油田生產(chǎn)安全教育軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與培訓(xùn)

檀朝東　周建華

石油企業(yè)傳統(tǒng)安全知識(shí)的培訓(xùn)模式一般通過(guò)集中學(xué)習(xí)規(guī)章制度和安全規(guī)范、邀請(qǐng)教師辦專題培訓(xùn)班等方式進(jìn)行,這種定時(shí)、定點(diǎn)進(jìn)行集中授課的安全學(xué)習(xí)和技能培訓(xùn),普遍存在著培訓(xùn)內(nèi)容有限,在人力、資源、經(jīng)費(fèi)、組織實(shí)施等方面成本較高,對(duì)于危險(xiǎn)作業(yè)或不具備試驗(yàn)條件的培訓(xùn)內(nèi)容無(wú)法實(shí)現(xiàn)等弊端。傳統(tǒng)的安全知識(shí)學(xué)習(xí)、安全教育、安全技能培訓(xùn)模式的局限性,制約了油田安全教育培訓(xùn)的質(zhì)量和培訓(xùn)效率。

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程與科學(xué)的迅速發(fā)展, 將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)應(yīng)用于油田安全教育和技能培訓(xùn)是本系統(tǒng)的重要特色,集成了安全知識(shí)和技術(shù)學(xué)習(xí)考試系統(tǒng)、安全技能仿真訓(xùn)練和考核系統(tǒng)、安全事故案例分析系統(tǒng)、安全事故應(yīng)急預(yù)案演練系統(tǒng)和安全培訓(xùn)考核管理系統(tǒng)等模塊,可以使安全知識(shí)學(xué)習(xí)和安全技能培訓(xùn)內(nèi)容更加豐富全面,對(duì)培訓(xùn)者掌握安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)、安全操作技能,提高工作能力以及提高安全培訓(xùn)系統(tǒng)的工作效率具有重要作用。該系統(tǒng)能夠幫助各油田企業(yè)安全生產(chǎn)“預(yù)防為主”的指導(dǎo)思想真正落到實(shí)處。

系統(tǒng)功能

按照國(guó)家和石油企業(yè)安全生產(chǎn)的管理規(guī)定和崗位人員安全操作技能培訓(xùn)要求,立足于鉆井、采油、采氣、井下作業(yè)等崗位操作人員安全知識(shí)和安全技能的培訓(xùn)提高,總結(jié)油田企業(yè)多年來(lái)在操作人員安全教育和崗位安全技能培訓(xùn)方面的經(jīng)驗(yàn),建立數(shù)字化生產(chǎn)安全仿真培訓(xùn)系統(tǒng),使被訓(xùn)練者如臨其境地去體驗(yàn)、學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,并學(xué)會(huì)采取有效的應(yīng)急措施去處理各種險(xiǎn)情,以提高人員素質(zhì),消除事故隱患。

(一)系統(tǒng)整體架構(gòu)

油田生產(chǎn)安全培訓(xùn)軟件系統(tǒng)基于B/S系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),具體包括如圖1所示的系統(tǒng)功能。

(二)系統(tǒng)功能模塊

油田生產(chǎn)安全知識(shí)的學(xué)習(xí)與考試系統(tǒng)該系統(tǒng)面向油田崗位操作人員,學(xué)習(xí)內(nèi)容包括油氣田生產(chǎn)相關(guān)安全法律法規(guī)、油氣田生產(chǎn)安全基礎(chǔ)知識(shí)、油氣田安全操作技術(shù)等內(nèi)容。由課程學(xué)習(xí)、同步訓(xùn)練(作業(yè))、在線考試、信息查詢、溝通交流等功能模塊組成。通過(guò)靈活的學(xué)習(xí)、考試方式,利用教程和題庫(kù)資源,使學(xué)習(xí)者有效掌握與崗位相關(guān)的安全知識(shí)和技術(shù)。

油田安全事故案例分析與應(yīng)急預(yù)案演練系統(tǒng)該系統(tǒng)對(duì)油田企業(yè)常見(jiàn)的安全事故案例進(jìn)行了總結(jié)分析,詳細(xì)介紹了事故發(fā)生的基本情況、事故原因、整改措施、事故教訓(xùn)等內(nèi)容,并結(jié)合分析結(jié)果,提出了有效防范安全事故的主要措施。其中的安全事故應(yīng)急預(yù)案演練模塊提供了不同類型的安全事故案例模擬場(chǎng)景,按照應(yīng)對(duì)安全事故的基本處理流程規(guī)范,可以迅速培訓(xùn)和提高油田員工的安全事故應(yīng)急處理能力。該系統(tǒng)采用文字、動(dòng)畫、視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù),對(duì)事故案例進(jìn)行全方位展示、分析和現(xiàn)場(chǎng)模擬,學(xué)員可以通過(guò)人機(jī)交互的方式對(duì)避免事故的關(guān)鍵操作進(jìn)行演練,真正從事故中汲取教訓(xùn),提高安全操作技能水平。

