体验式安全教育在电厂安全文化建设中的应用

刘义明

摘 要 “安全”与“事故”相互对立又统一在日常生产活动过程中，无论设备如何先进，管理如何严谨、安全防护措施如何有效，人因的失误引发的事故还是会存在。相比物的不安全状态，人的不安全行为更应引起重视，培育优秀的安全文化、开展卓有成效的安全教育潜移默化地影响和培育着工作态度和方法，是减少“不安全人”的有效手段。秦山核电在卓越核安全文化的基础上探索体验式的安全教育，采用作业场景模拟体实操训练与借助虚拟现实技术进行安全事故震撼教育强化人员安全意识，提高员工安全技能。

关键词 安全文化;安全教育;VR

中图分类号： G647.4文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.065

0 背景

美国著名安全工程师海因里希曾调查了75000件工伤事故，认为98%的事故是可以预防的，在可预防的工业事故中，以人的不安全行为为主要原因的事故占88%[2]。分析中国核电项目建设与运行阶段发生的工业安全事故案例，人员操作失误、人员违章等人为因素也是事件事故的主要原因。对事故间接原因与根本原因分析发现，人员安全意识薄弱与安全知识技能水平不足是发生违章作业等不安全行为的重要因素。早在20世纪50年代末，各国专家就开始研究作业时作业人员的可靠性问题，国内外大量事故的统计分析表明，大部分事故是由人为因素造成的[1]。

（1）事故的过程与人的因素。

一般认为事故的发生过程从信号到状态确定经过了3个过程：感知、认知、行为，人在积极的、正确的反应，会解除不安全状态就，反之，任何一个环节给予消极的、错误的反应，那么不安全状态就会产生、延续，从而引发事故。（见图1）

在这个过程中，人的行动与安全状态的连接最为紧密，也是最重要、关键的，人实施行为，有效的识别与认知结果得到有效的执行，不断通过这一行识别-认知-行动过程强化经验。展开真个事故的过程可以得到很多影响因素：如人的生理、感觉、性格、情绪、客观环境等等，而这些因素对事故的贡献大小，很难给出结论，但这些因素对整个过程都是有一定程度的影响。从不安全信号到安全状态需要从这些因素入手，需要采取积极手段去影响这些因素。在一个良好的安全文化环境中，从识别、认知、行为都会被正向的引导。安全态度、安全知识、安全技能可以很好提高最终状态也将更多地倾向于安全状态。

（2）安全文化的作用。

“安全文化”作为安全管理的基本思想和原则，它的问世与核电安全管理思想的演变和发展相关，是现代企业管理思想和方法在核电的具体应用和实践。安全文化是预防“人为因素”的有效方法之一。安全文化以人为中心进行安全管理，重点由人的行为层次上升为人的观念层次，用群体价值观去影响和激励组织成员。安全文化存在于个人和组织中的行为态度和特性的总和，这种集体表现出来的态度和特征以及对问题的认识与价值观念可以在企业内外部活动中帮助人员塑造安全观念最终体现为安全生产力。

图1

（3）安全教育与安全文化。

安全教育是创建企业安全文化最直接、有效的方法，安全教育工作大范围开展，可以在企业内营造一种崇尚安全的环境氛围，也为安全生产工作的创新提供人才支持和智力保障，提高安全态度、安全意识、安全知识与安全技能，进而影响活动过程中人的决策、行为，从而不断提升安全业绩，减少安全事故的发生。

人员文化水平低下、安全知识技能不足、安全意识欠缺是导致人的不安全行为的主要原因。安全教育可以培养安全行为习惯，唤醒人本质对于安全的需求，并将这种需求变成一种内动力。促进自身提高安全知识水平，转变安全态度，增强安全意识，锻炼安全技能。

1 安全教育

1.1 安全教育現状

目前核电企业主要安全教育内容主要包括基本授权培训、专项技能培训等固定科目，主要采用集中授课、理论学习、试题考核的传统模式，培训方式较为单一。据调查，理论知识内容的枯燥、课堂互动有限、内容说教为主、教员单向交流等问题导致学员接受度不高，往往是教员讲得多、学员听得少，安全培训成效并不显著，学习内容很难被学员记住或掌握。传统安全教育模式虽然广泛的采用，但其存在“投入大、收效低”（大量教员工作时间、教学场地、学员学习时间学习效果很难保证，特别是对于安全教育水平相对较高情况下再提升教育效果是十分困难的）的问题也成为困扰安全教育水平提升的症结。因此借助先进的现代技术建立体验式为主的安全教育模式作为传统教育的补充成为新的安全教育改进方向。

