體驗式安全教育在電廠安全文化建設中的應用

劉義明

摘 要 “安全”與“事故”相互對立又統一在日常生產活動過程中，無論設備如何先進，管理如何嚴謹、安全防護措施如何有效，人因的失誤引發的事故還是會存在。相比物的不安全狀態，人的不安全行為更應引起重視，培育優秀的安全文化、開展卓有成效的安全教育潛移默化地影響和培育著工作態度和方法，是減少“不安全人”的有效手段。秦山核電在卓越核安全文化的基礎上探索體驗式的安全教育，采用作業場景模擬體實操訓練與借助虛擬現實技術進行安全事故震撼教育強化人員安全意識，提高員工安全技能。

關鍵詞 安全文化;安全教育;VR

中圖分類號： G647.4文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.065

0 背景

美國著名安全工程師海因里希曾調查了75000件工傷事故，認為98%的事故是可以預防的，在可預防的工業事故中，以人的不安全行為為主要原因的事故占88%[2]。分析中國核電項目建設與運行階段發生的工業安全事故案例，人員操作失誤、人員違章等人為因素也是事件事故的主要原因。對事故間接原因與根本原因分析發現，人員安全意識薄弱與安全知識技能水平不足是發生違章作業等不安全行為的重要因素。早在20世紀50年代末，各國專家就開始研究作業時作業人員的可靠性問題，國內外大量事故的統計分析表明，大部分事故是由人為因素造成的[1]。

（1）事故的過程與人的因素。

一般認為事故的發生過程從信號到狀態確定經過了3個過程：感知、認知、行為，人在積極的、正確的反應，會解除不安全狀態就，反之，任何一個環節給予消極的、錯誤的反應，那么不安全狀態就會產生、延續，從而引發事故。（見圖1）

在這個過程中，人的行動與安全狀態的連接最為緊密，也是最重要、關鍵的，人實施行為，有效的識別與認知結果得到有效的執行，不斷通過這一行識別-認知-行動過程強化經驗。展開真個事故的過程可以得到很多影響因素：如人的生理、感覺、性格、情緒、客觀環境等等，而這些因素對事故的貢獻大小，很難給出結論，但這些因素對整個過程都是有一定程度的影響。從不安全信號到安全狀態需要從這些因素入手，需要采取積極手段去影響這些因素。在一個良好的安全文化環境中，從識別、認知、行為都會被正向的引導。安全態度、安全知識、安全技能可以很好提高最終狀態也將更多地傾向于安全狀態。

（2）安全文化的作用。

“安全文化”作為安全管理的基本思想和原則，它的問世與核電安全管理思想的演變和發展相關，是現代企業管理思想和方法在核電的具體應用和實踐。安全文化是預防“人為因素”的有效方法之一。安全文化以人為中心進行安全管理，重點由人的行為層次上升為人的觀念層次，用群體價值觀去影響和激勵組織成員。安全文化存在于個人和組織中的行為態度和特性的總和，這種集體表現出來的態度和特征以及對問題的認識與價值觀念可以在企業內外部活動中幫助人員塑造安全觀念最終體現為安全生產力。

圖1

（3）安全教育與安全文化。

安全教育是創建企業安全文化最直接、有效的方法，安全教育工作大范圍開展，可以在企業內營造一種崇尚安全的環境氛圍，也為安全生產工作的創新提供人才支持和智力保障，提高安全態度、安全意識、安全知識與安全技能，進而影響活動過程中人的決策、行為，從而不斷提升安全業績，減少安全事故的發生。

人員文化水平低下、安全知識技能不足、安全意識欠缺是導致人的不安全行為的主要原因。安全教育可以培養安全行為習慣，喚醒人本質對于安全的需求，并將這種需求變成一種內動力。促進自身提高安全知識水平，轉變安全態度，增強安全意識，鍛煉安全技能。

1 安全教育

1.1 安全教育現狀

目前核電企業主要安全教育內容主要包括基本授權培訓、專項技能培訓等固定科目，主要采用集中授課、理論學習、試題考核的傳統模式，培訓方式較為單一。據調查，理論知識內容的枯燥、課堂互動有限、內容說教為主、教員單向交流等問題導致學員接受度不高，往往是教員講得多、學員聽得少，安全培訓成效并不顯著，學習內容很難被學員記住或掌握。傳統安全教育模式雖然廣泛的采用，但其存在“投入大、收效低”（大量教員工作時間、教學場地、學員學習時間學習效果很難保證，特別是對于安全教育水平相對較高情況下再提升教育效果是十分困難的）的問題也成為困擾安全教育水平提升的癥結。因此借助先進的現代技術建立體驗式為主的安全教育模式作為傳統教育的補充成為新的安全教育改進方向。

