警犬生理参量的研究及应用初探

唐树生 李 杰

生理参量是生物机体在正常的生命活动中各个器官的机能生存希望表现，具体主要是指心血管、循环、呼吸和神经四大系统中的血压、心电、心率、呼吸和脑电等一系列指标的数值反应及变化。目前，警犬生理参量在兽医临床医学的研究及应用较为突出，但在警犬技术工作中相关领域的研究鲜有报道。就目前警犬技术研究工作来看，仅把警犬的生理参量应用于警犬健康保障工作是远远不够的。本文就警犬生理参量在警犬技术的相关领域的研究及应用前景进行初探。

一、国内外现状和技术发展趋势

(一)国内外现状

据科技检索，国内外对犬生理参数的研究处于停滞阶段，其主要研究方向是犬麻醉状态下的正常生理值，以及犬作为药品安全性的评价，是以实验动物为“活的试剂”进行研究其生理参数。国外五十、六十年代以来，心电图在兽医临床和研究中逐步得到应用。当前，国内外随着伴侣动物的发展以及警犬、军犬等工作犬的使用，犬的生理参数在犬的心脏疾病方面得到一定程度的关注，但生理参数作为工作犬在工作领域的应用处于空白。

（二）技术发展趋势

当前，在警犬实际工作中，往往出现警犬不反应、错反应及反应不及时等问题，有时甚至出现警犬对所求物定位模糊，无法示警；从带犬民警的角度发现，出现观察不到警犬的示警反应、错误理解犬的示警反应形式，盲目作出判断。特别是随着警犬使用领域的不断拓展，警犬技术发挥的作用将越来越大，如：汽油搜索犬，在人潮涌到的地铁里面，如何快速有效地甄别汽油携带者？在地震救援、消防搜救等领域，如何有效判定犬已发现深埋的生命特征（或尸体）？在各检查站，面对越来越狡猾的犯罪分子藏匿的毒品，警犬发现但不能做出正确的示警反应时，以及在某区域面对的爆炸危险品（毒品）四处散发的气味，警犬却找不到正确的示警位置时，带犬民警该怎么办？诸如上述等等，都将是警犬实际使用中的攻坚难点和重点。

警犬在工作时，其机体的各部分间的活动、及机体与环境之间均保持着密切的联系。警犬工作中随着外界的事物变化，其生理参量也随之在变化，并产生某些规律，如何发现及准确量化这种规律，使警犬技术中的人犬结合更加紧密、直观、有效；是否可以结合公安工作实际，建立一套警犬工作中生理参量应用程序及方法，监测警犬的工作生理参数的反应特性；能否从三维空间上定位警犬发现所求物的时距，为带犬民警在工作中及时有效的提供技术支持，为警犬技术的纵深发展提供技术支持。警犬技术研究工作中或多或少都会遇到这些难点，对警犬生理参数的进一步研究，理论上是一项及时有效的警犬技术应用方法。但在警犬技术发展及研究等一系列的进程中，出现了对警犬行为生理的研究较为薄弱，影响了训练及实战中人犬结合直观性和高效性，可能降低了警犬实际应用成效。警犬生理参量的研究及应用，将是警犬技术从业者崭新的研究方向。

二、对公共安全行业技术进步的重要意义和作用

警犬在预防和打击犯罪或多或少都起到重要作用，关键在于用与不用，用得好与差的问题。而对警犬技术而言，往往受限于本身在一些工作领域的一些关键技术得不到解决，从而局限了使用成效及上级部门的使用警犬的信心。警犬技术中警犬生理参量的研究与应用，解决警犬技术研究中“瓶颈”制约因素，从根本上提高了人犬结合度，让警犬服务公安专业更加科学化、数据化，充分彰显警犬作为装备配发的作用效益。

三、警犬技术中警犬生理参量的研究方法

当前，研究生理参量的主要方法是观察和实验。所谓观察，就是如实地把自然的客观现象记录下来，加以概括和统计，做出结论。所谓实验，就是人为地创造一定条件，使平时不能观察到的某种隐蔽或微细的生理变化能够被观察，或某种生理变化的因果关系能够被认识。这种实验分为慢性实验和急性实验两大类，其中急性实验包括在体和离体两种。

警犬技术中生理参量的研究要服务于实际工作，一是要保证警犬个体的完整性；二是要无限接近正常工作实际进行。鉴于警犬技术工作的特性，传统的观察和离体实验已经不能满足现代警犬技术发展的需要。近年来，由于生物生理学、生物化学等学科的迅速发展及新技术在生理学研究中的广泛应用，促使有关中枢神经系统的生理机能的知识日新月异。如电生理和电子计算机技术的应用，使得生理机能活动的描述更加深入。特别是无创伤脑电、心电探测方法的孕育而生，促进了整体水平的研究，也为警犬生理参量的深入研究提供可能。

四、警犬生理参量研究中的技术难点及分析

（一）生理参数采集的抗干扰性

目前，采用无创伤探测方法应用于警犬生理参量的研究中，如何得到相对稳定的信号是需要考虑的。据目前研究发现，干扰主要有两个方面，一是来自无线、雷达、电源的电磁及相关设备的辐射干扰，二是来自犬体运动时本身机电的干扰。就当前研究发现，辐射干扰相对可控，而来自动物机体机电干扰的剔除或者控制较为困难，目前主要通过探究如何准确定位犬心（脑）电的体积位置及研究犬活动时其加速度与产生机电关系入手。

（二）特征量判定及算法提取

心理参量主要包含心（脑）电、呼吸、心率、血压。对每个参量的生理现象进行度量，并划分尺度，称为特征量。警犬生理参量研究的主要目的是将研究成果应用到实际工作中，最终的研究结论要客观、准确、可信。而最终结论的判定是需要一个判据，这个判据的确定是最困难的。而当前研究遇到的关键问题就是如何进行信号的算法提取及特征量的判定，这将是后期数据分析的关键，决定着整个研究的可行性和有效性。

目前，在研究中发现，小波提取及分析可以取得更好的结果，它能对几乎所有的函数空间给出简单的刻画，也能用小波展开系数描述函数的局部性质。由于它的局部分析性能优越，在数据压缩、去噪和边缘检测等方面比传统手段更为有效。

总之，随着行为学、心理学、生理学和医学的不断发展，我们对犬的了解越来越多，并伴随电子学、计算机学等学科的进步，让警犬生理参量的研究与应用接近可能。本文仅通过前期的研究，粗浅谈谈警犬生理参量的研究与应用的一些想法，望更多的警犬技术工作者能进一步深入探究警犬生理参量研究的意义和应用。