国家层面也多次提倡安全新型教育，《国务院安委会关于进一步加强安全培训工作的决定》文件指出要牢固树立“培训不到位是重大安全隐患”的意识[3]，要求生产经营单位“强化实际操作培训，提高新装备新技术在安全培训中的应用”《国务院安全生产委员会关于加快推进安全生产社会服务体系建设指导意见》指出“加强实操实训和仿真式、模拟式、体感式等安全培训”。秦山核电结合公司特点开展体验式安全教育的研究与探索。

1.2 体验式安全教育的发展

国外主要发达国家采用体验式安全培训模式较为普遍，相关技术较为成熟。体验式安全教育在核电企业应用也得到员工的广泛认可。如日本东京电力公司柏崎刈羽核电厂的工业安全体验馆，电厂为提高现场作业人员的安全认知水平与安全行为能力，建造了面向电厂现场作业人员的工业安全技能实体训练设施以及事故震撼教育设施，其培训设施主要采用了钢结构模拟体、实操模拟设备与虚拟现实数字模拟[2]的方式，电厂管理人员反馈该培训场馆深受学员好评，取得了良好的培训效果。

2 核电推进体验式安全教育

随着体验式安全培训模式与国内相关技术的发展成熟，国内核电企业也相继建立了安全体验馆用于员工安全培训。如大亚湾核电站在培训中心建设了两个工业安全实操训练场馆和一个安全宣教体验馆，有效拓展了安全培训空间与培训模式，取得很好的安全教育效果。

2.1 虚拟现实（VR）体验式安全教育

随着近年来计算机三维处理能力的增长和低成本传感显示元件的出现，虚拟现实得到了快速发展，特别是与现实世界产生了越来越多的结合技术，从虚拟和现实的两个角度对虚拟现实进行增强，用户以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响，极大扩展了人类认识世界，模拟和适应世界的能力。虚拟现实体验安全教育是通过电脑模拟，通过软件真实还原生产现场环境，模拟安全生产事故发生的惊险瞬间与惨烈的事故后果，相对于传统的事故案例讲解，起到真实情况下无法达到的震撼教育效果。以下是秦山核电工业安全体验馆设计中的一些体验案例：

高处坠落事故VR体验：采用虚拟现实技术对公司生产现场高空作业场景进行实景建模，保障体验场景真实度，设置护栏、空洞、扶梯、踏板等互动环节，体验不合格护栏侧倾、爬梯低空滑坠、孔洞及踏板高空坠落体验环节，音效及多维震动增加真实惊悚的体验效果。

高空移动作业VR体验：采用全环绕式体验环境模式高空作业场景，行走过程中球屏与体验者随动，根据行走节奏而变换场景环境，行走过程中，模拟突发高空作业平台空洞坠落，体验者的第一人称视觉感受坠落过程，同时下方的踏板急速下降，体验者被安全带止坠悬空。

酒后上岗危害体验：采用增强现实技术与模拟眼镜让体验者感受醉酒后的眩晕感，体验区域地面设置行走路线设置，红外探测醉酒后体验者行走过程中碰撞与失衡状态，模拟老人、妇女、儿童、宠物、电动车、摩托车、汽车、路灯等被碰撞后发出的声音来增加体验趣味。

驾驶安全体验：采用虚拟现实技术对汽车驾驶交通环境建模，设计急加速、急减速、人行道、交通信号灯等互动场景，同时增加交通安全防御性驾驶安全培训要素，体验者体验在完成汽车驾驶出行任务过程中所必须经历的场景，多维动作模拟舱增加体验效果，事故模拟包括撞车、翻转事故的过程体验。

2.2 实际操作类体验式安全教育

实操安全教育设计是根据生产现场真实环境进行模拟搭建培训模拟体，占有一定的空间，学员可亲身体验并接触体验设施进行实际操作，结合视屏影像记录，人员动作捕捉技术可实现融合培训、操练、考核为一体的培训效果，以下是秦山核电工业安全体验馆设计中采用实操设计的部分亮点案例。