國家層面也多次提倡安全新型教育，《國務院安委會關于進一步加強安全培訓工作的決定》文件指出要牢固樹立“培訓不到位是重大安全隱患”的意識[3]，要求生產經營單位“強化實際操作培訓，提高新裝備新技術在安全培訓中的應用”《國務院安全生產委員會關于加快推進安全生產社會服務體系建設指導意見》指出“加強實操實訓和仿真式、模擬式、體感式等安全培訓”。秦山核電結合公司特點開展體驗式安全教育的研究與探索。

1.2 體驗式安全教育的發展

國外主要發達國家采用體驗式安全培訓模式較為普遍，相關技術較為成熟。體驗式安全教育在核電企業應用也得到員工的廣泛認可。如日本東京電力公司柏崎刈羽核電廠的工業安全體驗館，電廠為提高現場作業人員的安全認知水平與安全行為能力，建造了面向電廠現場作業人員的工業安全技能實體訓練設施以及事故震撼教育設施，其培訓設施主要采用了鋼結構模擬體、實操模擬設備與虛擬現實數字模擬[2]的方式，電廠管理人員反饋該培訓場館深受學員好評，取得了良好的培訓效果。

2 核電推進體驗式安全教育

隨著體驗式安全培訓模式與國內相關技術的發展成熟，國內核電企業也相繼建立了安全體驗館用于員工安全培訓。如大亞灣核電站在培訓中心建設了兩個工業安全實操訓練場館和一個安全宣教體驗館，有效拓展了安全培訓空間與培訓模式，取得很好的安全教育效果。

2.1 虛擬現實（VR）體驗式安全教育

隨著近年來計算機三維處理能力的增長和低成本傳感顯示元件的出現，虛擬現實得到了快速發展，特別是與現實世界產生了越來越多的結合技術，從虛擬和現實的兩個角度對虛擬現實進行增強，用戶以自然的方式與虛擬環境中的物體進行交互作用、相互影響，極大擴展了人類認識世界，模擬和適應世界的能力。虛擬現實體驗安全教育是通過電腦模擬，通過軟件真實還原生產現場環境，模擬安全生產事故發生的驚險瞬間與慘烈的事故后果，相對于傳統的事故案例講解，起到真實情況下無法達到的震撼教育效果。以下是秦山核電工業安全體驗館設計中的一些體驗案例：

高處墜落事故VR體驗：采用虛擬現實技術對公司生產現場高空作業場景進行實景建模，保障體驗場景真實度，設置護欄、空洞、扶梯、踏板等互動環節，體驗不合格護欄側傾、爬梯低空滑墜、孔洞及踏板高空墜落體驗環節，音效及多維震動增加真實驚悚的體驗效果。

高空移動作業VR體驗：采用全環繞式體驗環境模式高空作業場景，行走過程中球屏與體驗者隨動，根據行走節奏而變換場景環境，行走過程中，模擬突發高空作業平臺空洞墜落，體驗者的第一人稱視覺感受墜落過程，同時下方的踏板急速下降，體驗者被安全帶止墜懸空。

酒后上崗危害體驗：采用增強現實技術與模擬眼鏡讓體驗者感受醉酒后的眩暈感，體驗區域地面設置行走路線設置，紅外探測醉酒后體驗者行走過程中碰撞與失衡狀態，模擬老人、婦女、兒童、寵物、電動車、摩托車、汽車、路燈等被碰撞后發出的聲音來增加體驗趣味。

駕駛安全體驗：采用虛擬現實技術對汽車駕駛交通環境建模，設計急加速、急減速、人行道、交通信號燈等互動場景，同時增加交通安全防御性駕駛安全培訓要素，體驗者體驗在完成汽車駕駛出行任務過程中所必須經歷的場景，多維動作模擬艙增加體驗效果，事故模擬包括撞車、翻轉事故的過程體驗。

2.2 實際操作類體驗式安全教育

實操安全教育設計是根據生產現場真實環境進行模擬搭建培訓模擬體，占有一定的空間，學員可親身體驗并接觸體驗設施進行實際操作，結合視屏影像記錄，人員動作捕捉技術可實現融合培訓、操練、考核為一體的培訓效果，以下是秦山核電工業安全體驗館設計中采用實操設計的部分亮點案例。

有限空間作業實操培訓：利用有限空間風險辨識flash動畫游戲電子互動方式進行初步理論知識學習，展板漫畫對理論知識進行歸納總結，實物罐體用于受限空間實操模擬，監控系統屏幕播放用于等待體驗的學員進行視頻觀摩。