技能仿真訓(xùn)練與考核系統(tǒng)安全技能仿真訓(xùn)練和考核系統(tǒng)包括仿真訓(xùn)練與仿真考核兩部分,主要利用仿真模擬軟件對(duì)不同工藝實(shí)現(xiàn)安全技能操作訓(xùn)練。通過(guò)模擬工藝現(xiàn)場(chǎng)操作,多媒體交互,實(shí)現(xiàn)了安全培訓(xùn)的模塊化、多媒體化及模擬現(xiàn)場(chǎng)可操作化,培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力。該系統(tǒng)可用于培訓(xùn)安全應(yīng)急操作仿真訓(xùn)練,包括壓力容器、鍋爐、防塵、防毒、防火、防爆、用電安全、危險(xiǎn)物品操作等應(yīng)急處理訓(xùn)練,也包括采油、采氣、井下作業(yè)等崗位安全操作技能訓(xùn)練。可以很方便地利用仿真技術(shù)對(duì)平時(shí)很難培訓(xùn)的緊急事故應(yīng)急處理進(jìn)行培訓(xùn),特別適用于對(duì)新員工和在崗員工的實(shí)際操作安全技能培訓(xùn)。

課件素材制作子系統(tǒng)課件素材制作子系統(tǒng)主要面向培訓(xùn)教師和安全管理人員,由頁(yè)面編輯、課程編輯、課件加載、導(dǎo)出等模塊構(gòu)成。教師和安全管理人員可以通過(guò)專用的課件編輯工具,將編輯好的內(nèi)容和其他素材連成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的課程包,直接加載或?qū)С鱿到y(tǒng),組織和發(fā)布電子教程。

安全培訓(xùn)管理子系統(tǒng)安全培訓(xùn)管理子系統(tǒng)主要面向全體參與培訓(xùn)的員工,按角色劃分為系統(tǒng)管理員、學(xué)習(xí)管理員、教師、學(xué)員四種類型;其功能由部門管理、專業(yè)管理、學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、培訓(xùn)計(jì)劃管理、定制查詢、定制報(bào)表、檔案管理、知識(shí)管理等模塊組成。安全培訓(xùn)管理系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)管理子系統(tǒng)和培訓(xùn)管理子系統(tǒng),前者主要面向系統(tǒng)管理員,后者主要面向培訓(xùn)管理員。

系統(tǒng)的特點(diǎn)

本系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用融合到油田員工的生產(chǎn)安全培訓(xùn)過(guò)程中,通過(guò)硬件實(shí)體模擬、軟件效果仿真等手段,為油田員工生產(chǎn)安全培訓(xùn)的知識(shí)學(xué)習(xí)、崗位操作安全訓(xùn)練和考核提供可重復(fù)模擬、操作以及應(yīng)急預(yù)案演練的平臺(tái)。

仿真性油田員工可通過(guò)使用計(jì)算機(jī),采用多種交互手段,如語(yǔ)言、手勢(shì)、數(shù)據(jù)手套及觸覺(jué)等,與虛擬環(huán)境交流信息,并得到實(shí)時(shí)反饋。針對(duì)設(shè)備裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理,油田員工利用系統(tǒng)的虛擬仿真技術(shù),可以清晰、完整地看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單地操作鼠標(biāo)、操縱桿便可以從不同角度觀察各個(gè)部件細(xì)節(jié)和工藝過(guò)程,從而使油田員工更深入地理解各種裝置設(shè)備的生產(chǎn)安全屬性和生產(chǎn)工藝安全操作要求。

場(chǎng)景性系統(tǒng)針對(duì)不同崗位在油田實(shí)際環(huán)境中的生產(chǎn)安全規(guī)范操作流程,通過(guò)虛擬仿真技術(shù),可以逼真地還原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景。系統(tǒng)能為油田員工設(shè)定各種復(fù)雜的安全事故發(fā)生情況,以提高油田員工的安全事故應(yīng)急能力,從而使他們?cè)趯?lái)的實(shí)際工作環(huán)境下能得心應(yīng)手地處理各種安全隱患和安全事故危機(jī)情況。

