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，目前建筑工地中安全體驗區開始采用VR（Virtual Reality虛擬現實）技術。VR技術通過同虛擬環境交互體驗的方式，以建筑施工場景為背景，高仿真還原施工現場的五大易發事故（高處墜落、物體打擊、機械傷害、觸電、坍塌），通過寓教于樂的形式讓施工及現場人員深切認識各類傷害，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。

【關鍵詞】安全體驗館介紹；功能及配備；作用和發展

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、VR安全體驗、安全實操于一體，采用三位一體式的安全培訓模式，多角度提升安全培訓效果。一站式安全移動體驗館采用集裝箱一體化的設計，同時將內部區域進行合理的規劃，安全教育培訓、拓展和設備收納更加的便捷，收納后直接裝車運輸，方便了設施的回收再利用，契合建筑行業特點。

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

而作為核心的VR體驗區，該區域的主要功能包括：虛擬環境人機交互、實虛配合提升體驗、體驗保護。VR傷害體驗區的配備內容包括：VR驅動硬件、VR場景軟件、體感觸發設施。

體驗館的所有實操項目在體驗館中有標準規劃的收納點，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。安全實操項目均進行了結構優化，擴展時方便安裝，回收時能夠快速拆卸。

一站式安全體驗館占地面積小，現場辦公區旁二十平米左右就可布置。一站式安全體驗館的多媒體室，日常還可以兼備會議和報告室用。一站式安全體驗館主要可用于：安全技術交底、安全教育、應急演練等。目前一站式安全體驗館或VR安全體驗室都還是依賴專業公司進行制作、培訓及后續維護升級，因此根據不同需求和設備需要，造價在十幾萬到數幾十萬不等，由于周轉利用靈活，施工企業可自身工程業務情況從經濟角度和社會效益方面考慮并權衡投入。對于造價低或線路工程等，現場可不考慮布置。

二、VR傷害體驗區功能及配置

1.VR傷害體驗區的主要功能包括：虛擬環境人機交互、實虛配合提升體驗、體驗保護。

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

（2）實虛配合提升體驗：在虛擬環境外設置的相關物理器材完全同步于虛擬環境中的打擊、墜落等情節，并配合仿真的音效環境，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：設置了安全圍欄等保護裝置，避免體驗者在體驗過程中因與外部環境隔離而與周圍環境的擦碰。

2.VR場景軟件。VR場景軟件的配置按照建筑行業五大傷害（高處墜落、物體打擊、機械傷害、坍塌、觸電）進行設置，設置可根據事故類型、施工類型和施工過程及工序進行隨時調整。如地基處理施工，可選擇下人通道坍塌、防護棚倒塌、基坑臨邊墜落、塔吊安裝坍塌、塔吊超載倒塌等。場景設置中同時通過情節設置、細節還原、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容帶動下自發的對事故進行分析、反思。

（1）虛擬環境的高仿真設置：虛擬環境采用寫實的風格進行設置，并模擬現實環境中所需要的所有音效、合理配比，高度還原顯示環境。

（2）合理的VR結構：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，同時還能對事故進行深刻反思。

（3）優秀的情節設置：在事故體驗過程中，揉入在現場經常出現的人員不安全行為、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行沖擊，提升體驗效果。

（4）精細的細節把控：抓住體驗過程中所有能提升體驗效果的細節，在還原傷害的基礎上，通過情節夸張、人員受傷時的生理反應、鏡頭的變動等等的細節刻畫，渲染氛圍、模擬現實。

3.整體配備。VR傷害體驗區的配備內容包括：VR驅動硬件、VR場景軟件、體感觸發設施等，具體為：性能級PC（包含主機及顯示器）、VR頭盔（VR眼鏡）、體感觸發設施（氣缸+PLC+電磁閥）、VR場景軟件（物體打擊、高處墜落、機械傷害、觸電、坍塌）、音箱、VR動感蛋椅等。

三、VR安全體驗館作用和發展

人是生產活動的主體，人的素質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。在把好安全生產措施關、交底關、教育關、防護關、檢查關和改進關這“六關”中，更加凸顯安全生產中人的行為和安全意識提高的重要性。普通的安全學習和培訓或常規安全體驗館，培訓人員往往缺乏耐性，學習動力不足，學習后印象不深刻，效果不佳。隨著虛擬仿真技術的發展和應用，培訓人員視覺沉浸感強，近似逼真的體驗，在人機互動的同時，安全意識和安全責任提高顯著。

一站式移動體驗館通過沉浸模擬體驗豐富教育內容，虛擬事故體驗增強安全意識。VR體驗館可同時多人進行沉浸學習，事故模擬體驗增強了決策互動，而大場景、多人同場、人機互動更增強風險模擬排查的效果。同時利用互聯網+，降低升級維護成本，方便把控培訓結果。高系統集成、場地小、方便周轉利用。

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

四、結束語

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

【參考文獻】

[1]陽陽 劉雪嬌《廣西路建工程集團推出VR智能安全體驗館》

[2]漢坤實業VR安全體驗館方案及實例介紹宣傳文件