起重吊裝作業全數字模擬艙：艙室內270°電子屏幕模擬十不吊作業場景以及吊裝作業過程中違規操作所帶來的嚴重后果，駕駛艙艙體三維度動作配合視覺效果增加體驗真實感。

高處作業綜合訓練平臺：學員親身感受三米高空真實無防護墜落過程（海洋球保護），用墜落的失重感增強受訓人員對于高空作業墜落風險的預防控制;三種墜落模式后果展示：無防護6米高空墜落沖擊力展示、無緩沖繩半身式高空墜落人體沖擊力展示、五點全身式安全帶緩沖裝置止墜沖擊力展示;實體搭建三層（10米）復合型高處作業實操平臺，涵蓋生產現場坑洞、爬梯、護欄、防墜落用品設置及使用等安全體驗、考核項。

勞動保護用品選用全息投影體驗：全息投影展示不同工種的PPE標準穿戴方法，進行知識點初步介紹與記憶體驗。可選擇進入考核環節，全息投影桌面大屏幕顯示穿戴內衣的模特與模特工種說明，體驗者根據全息投影知識展示環節，電子觸摸屏互動方式給模特穿戴相關PPE，考核系統根據答題情況給出電子語音評分。

轉動設備機械傷害模擬實操：機械設備電擊與傳動部分真實展示，電子屏幕虛擬展示設備旋轉、打磨、切割作業部分，使用紅外探測技術監督護目鏡使用情況，紅外探測手套是否摘除，一旦操作者違章作業，虛擬場景互動驚悚事故后果。

電氣傷害（安全電流）體驗：體驗者雙手觸摸電流發生護欄，護欄分為紅、黑、黃、綠四個顏色，四個顏色為四種不同電流觸電模擬效果。通過聲光提示不同體驗電流，采用法拉利波觸電感應原理，對觸電體驗者進行本質性安全保護。

聽力保護體驗小屋：艙室外側電子屏幕介紹聽力保護知識點，強調聽力損害的不可逆轉原理以及聽力保護裝備的展示。體驗者學習理論知識后，進入體驗艙室，艙室內部邏輯程序進入不同分貝噪音介紹并且增加環境噪音模擬，體驗者穿戴不同聽力防護裝備體驗防護效果。

工業氣體爆炸試驗觀摩：展板展示作業過程中工業氣體的特性，以及作業過程中需要對工業氣體的探測作業要求。真實模擬可燃氣體在有限艙室內泄露，探測器對于泄露氣體濃度進行識別和報警，教員通過遠程操作釋放靜電火花，學員觀摩有限空間內氣體燃爆以及爆炸產生的沖擊力效果。

危化品及酸堿操作體驗：模擬酸堿作業工藝流程，墻體設置以人體模型為內容的大屏幕，體驗人員根據場內作業工藝流程要求進行作業，電腦邏輯判斷作業標準，發生偏差后，流程內模擬介質泄露噴濺到大屏幕，大屏幕人體模型發生酸堿燒灼傷變化，包括皮膚、衣物以及護具等，同時介紹應急操作流程。

公益類實體安全體驗設施：家居環境火災隱患觀摩體驗，電子模擬火災發生后滅火器的選擇及電子模擬滅火技能訓練;模擬家庭火災逃生廊道，通過紅外動作捕捉考核學員應急疏散能力;電梯安全體驗，包括直梯與扶梯兩種梯形的工作原理，以及重大電梯事故發生過程3D動畫還原介紹。

3 結束語

企業安全文化建設是一個持續的長期工作，安全教育是企業安全文化建設的重要抓手，在科技不斷進步的大環境下，綜合利用各種有效的現代化科技手段，提高安全教育的有效性，秦山核電的安全體驗教育以真實、互動、科技、創新為設計理念，將靜態知識教學轉變為動態互動體驗，將有效彌補傳統教育模式的不足，成為核電安全教育業態的有力補充，身臨其境的體驗事故的震撼與危害，在互動參與中掌握安全知識提高安全意識，不斷提升安全技能水平，增強事故自救互救能力，為進一步夯實公司工業安全管理水平提供良好的基礎。

參考文獻

[1]“中國安全科學學報”2018年5月第18卷人的不安全行為對高危行業從業人員安全評價的影響研究.

[2]恒川謙司，劉寶龍，高建明，等.日本企業安全培訓現狀及對中國的啟示[J].中國安全生產科學技術，2008，4（5）：130-133.