施工安全教育VR技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】安全教育關(guān)系到個(gè)人生命安全與企業(yè)和國家的安定發(fā)展，傳統(tǒng)的紙質(zhì)和口頭施工安全教育產(chǎn)生的效果并不明顯，為了滿足當(dāng)前形式下社會(huì)對(duì)安全教育的需求，依托三清高速項(xiàng)目，利用vr技術(shù)模擬工程中可能遇到的安全事故，通過體驗(yàn)和處置橋梁、道路等虛擬施工現(xiàn)場中的安全風(fēng)險(xiǎn)與事故情形，強(qiáng)化安全意識(shí)，為避免現(xiàn)實(shí)施工過程中的安全生產(chǎn)事故奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】建筑施工；安全教育；VR技術(shù)；模擬事故

1引言

由于建筑業(yè)龐大的規(guī)模，及其建設(shè)周期長、人員流動(dòng)性大、施工技術(shù)復(fù)雜多樣、高空作業(yè)多、機(jī)械化水平低、過程動(dòng)態(tài)變化等特點(diǎn)，致使安全事故頻繁發(fā)生，甚至經(jīng)常出現(xiàn)重、特大事故，因此安全教育尤為重要。但建筑業(yè)一線工人多為農(nóng)民工，這些農(nóng)民工普遍接受教育層次低、安全生產(chǎn)知識(shí)不足、專業(yè)技能不強(qiáng)、安全意識(shí)薄弱、僥幸心理強(qiáng)，使得其在勞動(dòng)作業(yè)過程中違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)，而這些原因往往引起各類安全事故的發(fā)生。加強(qiáng)工人的安全教育是解決建筑行業(yè)事故多發(fā)，做好安全生產(chǎn)管理工作的關(guān)鍵所在。

2工程概況

項(xiàng)目為曲靖三寶至昆明清水高速公路（曲靖段）工程，全長71.33km，其中主線全長58.46km，支線全長12.86km，主線及昌隆鋪支線均采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度100km/h，路基寬度采用33.5m，最大縱坡4%，最小坡長250m。我司承建范圍為主線K28+400～K38+800，連接線LK0+700～LK13+011.466，共計(jì)22.7km，其中挖方606萬m3（含改路9.8萬m3），填方473萬m3（含改路7.2萬m3）；橋梁29座（以雙幅計(jì)，含互通橋）其中大橋9座，中橋2座，跨線橋5座，天橋13座；以及1處服務(wù)區(qū)，2座互通。工程所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)有邊坡坍塌、物體打擊、高空墜落、機(jī)械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等。

3項(xiàng)目應(yīng)用情況

VR技術(shù)(VirtualReality虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù))最先應(yīng)用于各大游樂場、影院等，通過佩戴相應(yīng)的電子產(chǎn)品，如眼鏡等，觀看特殊制作的影片，讓人產(chǎn)生身臨其境的感覺。項(xiàng)目部利用這一原理，在昌隆鋪互通觀摩臺(tái)處設(shè)置了一間VR體驗(yàn)館，定期對(duì)工人進(jìn)行邊坡坍塌、高空墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等事故的VR虛擬體驗(yàn)，讓工人們真切感受事故所帶來的危害和后果，比傳統(tǒng)的安全教育更能讓人留下深刻記憶。項(xiàng)目VR安全體驗(yàn)采用佩戴VR眼鏡進(jìn)行體驗(yàn)，當(dāng)工人佩戴上眼鏡后，開機(jī)進(jìn)入VR眼鏡主頁，眼鏡內(nèi)將出現(xiàn)邊坡坍塌、高空墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等七個(gè)模塊，針對(duì)于不同體驗(yàn)場景，進(jìn)入不同的模塊。當(dāng)選擇完成模塊后，即進(jìn)入到模塊內(nèi)。先進(jìn)行對(duì)焦，當(dāng)焦距適合后點(diǎn)擊開始，即可觀看VR視頻（見圖1）。整個(gè)視頻都會(huì)讓人具有身臨其境的感覺。整個(gè)安全體驗(yàn)除了體驗(yàn)整個(gè)事故現(xiàn)場，還讓人體驗(yàn)了事故發(fā)生后的應(yīng)急措施，讓工人們身歷其境體驗(yàn)安全事故。在銘記安全事故警鐘的同時(shí)，也要學(xué)會(huì)科學(xué)的應(yīng)急。當(dāng)然，整個(gè)視頻不會(huì)過長，時(shí)間均在15min左右，讓人在體驗(yàn)安全事故的同時(shí)也不至于覺得看累了。項(xiàng)目部會(huì)找專業(yè)技術(shù)人員定期更換視頻內(nèi)容，讓整個(gè)施工建設(shè)階段的教育不會(huì)覺得枯燥（見圖2、圖3）。通過VR安全體驗(yàn)后，在實(shí)際施工中當(dāng)工人遇到相似情景的時(shí)候，能夠快速的做出正確的判斷，減少對(duì)自身的危害，保護(hù)企業(yè)的財(cái)產(chǎn)。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

