基建工程VR安全教育體驗館淺談

閆旭

【摘 要】隨著安全信息化管理推進(jìn)，目前建筑工地中安全體驗區(qū)開始采用VR（Virtual Reality虛擬現(xiàn)實）技術(shù)。VR技術(shù)通過同虛擬環(huán)境交互體驗的方式，以建筑施工場景為背景，高仿真還原施工現(xiàn)場的五大易發(fā)事故（高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電、坍塌），通過寓教于樂的形式讓施工及現(xiàn)場人員深切認(rèn)識各類傷害，起到警示、震撼教育的目的。本文通過一站式安全移動體驗館，淺談VR安全教育。

【關(guān)鍵詞】安全體驗館介紹；功能及配備；作用和發(fā)展

一、一站式安全移動體驗館介紹

一站式安全移動體驗館集多媒體信息化安全培訓(xùn)、VR安全體驗、安全實操于一體，采用三位一體式的安全培訓(xùn)模式，多角度提升安全培訓(xùn)效果。一站式安全移動體驗館采用集裝箱一體化的設(shè)計，同時將內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行合理的規(guī)劃，安全教育培訓(xùn)、拓展和設(shè)備收納更加的便捷，收納后直接裝車運輸，方便了設(shè)施的回收再利用，契合建筑行業(yè)特點。

多媒體信息化安全培訓(xùn)，利用電腦、投影儀、考勤機(jī)、培訓(xùn)課件、電子答題器、視頻監(jiān)控等設(shè)備，完成自動建檔、集中考勤、集中培訓(xùn)、在線考試、自動歸檔。

而作為核心的VR體驗區(qū)，該區(qū)域的主要功能包括：虛擬環(huán)境人機(jī)交互、實虛配合提升體驗、體驗保護(hù)。VR傷害體驗區(qū)的配備內(nèi)容包括：VR驅(qū)動硬件、VR場景軟件、體感觸發(fā)設(shè)施。

體驗館的所有實操項目在體驗館中有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的收納點，收納整理簡單，包含的實操項目有：勞保用品、臨時用電、重物搬運、受傷急救、觸電體驗、消防、平衡木體驗、登高攀爬、鋼絲繩綁扎。安全實操項目均進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，擴(kuò)展時方便安裝，回收時能夠快速拆卸。

一站式安全體驗館占地面積小，現(xiàn)場辦公區(qū)旁二十平米左右就可布置。一站式安全體驗館的多媒體室，日常還可以兼?zhèn)鋾h和報告室用。一站式安全體驗館主要可用于：安全技術(shù)交底、安全教育、應(yīng)急演練等。目前一站式安全體驗館或VR安全體驗室都還是依賴專業(yè)公司進(jìn)行制作、培訓(xùn)及后續(xù)維護(hù)升級，因此根據(jù)不同需求和設(shè)備需要，造價在十幾萬到數(shù)幾十萬不等，由于周轉(zhuǎn)利用靈活，施工企業(yè)可自身工程業(yè)務(wù)情況從經(jīng)濟(jì)角度和社會效益方面考慮并權(quán)衡投入。對于造價低或線路工程等，現(xiàn)場可不考慮布置。

二、VR傷害體驗區(qū)功能及配置

1.VR傷害體驗區(qū)的主要功能包括：虛擬環(huán)境人機(jī)交互、實虛配合提升體驗、體驗保護(hù)。

（1）虛擬環(huán)境人機(jī)交互：體驗者通過佩戴VR頭盔（VR眼鏡）可完全隔絕外部環(huán)境、實現(xiàn)虛擬環(huán)境的進(jìn)入，并在虛擬環(huán)境中實現(xiàn)走動、全視角場景觀摩、各類任務(wù)動作的觸發(fā)，通過游戲的方式完成整個體驗過程。

（2）實虛配合提升體驗：在虛擬環(huán)境外設(shè)置的相關(guān)物理器材完全同步于虛擬環(huán)境中的打擊、墜落等情節(jié)，并配合仿真的音效環(huán)境，通過視覺、體感、聽覺三個角度高仿真的還原事故給體驗者帶來的各角度沖擊感。

（3）體驗保護(hù)：設(shè)置了安全圍欄等保護(hù)裝置，避免體驗者在體驗過程中因與外部環(huán)境隔離而與周圍環(huán)境的擦碰。

2.VR場景軟件。VR場景軟件的配置按照建筑行業(yè)五大傷害（高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、坍塌、觸電）進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置可根據(jù)事故類型、施工類型和施工過程及工序進(jìn)行隨時調(diào)整。如地基處理施工，可選擇下人通道坍塌、防護(hù)棚倒塌、基坑臨邊墜落、塔吊安裝坍塌、塔吊超載倒塌等。場景設(shè)置中同時通過情節(jié)設(shè)置、細(xì)節(jié)還原、事故多角度分析等方式提升體驗效果，讓體驗者不光感受事故帶來的沖擊起到警示自身的作用，同時又能以一個觀摩者的角度在內(nèi)容帶動下自發(fā)的對事故進(jìn)行分析、反思。

