“虚实结合”应急演练实训项目的开发与实践

石惟理 景丽君 付军凤 王素芹

（中国石化天津分公司培训中心，天津 300100）

“虚实结合”应急演练实训项目的开发与实践

石惟理 景丽君 付军凤 王素芹

（中国石化天津分公司培训中心，天津 300100）

安全培训中的应急演练主要有桌面推演、现场演练和虚拟现实演练三种方式。本文以某石化企业下属培训中心开发“虚实结合”应急演练培训为例，从应急演练培训现状、培训开发与实践分别进行分析论述，对“虚实结合”应急演练培训的深度开发提出建议。

虚实结合；应急演练；安全培训；软件开发

目前，安全培训中应急演练主要有班组预案桌面推演、现场真实演练和虚拟现实演练等三种方式。其中，桌面推演的员工参与程度和真实性相对较差，收效甚低。虚拟现实仿真演练则属于纯软件形式，利用电脑模拟现场装置和环境，操作者用鼠标控制虚拟小人在场景中完成整个应急预案处理程序。这种方式不受时间、场地、人次的限制，有现场沉浸感及一定的真实感，但缺乏真实的身体感受，有“玩游戏”的感觉。最行之有效的是现场真实演练，具有真实感强、参与感强、印象深刻等诸多优点，但对现场资源的投入要求较高（如消防队以及相关部门的参与等），影响日常生活，演练频次及参与人次相应受到限制。

如何寻找一种效果好且成本低的演练方式？本文以某石化企业下属培训中心为例，展示了其开发“虚实结合”应急演练培训的实践探索，并提出相关建议，以期为提升应急演练培训效果提供一点借鉴。

1 “虚实结合”应急演练培训的开发

所谓“虚实结合”应急预案演练，是用虚拟现实烘托生产装置事故场景以及操作后的场景变化，通过3D软件设置火灾、爆炸及人员中毒等多种事故场景，用真人来实现个体操作、演练操作和相互交流的培训方式，能够有效增加学员的真实感受，弥补虚拟现实演练、桌面推演和装置现场演练各自的不足。

1.1 “虚实结合”应急演练培训的设计思路

目前，3D仿真技术在开发工艺类培训的应用较为常见，但在应急演练培训方面还是空白。这种方式不仅可以实现较高程度的离线训练，还能减少资金和资源投入。具体设计思路如下：以装置沙盘（已有）作为作业现场的整体生产链条展示和局部作业区域演示；通过三维场景及事故状态变化模拟作业现场，营造作业氛围，使学员有现场的沉浸感；地面设计与三维仿真系统配套的装置俯视平面图，作为学员现场跑位和协调联动的作业区域。其间如报警、空气呼吸器佩戴、心肺复苏操作、设置警戒线等应急处理动作通过学员角色和真实的设备设施反映出来，实现个人单体能力训练和班组配合的应急处置过程。上、中、下三层的设备设施和系统，构成了“虚实结合”的作业环境和演练平台。

“虚实结合”应急演练培训分为三个阶段：

第一阶段是个人单体能力训练。如佩带空气呼吸器、心肺复苏操作、现场有毒气体和可燃气体检测报警器的使用、担架及消防器材等操作都在外操室或演练室进行真实操作训练。

第二阶段是软件应急演练流程训练。在仿真机房通过软件操作，对事故进行应急预案流程的熟悉和演练，侧重于应急预案的处理流程，包含每个角色任务、互相之间配合，工艺现场应急处置等。在整个演练中通过评分软件对系统内各个角色的操作进行记录和打分。

第三阶段是“虚实结合”的装置级应急演练实训。在应急演练室进行训练，用虚拟现实烘托现场环境气氛，用真人演练来增加真实感受。

1.2 “虚实结合”应急演练培训的分区及功能

应急演练室整体划分为6个区域，分别是整体观察区、环境呈现区、中控室区、外操准备区、现场演练区、观摩区（见图1）。其中：整体观察区，以中心现有炼化企业生产装置沙盘为依托，了解企业整体生产全貌、交代演练任务背景。环境(事故)呈现区，以3D软件系统及大屏幕为背景，通过视觉、听觉营造真实的事故场景，如着火、泄漏，人员伤害等。各类事故可单一出现、可多种一起组态，也可发展变换。中控室区，模拟现场中控室仿DCS监控，实现上下通讯，命令、火警、救护等，起联络站的作用。外操准备区，设置外操个体防护用品、操作工具、救护工具，做好去现场前的准备工作。现场演练区，以呈现事故环境的生产装置俯视平面图为依据，用于真实演练，人员、通讯方式、人员交互均真实；可使用遥控鼠标操作虚拟人物与自己同步。观摩区，设置在生产装置俯视平面图周边，根据场上人员应急演练过程表现评判打分，并参与演练后的复盘讨论。