實(shí)用性全面系統(tǒng)化的安全知識(shí)學(xué)習(xí)、專業(yè)化的崗位生產(chǎn)安全技能考核、虛擬化的生產(chǎn)安全模擬仿真培訓(xùn)、流程化的課件素材制作和個(gè)性化的自我培訓(xùn)管理相互配合,將生產(chǎn)安全知識(shí)學(xué)習(xí)、崗位生產(chǎn)安全技能訓(xùn)練和模擬仿真操作三者完美融合,使油田員工不但能鞏固并加深對(duì)生產(chǎn)安全知識(shí)的理解,而且能熟悉油田企業(yè)的各種生產(chǎn)安全突發(fā)場(chǎng)景和應(yīng)急流程,更能培養(yǎng)油田員工的生產(chǎn)安全事故應(yīng)急處理能力。

靈活性基于B/S系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),客戶端除IE瀏覽器外,無(wú)需安裝其他任何程序。試題庫(kù)、試卷、課程能自由加載或自動(dòng)生成。受訓(xùn)的任何油田員工能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)完全自由地通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)操作,學(xué)習(xí)或訓(xùn)練某種生產(chǎn)安全技能。對(duì)于訓(xùn)練后還沒(méi)有掌握的生產(chǎn)安全操作過(guò)程或技術(shù),員工可以自己多次練習(xí)。這樣,受訓(xùn)的油田員工可真正掌握生產(chǎn)安全培訓(xùn)的主動(dòng)權(quán),大大增強(qiáng)生產(chǎn)安全培訓(xùn)的效果。

安全性采用該系統(tǒng)模擬仿真的方式對(duì)油田員工進(jìn)行生產(chǎn)安全仿真訓(xùn)練,油田員工可以在一個(gè)逼真的環(huán)境中熟悉并操作各種復(fù)雜設(shè)備,即使操作失誤,也不會(huì)真正發(fā)生危險(xiǎn);同時(shí),油田員工可以進(jìn)入各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入理解,這對(duì)于生產(chǎn)安全應(yīng)急處理演習(xí)、油田生產(chǎn)安全操作技能的提高、減少硬件投資、減少操作危險(xiǎn)等方面都具有特別重要的意義。

擴(kuò)展性采用多層次體系結(jié)構(gòu)和模塊化技術(shù),使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性,開(kāi)發(fā)了與實(shí)訓(xùn)設(shè)備硬件對(duì)應(yīng)兼容的仿真實(shí)訓(xùn)功能模塊以及通用接口。只要安裝相應(yīng)的仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備,完成對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備硬件的驅(qū)動(dòng)之后,受訓(xùn)員工就可以直接利用該系統(tǒng)對(duì)各種仿真設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)互動(dòng)操作。

智能管理性從生產(chǎn)安全培訓(xùn)需求、生產(chǎn)安全培訓(xùn)計(jì)劃、生產(chǎn)安全培訓(xùn)實(shí)施、成本核算、生產(chǎn)安全培訓(xùn)評(píng)估、生產(chǎn)安全培訓(xùn)統(tǒng)計(jì)等方面進(jìn)行全過(guò)程管理。實(shí)現(xiàn)按油田員工部門、崗位、工種、考核、組織機(jī)構(gòu)等自動(dòng)分配課程,做到目標(biāo)明確、有的放矢。通過(guò)對(duì)考核結(jié)果的在線評(píng)估和分析,生成詳盡的生產(chǎn)安全培訓(xùn)總結(jié)報(bào)告,供油田企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層決策參考。

基于計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的油田生產(chǎn)安全培訓(xùn)軟件系統(tǒng),可以滿足油田員工的生產(chǎn)安全培訓(xùn)不受時(shí)間、空間和人員等因素限制,能夠隨時(shí)隨地地進(jìn)行自主生產(chǎn)安全培訓(xùn)的要求,降低油田企業(yè)生產(chǎn)安全培訓(xùn)成本,大大提高油田員工的生產(chǎn)安全事故應(yīng)急能力,增強(qiáng)油田員工生產(chǎn)安全培訓(xùn)興趣,促進(jìn)油田員工把生產(chǎn)安全知識(shí)與生產(chǎn)安全事故應(yīng)急操作技能更緊密地結(jié)合,擴(kuò)大生產(chǎn)安全培訓(xùn)受益人群,增加生產(chǎn)安全培訓(xùn)覆蓋面,打造出全新的油田生產(chǎn)安全培養(yǎng)模式,強(qiáng)化油田生產(chǎn)安全培訓(xùn)學(xué)習(xí)型組織建設(shè),全面提升油田企業(yè)在生產(chǎn)安全方面的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。

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作者簡(jiǎn)介:

檀朝東(1968—),男,安徽望江人,博士,中國(guó)石油大學(xué)副研究員,主要從事石油工程教學(xué)及科研。

(本文責(zé)任編輯:楊在良)