（1）虛擬環(huán)境的高仿真設(shè)置：虛擬環(huán)境采用寫實的風(fēng)格進(jìn)行設(shè)置，并模擬現(xiàn)實環(huán)境中所需要的所有音效、合理配比，高度還原顯示環(huán)境。

（2）合理的VR結(jié)構(gòu)：每個VR傷害體驗分為第一視角事故體驗、第三視角事故觀摩、事故原因分析三塊。讓體驗者不單感受事故沖擊力，同時還能對事故進(jìn)行深刻反思。

（3）優(yōu)秀的情節(jié)設(shè)置：在事故體驗過程中，揉入在現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的人員不安全行為、不安全心里以及情親等元素在其中，不單提升事故的視覺沖擊，同時從體驗者的思想上對其進(jìn)行沖擊，提升體驗效果。

（4）精細(xì)的細(xì)節(jié)把控：抓住體驗過程中所有能提升體驗效果的細(xì)節(jié)，在還原傷害的基礎(chǔ)上，通過情節(jié)夸張、人員受傷時的生理反應(yīng)、鏡頭的變動等等的細(xì)節(jié)刻畫，渲染氛圍、模擬現(xiàn)實。

3.整體配備。VR傷害體驗區(qū)的配備內(nèi)容包括：VR驅(qū)動硬件、VR場景軟件、體感觸發(fā)設(shè)施等，具體為：性能級PC（包含主機(jī)及顯示器）、VR頭盔（VR眼鏡）、體感觸發(fā)設(shè)施（氣缸+PLC+電磁閥）、VR場景軟件（物體打擊、高處墜落、機(jī)械傷害、觸電、坍塌）、音箱、VR動感蛋椅等。

三、VR安全體驗館作用和發(fā)展

人是生產(chǎn)活動的主體，人的素質(zhì)是影響工程施工安全的一個重要因素。人的不安全行為是由人的不安全思想決定的。在把好安全生產(chǎn)措施關(guān)、交底關(guān)、教育關(guān)、防護(hù)關(guān)、檢查關(guān)和改進(jìn)關(guān)這“六關(guān)”中，更加凸顯安全生產(chǎn)中人的行為和安全意識提高的重要性。普通的安全學(xué)習(xí)和培訓(xùn)或常規(guī)安全體驗館，培訓(xùn)人員往往缺乏耐性，學(xué)習(xí)動力不足，學(xué)習(xí)后印象不深刻，效果不佳。隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，培訓(xùn)人員視覺沉浸感強(qiáng)，近似逼真的體驗，在人機(jī)互動的同時，安全意識和安全責(zé)任提高顯著。

一站式移動體驗館通過沉浸模擬體驗豐富教育內(nèi)容，虛擬事故體驗增強(qiáng)安全意識。VR體驗館可同時多人進(jìn)行沉浸學(xué)習(xí)，事故模擬體驗增強(qiáng)了決策互動，而大場景、多人同場、人機(jī)互動更增強(qiáng)風(fēng)險模擬排查的效果。同時利用互聯(lián)網(wǎng)+，降低升級維護(hù)成本，方便把控培訓(xùn)結(jié)果。高系統(tǒng)集成、場地小、方便周轉(zhuǎn)利用。

隨著建筑市場競爭加劇，有些電力工程施工承包招標(biāo)技術(shù)文件中提出VR體驗設(shè)施的門檻要求。在民用和工業(yè)建筑領(lǐng)域，中建三局、中鐵城建、北京城建等企業(yè)也在其重點項目設(shè)置VR體驗館，推動VR安全體驗館的發(fā)展。另一方面，企業(yè)在利用VR體驗設(shè)施最大發(fā)揮培訓(xùn)教育作用的同時，其市場競爭力及社會影響力逐步加大。隨著良性的推進(jìn)，BIM+VR/AR技術(shù)的安全體驗館或許日后會逐漸成為施工現(xiàn)場安全教育培訓(xùn)的主流。

四、結(jié)束語

“生命至上，安全發(fā)展”。隨著國家越來重視生產(chǎn)安全、人民生命和財產(chǎn)安全，VR安全教育體驗館將會在施工現(xiàn)場普及安全知識、強(qiáng)化安全意識、弘揚安全文化、提升安全素質(zhì)、營造安全氛圍等方面起到積極作用，并將會對工程施工現(xiàn)場的安全教育帶來變革。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陽陽 劉雪嬌《廣西路建工程集團(tuán)推出VR智能安全體驗館》

[2]漢坤實業(yè)VR安全體驗館方案及實例介紹宣傳文件