监测他们是否面临热疾病风险。(郑一鸣摄)

以二级措施而言,一个例子是从今年底开始进入概念验证(proof of concept)的新计划,即名为“Early Warning System”(意为预警系统)的监测系统。这款系统主要是让人员佩戴一个心率检测器,也在鞋垫放置检测器。

成国荣解释,通过心率就能推算出核心体温。“当警员面临严重的热疾病风险时,他们的中枢神经系统会受到损害,而其中一个明显的受损迹象就是异常的行走模式,为此我们加入鞋垫的检测器,让我们更好地掌握他们的情况。”

概念验证阶段预计明年底结束,好让当局能充分收集相关数据,做出改进。“我们评估实用性和日后如何部署。”

他也说:“其他内政团队机构也对此感兴趣,我们接下来的研究方向包括是否能运用设备测量脑电波,因为人一旦热损伤认知能力也将受影响,这将让我们更准确知道不同人员的情况。”

输入不同数据 应用助推算劳力性中暑风险

至于一级措施中,名为“xHEAT App”的手机应用自2023年开始研发后,目前也正和警方探讨进行概念验证。这个应用的目标是帮助内政团队指挥官和训练员,快速判断属下人员所面对的运动型中暑(exertional heat illness)风险,从而做出调整。

成国荣说,在应用中能输入不同人员的个人资料、行动或培训详情、选择当时的穿着,加上天气,就能得到预测结果。中心也正在和不同内政团队机构接洽,讨论展开概念验证计划。

“我们拥有名为‘ThermX Manikin’的先进人体模型设施,协助我们研究内政团队服装和装备系统的散热功能等数据。我们相信应用能够协助指挥官或培训员更好地了解是否有人员面对中暑或其他热损伤情况,从而及时采取行动。”

名为“xHEAT App”的手机应用能在输入数据后,协助指挥官或训练员更好地判断属下人员所面对的运动型中暑风险。(郑一鸣摄)
名为“xHEAT App”的手机应用能在输入数据后,协助指挥官或训练员更好地判断属下人员所面对的运动型中暑风险。(郑一鸣摄)

研究相变材料 让消防员穿上“冰背心”

除了采取不同措施外,另一点就是通过改善制服或设备材料和使用新科技,帮助内政团队人员降温。

吴加乐说,中心目前的研究方向是为消防员打造一个相变材料(phase change material)背心。相变材料指的是通过在固液相变过程中吸收或释放大量潜热来管理热量,一般用于电子设备之中。

“道理很简单,举例来说,就是冰融化成水的过程,冰在零度融化,而在融化过程中会保持恒定温度。”

他说,消防员在穿戴装备前,会先穿上事先放入冰箱冷却的背心。“穿戴装备后,背心便会开始吸收热量,我们也会根据需要作出调整,让背心的散热效果可持续约一到两小时。使用完毕后,只须将背心重新放入冰箱冷却,便可再次使用。我们接下来也会实地了解消防员的实际需求,并作出相应调整。”

两人指出,应对热损伤风险不能依赖单一方式,中心也将加强力度,与内政团队人员共享更多相关知识,帮助他们更好地应对接下来的挑战。