施工安全教育VR技術應用

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【摘要】安全教育關系到個人生命安全與企業(yè)和國家的安定發(fā)展，傳統(tǒng)的紙質和口頭施工安全教育產(chǎn)生的效果并不明顯，為了滿足當前形式下社會對安全教育的需求，依托三清高速項目，利用vr技術模擬工程中可能遇到的安全事故，通過體驗和處置橋梁、道路等虛擬施工現(xiàn)場中的安全風險與事故情形，強化安全意識，為避免現(xiàn)實施工過程中的安全生產(chǎn)事故奠定基礎。

【關鍵詞】建筑施工；安全教育；VR技術；模擬事故

1引言

由于建筑業(yè)龐大的規(guī)模，及其建設周期長、人員流動性大、施工技術復雜多樣、高空作業(yè)多、機械化水平低、過程動態(tài)變化等特點，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)知識不足、專業(yè)技能不強、安全意識薄弱、僥幸心理強，使得其在勞動作業(yè)過程中違章作業(yè)、違反勞動紀律現(xiàn)象時有出現(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)管理工作的關鍵所在。

2工程概況

項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準建設，設計速度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，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處服務區(qū)，2座互通。工程所存在的安全風險有邊坡坍塌、物體打擊、高空墜落、機械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等。

3項目應用情況

VR技術(VirtualReality虛擬現(xiàn)實技術)最先應用于各大游樂場、影院等，通過佩戴相應的電子產(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。項目部利用這一原理，在昌隆鋪互通觀摩臺處設置了一間VR體驗館，定期對工人進行邊坡坍塌、高空墜落、物體打擊、機械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等事故的VR虛擬體驗，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。項目VR安全體驗采用佩戴VR眼鏡進行體驗，當工人佩戴上眼鏡后，開機進入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、機械傷害、爆破傷害、觸電事故、支架坍塌等七個模塊，針對于不同體驗場景，進入不同的模塊。當選擇完成模塊后，即進入到模塊內(nèi)。先進行對焦，當焦距適合后點擊開始，即可觀看VR視頻（見圖1）。整個視頻都會讓人具有身臨其境的感覺。整個安全體驗除了體驗整個事故現(xiàn)場，還讓人體驗了事故發(fā)生后的應急措施，讓工人們身歷其境體驗安全事故。在銘記安全事故警鐘的同時，也要學會科學的應急。當然，整個視頻不會過長，時間均在15min左右，讓人在體驗安全事故的同時也不至于覺得看累了。項目部會找專業(yè)技術人員定期更換視頻內(nèi)容，讓整個施工建設階段的教育不會覺得枯燥（見圖2、圖3）。通過VR安全體驗后，在實際施工中當工人遇到相似情景的時候，能夠快速的做出正確的判斷，減少對自身的危害，保護企業(yè)的財產(chǎn)。

4經(jīng)濟效益分析

VR虛擬體驗去不需要重復搭建實體體驗區(qū)，大大減少了不必要的建設成本和拆除成本，大量的減少了搭設時間，避免了浪費工期，可以重復使用，更加高效，綠色環(huán)保，降低項目成本。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，而且陳列設備、人力較多實際投入成本較大，通常幾項事故演練就需要花費至少20萬元的費用。而利用VR實現(xiàn)的虛擬安全體驗，可以實現(xiàn)場景最大化，只需側重考慮到硬件方面的投入，一套設備僅需投入2萬元左右即可。②資源配置更合理。事故演練實際占地面積較廣，根據(jù)項目實際大小，不僅要考慮到陳列設備面積，還要考慮現(xiàn)場施工人員交底時所要占用空間面積。VR安全體驗館則只需要考慮后者因素，根據(jù)項目實際需求定制安全體驗內(nèi)容，按照教育交底流程實現(xiàn)對虛擬空間分類別、分區(qū)域的體驗方式。極大地降低了實際場地占有面積、增加了體驗者空間利用率，有效地實現(xiàn)了資源最大化合理配置。③轉移成本低。實體安全體驗館搬移復雜且可重復利用率低。VR安全體驗館在轉移過程中具有實現(xiàn)項目內(nèi)容模塊化復制、硬件設備輕便攜帶、重復利用率高等特點，極大地減少了在二次搬運過程中成本損失的風險。

5結語

通過VR虛擬體驗來進行安全教育交底，在危險場景身臨其境的感受可以給體驗者強大的心理作用，每當進行危險操作或發(fā)現(xiàn)危險狀態(tài)時就會想起虛擬場景中危險發(fā)生時給自己帶來的傷害，因而可以讓其在今后的生產(chǎn)中更加注重安全意識和安全操作。虛擬體驗區(qū)比實體體驗區(qū)更能展現(xiàn)更多的體驗場景，比如很難搭建的場景、危險性很高的場景等，同時VR場景更加真實完整，體驗感更強，安全教育效果更加明顯。軟件根據(jù)實際施工項目進行真實場景虛擬在線，在當前項目中的某個位置進行安全模擬，讓人員直接在虛擬的項目中進行安全體驗，教育體驗效果更直接，所以在此我提倡大家能利用VR技術使我們在安全教育中做的更好。

作者：李程 王皓明 單位：中國建筑第二工程局有限公司