1.3 “虚实结合”应急演练培训的软硬件建设

“虚实结合”应急演练的建设分为软件建设和硬件建设两个方面。

软件建设包括：自然环境，如现场风向、风力等；演练信息设置，如参加演练的人数、真人名和角色名；场景设置，在大屏幕上显示三维场景并且可控制视角、方向、远近等；环境模拟，根据需要调整事故的大小、声音和发生速度、发生变化等；工艺模拟组态，使学员在演练中按照组态步骤自动进行工艺处理；根据演练人员动作和申请响应消防、救护等程序；摄录系统，摄录整个实训过程，便于在复盘讨论中通过实训过程回放，查找问题、纠正错误、规范做法。

图1 应急演练室区域功能示意图

硬件建设具体内容如表1所示。

1.4 “虚实结合”应急演练培训的创新点

“虚实结合”应急演练培训是依托虚实结合优势互补的新颖形式，在演练中以安全为过程核心，进行应急处置的一种综合教学活动。该活动是知识能力和行为的串联培训，使知识行为化、行为再固化，最后复盘总结夯实成效，从而达到培养处理的习惯、镇静的头脑、娴熟的操作的培训目标。

2 “虚实结合”应急演练培训的实践

2.1 培训的组织环节

“虚实结合”应急演练实训项目整个培训过程分为背景介绍、单体训练、演练实施和复盘提升等四个环节，其中演练实施和复盘研讨尤为关键。

在背景介绍中，通过视频冲击将学员引入培训的氛围，了解培训相关内容，以及演练的区块、功能及培训目标。在单体训练中，进行抢救、报警、消防等个体训练。

在演练实施中，则分为演练要求、熟悉场景、

建立班组、编写方案、桌面推演、演练实训等六个环节。演练由虚拟现实3D软件实现场景模拟，通过大屏幕和音响实现现场效果。学员分为两组，一组在现场演练区根据灾难事故现场和应急预案处置程序进行实际演练，从汇报事故开始，佩戴防护用具、联系上下级人员、报警、发送协作命令、现场模拟跑位、使用工具等，都由真人在虚拟的场景中真实进行；另一组学员在观摩区进行打分，查找不足。整个操作实时摄像，将大屏幕中场景、人员活动情况和现场演练区中所有真人操作同时摄录下来。

表1 应急演练硬件建设内容

在复盘提升中，分为小组自评互评、回放录像、专家点评补充、规范应急流程、规范演练展示、补充完善等六个环节。通过复盘讨论、回放演练录像，查找演练中的不足，提高应急水平。

2.2 培训大纲设计

为了达到预期的培训效果，将内容的设定、时间的把控、提供的资料及表单等多方因素编制成“虚实结合”应急演练培训大纲，为项目的完美呈现奠定基础。大纲部分内容如表2所示。

2.3 评分表

为了激发学员的潜能与兴趣，在培训中编制给训练团队打分排名取优的评分表，同时，该表又能提醒学员演练相关内容及关注点，作为自己演练时的参考。

3 “虚实结合”应急演练培训的再开发和应用思考

当前建设完成的“虚实结合”应急演练培训，是基于石化行业典型的火灾爆炸和气防事故设计的，未来要结合企业自身特点和预案类型，逐步扩展和深化。一是增加事故类型和应急处置的复杂程度；二是在现有基础上，优化实训

的平台和基础建设。为此，还要全面深入调研和研究企业应急预案工作，才能开发好为助力于企业应急演练工作的培训设计。初步的设想有以下三个方面：

表2 “虚实结合”应急演练培训大纲

3.1 装置级演练培训人员的纵向发展

目前应急演练室只有一套3D加热炉装置现场环境呈现软件，事故类型为火灾爆炸和中毒，主要针对装置操作人员进行“虚实结合”应急演练培训。待持续开发成熟之后，可针对不同培训对象纵向发展，开设班组长乃至车间主任级应急演练培训项目。

3.2 装置级演练培训模拟环境的横向发展

在装置级“虚实结合”应急演练培训的基础之上，依据事故类型的不同，继续横向开发罐区、槽车、接驳等不同环境中的事故，突出一个点，由点到面，逐步体现现场应急处置的复杂性，从而总结每一类型的应急特点和处置技术，真正做到联通现场。

3.3 不同事故模拟环境软件的针对性开发

为了有效提高培训效果，今后还将着力继续开发罐区、槽车、接驳等不同区域的事故环境呈现软件，以及培训人员现场对应跑位的演练区域地面布置图，确保“虚实结合”应急演练培训项目事故模拟环境、操作人员与地面布置图的一一对应，使培训更具针对性。

The Design and Implementation of Emergency Drilling Training Programs that “Combine both the Virtual and the Actual”

Shi Weili, Jing Lijun, Fu Junfeng, Wang Suqin
(Training Center of SINOPEC Tianjin Company)

The emergency drills and exercises in HSE training centers generally fall into one of three types:tabletop exercise, live exercise and virtual exercise. The paper, taking as the example an emergency drilling training program designed by the training center affiliated to a SINOPEC company, analyses and discusses the current status, design and development, and implementation of emergency drilling training programs, and also makes suggestions for further development of similar programs that “combine both the virtual and the actual”.

combining both the virtual and the actual, emergency drills and exercises, HSE training, software development

2016-8-20。

石惟理（1963—），男，天津人。毕业于河北工学院化机专业。高级讲师，现任中国石化天津分公司培训中心副主任。电子邮箱：swl7678@163.com。