有限空间作业实操培训：利用有限空间风险辨识flash动画游戏电子互动方式进行初步理论知识学习，展板漫画对理论知识进行归纳总结，实物罐体用于受限空间实操模拟，监控系统屏幕播放用于等待体验的学员进行视频观摩。

起重吊装作业全数字模拟舱：舱室内270°电子屏幕模拟十不吊作业场景以及吊装作业过程中违规操作所带来的严重后果，驾驶舱舱体三维度动作配合视觉效果增加体验真实感。

高处作业综合训练平台：学员亲身感受三米高空真实无防护坠落过程（海洋球保护），用坠落的失重感增强受训人员对于高空作业坠落风险的预防控制;三种坠落模式后果展示：无防护6米高空坠落冲击力展示、无缓冲绳半身式高空坠落人体冲击力展示、五点全身式安全带缓冲装置止坠冲击力展示;实体搭建三层（10米）复合型高处作业实操平台，涵盖生产现场坑洞、爬梯、护栏、防坠落用品设置及使用等安全体验、考核项。

劳动保护用品选用全息投影体验：全息投影展示不同工种的PPE标准穿戴方法，进行知识点初步介绍与记忆体验。可选择进入考核环节，全息投影桌面大屏幕显示穿戴内衣的模特与模特工种说明，体验者根据全息投影知识展示环节，电子触摸屏互动方式给模特穿戴相关PPE，考核系统根据答题情况给出电子语音评分。

转动设备机械伤害模拟实操：机械设备电击与传动部分真实展示，电子屏幕虚拟展示设备旋转、打磨、切割作业部分，使用红外探测技术监督护目镜使用情况，红外探测手套是否摘除，一旦操作者违章作业，虚拟场景互动惊悚事故后果。

电气伤害（安全电流）体验：体验者双手触摸电流发生护栏，护栏分为红、黑、黄、绿四个颜色，四个颜色为四种不同电流觸电模拟效果。通过声光提示不同体验电流，采用法拉利波触电感应原理，对触电体验者进行本质性安全保护。

听力保护体验小屋：舱室外侧电子屏幕介绍听力保护知识点，强调听力损害的不可逆转原理以及听力保护装备的展示。体验者学习理论知识后，进入体验舱室，舱室内部逻辑程序进入不同分贝噪音介绍并且增加环境噪音模拟，体验者穿戴不同听力防护装备体验防护效果。

工业气体爆炸试验观摩：展板展示作业过程中工业气体的特性，以及作业过程中需要对工业气体的探测作业要求。真实模拟可燃气体在有限舱室内泄露，探测器对于泄露气体浓度进行识别和报警，教员通过远程操作释放静电火花，学员观摩有限空间内气体燃爆以及爆炸产生的冲击力效果。

危化品及酸碱操作体验：模拟酸碱作业工艺流程，墙体设置以人体模型为内容的大屏幕，体验人员根据场内作业工艺流程要求进行作业，电脑逻辑判断作业标准，发生偏差后，流程内模拟介质泄露喷溅到大屏幕，大屏幕人体模型发生酸碱烧灼伤变化，包括皮肤、衣物以及护具等，同时介绍应急操作流程。

公益类实体安全体验设施：家居环境火灾隐患观摩体验，电子模拟火灾发生后灭火器的选择及电子模拟灭火技能训练;模拟家庭火灾逃生廊道，通过红外动作捕捉考核学员应急疏散能力;电梯安全体验，包括直梯与扶梯两种梯形的工作原理，以及重大电梯事故发生过程3D动画还原介绍。

3 结束语

企业安全文化建设是一个持续的长期工作，安全教育是企业安全文化建设的重要抓手，在科技不断进步的大环境下，综合利用各种有效的现代化科技手段，提高安全教育的有效性，秦山核电的安全体验教育以真实、互动、科技、创新为设计理念，将静态知识教学转变为动态互动体验，将有效弥补传统教育模式的不足，成为核电安全教育业态的有力补充，身临其境的体验事故的震撼与危害，在互动参与中掌握安全知识提高安全意识，不断提升安全技能水平，增强事故自救互救能力，为进一步夯实公司工业安全管理水平提供良好的基础。

参考文献

[1]“中国安全科学学报”2018年5月第18卷人的不安全行为对高危行业从业人员安全评价的影响研究.

[2]恒川谦司，刘宝龙，高建明，等.日本企业安全培训现状及对中国的启示[J].中国安全生产科学技术，2008，4（5）：130-133.