VR虛擬體驗(yàn)去不需要重復(fù)搭建實(shí)體體驗(yàn)區(qū)，大大減少了不必要的建設(shè)成本和拆除成本，大量的減少了搭設(shè)時(shí)間，避免了浪費(fèi)工期，可以重復(fù)使用，更加高效，綠色環(huán)保，降低項(xiàng)目成本。入成本低。傳統(tǒng)的安全教育、事故演練很大程度上受到場地限制，不僅占地面積廣，而且陳列設(shè)備、人力較多實(shí)際投入成本較大，通常幾項(xiàng)事故演練就需要花費(fèi)至少20萬元的費(fèi)用。而利用VR實(shí)現(xiàn)的虛擬安全體驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)場景最大化，只需側(cè)重考慮到硬件方面的投入，一套設(shè)備僅需投入2萬元左右即可。②資源配置更合理。事故演練實(shí)際占地面積較廣，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際大小，不僅要考慮到陳列設(shè)備面積，還要考慮現(xiàn)場施工人員交底時(shí)所要占用空間面積。VR安全體驗(yàn)館則只需要考慮后者因素，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求定制安全體驗(yàn)內(nèi)容，按照教育交底流程實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬空間分類別、分區(qū)域的體驗(yàn)方式。極大地降低了實(shí)際場地占有面積、增加了體驗(yàn)者空間利用率，有效地實(shí)現(xiàn)了資源最大化合理配置。③轉(zhuǎn)移成本低。實(shí)體安全體驗(yàn)館搬移復(fù)雜且可重復(fù)利用率低。VR安全體驗(yàn)館在轉(zhuǎn)移過程中具有實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目內(nèi)容模塊化復(fù)制、硬件設(shè)備輕便攜帶、重復(fù)利用率高等特點(diǎn)，極大地減少了在二次搬運(yùn)過程中成本損失的風(fēng)險(xiǎn)。

5結(jié)語

通過VR虛擬體驗(yàn)來進(jìn)行安全教育交底，在危險(xiǎn)場景身臨其境的感受可以給體驗(yàn)者強(qiáng)大的心理作用，每當(dāng)進(jìn)行危險(xiǎn)操作或發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)就會(huì)想起虛擬場景中危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)給自己帶來的傷害，因而可以讓其在今后的生產(chǎn)中更加注重安全意識(shí)和安全操作。虛擬體驗(yàn)區(qū)比實(shí)體體驗(yàn)區(qū)更能展現(xiàn)更多的體驗(yàn)場景，比如很難搭建的場景、危險(xiǎn)性很高的場景等，同時(shí)VR場景更加真實(shí)完整，體驗(yàn)感更強(qiáng)，安全教育效果更加明顯。軟件根據(jù)實(shí)際施工項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)場景虛擬在線，在當(dāng)前項(xiàng)目中的某個(gè)位置進(jìn)行安全模擬，讓人員直接在虛擬的項(xiàng)目中進(jìn)行安全體驗(yàn)，教育體驗(yàn)效果更直接，所以在此我提倡大家能利用VR技術(shù)使我們?cè)诎踩逃凶龅母谩?/p>

作者：李程 王皓明 單位：中國建筑第二工程局有限公司