安全生產工作的虛擬現實技術應用研究

萊州市城港路街道辦事處 山東 萊州 261400

1 引言

在建筑施工、危險化學品、礦山、冶金等具有高危生產特點的行業中，需要通過安全工程的開展來保證安全生產，同時對確保社會穩定也起到推動作用。但是針對目前不斷增加的各類安全生產工程以及在此工程開展中不斷涌現的安全事故問題，需要提高對安全工程的重視，并且將安全工程與現代化的虛擬現實技術等先進技術進行結合，通過確保安全生產過程的安全性來提升安全工程的穩定性，并且起到提升安全工程的整體水平以及推動此行業健康發展的作用。

2 虛擬現實技術概述

虛擬現實技術也就是我們常說的VR技術，是一種結合了先進的網絡技術、顯示技術、視聽技術以及三維模擬技術等技術的高新技術類型，表現出具有交互性、沉浸性以及構思性等特點。通過此技能夠用于操作者來模擬控制系統環境中的各種安全風險和事故，通過此功能的應用來讓操作者體驗安全事故的發生和處理過程，通過模擬來學習和掌握安全事故的預防以及應急處理措施，實現操作人員事故應急處理能力的提升，從而有效提升生產過程的安全性。此外，此技術還表現出較強的模擬性，目前在建筑施工、礦山、危險化學品、爆花爆竹以及工商貿企業等行業領域中廣泛應用，實現了各行業中安全生產水平的提升。

3 虛擬現實技術的安全生產系統構成

目前應用于安全生產系統中的虛擬現實技術系統主要的構成部分有效果發生器、實景仿真器、應用系統以及幾何構造系統等。其中的效果發生器是起到接口的作用，用于連接虛擬環境和人，可以輸出生產中的虛擬現實環境，實景仿真器則是此系統中的關鍵組成部分，主要的作用就是接收或發送上述效果發生器產生的信號。軟件部分組成了應用系統，包括主要是起到具體描述虛擬出來內容的作用。集合構造系統則主要是描述所仿真對象的物理層面的作用，主要就是描述仿真對象的顏色、外觀以及位置和形狀等內容。

4 虛擬現實技術在安全生產中的應用

4.1 在安全預防分析中的應用 將此技術應用于安全生產中的安全預防中是比較關鍵的應用，這主要由于在不同的生產領域中存在不同的安全事故，因此應用此技術時所需要模擬和描述的對象也會有所不同。按照《企業職工傷亡事故分類標準》(GB 6441-86)規定，通常在礦山行業中則需要對火災、瓦斯爆炸、粉塵爆炸以及冒頂等事故進行模擬；在危險化學品行業需要對爆炸、中毒窒息、灼燙等事故進行模擬。通過此技術的應用來模擬上述各類安全事故的發生場景，在對此類安全事故的發生過程以及存在大問題進行明確之后，結合分析結果來對相應的事故預防方案進行設定，然后在上述方案的基礎上開展虛擬工作，起到明確實際的安全預防效果以及不斷完善和改進預防效果等作用。

4.2 在安全事故分析中的應用 在生產過程中安全事故是不可避免會發生的，但是在事故發生之后不能推卸事故責任或者掩蓋事實，而是需要正確面對安全事故，吸取其中的教訓，避免同類事故的再次發生。按照海因里希法則，每一起嚴重的事故背后，必然有29起較輕微事故和300起未遂先兆，以及1000起事故隱患相隨。為此，通過虛擬現實技術的應用則可以對已經發生安全事故、較輕微事故和事故隱患進行現場還原，再現整個安全事故的發生過程，起到明確事故起源、掌握事故整個過程以及了解事故造成結果的作用。此外，通過此技術還可以在對上述事故進行仿真的同時，對事故安全模型進行建立，從而在此基礎上總結出此安全事故的發生和變化規律，尋找事故發生過程中的關鍵點，基于此來進行事故處理方案的制定，便于對事故進行快速解決以及對事故造成的危害起到有效控制。

4.3 在安全生產風險分級管控和隱患排查治理的應用 生產經營單位應當建立健全安全生產風險分級管控制度，明確風險點排查、風險評價、風險等級和確保風險管控措施的程序、方法和標準等內容，針對企業研判的風險，組織人員開展事故隱患排查，并對排查的事故隱患，按照事故隱患的等級進行登記建檔。為此，可以利用聯機模擬VAR系統，遵循“大小適中、便于分類、功能獨立、易于管理、范圍清晰”的原則，對風險點進行劃分，確保可操作性和實用性。可以充分利用虛擬現實技術來對風險點進行模擬，模擬風險一旦失控，造成事故隱患，帶來的傷害程度，從而造成風險點的危害程度，是否構成較大風險，從而使各類風險處于可控狀態，有效遏制和減少生產安全事故發生。

4.4 在安全生產人員培訓中的應用 生產經營單位要嚴格落實安全生產主體責任，加強對員工的安全教育培訓。綜合分析事故發生原因，從業人員安全素質低下，違章操作、違章勞動紀律、應急能力缺乏是事故發生的主要原因。可以應用虛擬現實技術來對生產人員進行培訓，結合安全生產的具體要求來對安全事故場景進行模擬，在應用相應穿戴設備的同時，讓安全生產人員可以融入到虛擬的場景之中，切實體驗生產事故帶來的傷害。通過系統聯機的方式來對安全生產人員開展交互培訓工作，讓不同安全生產人員處于同一個事故場景中，起到鍛煉生產人員團隊合作能力的作用。

4.5 在應急管理中的應用 在安全生產中解決安全事項時容易出現疏漏的問題而導致安全風險的出現，通過虛擬現實技術的應用來虛擬仿真模擬事故的整體過程和應急救援中存在問題，保證安全事項的有效落實以及達到預期效果。通常在建筑行業中開展安全生產時可以通過此技術來模擬風險等級以及事故應急處理等，或者在工礦商企業模擬人員疏散、火災以及有毒氣體泄露等事項的流程，根據模擬情況對應急預案進行修訂確保符合實際。

5 結束語

安全生產工作是關系國計民生的大事，目前我國人工智能技術在快速發展的同時，虛擬顯示技術得以迅猛發展并且在各個行業和領域中廣泛應用，而且表現出顯著的優勢，通過虛擬現實技術在安全預防分析、安全事項解決、安全事故分析、安全教育培訓以及風險分級管控和隱患排查治理體系的應用，可以更好地與安全生產進行結合，實現安全工作水平的提升以及安全事故概率和危害的降低，推進安全工程的不斷進步。