“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練實訓項目的開發(fā)與實踐

石惟理 景麗君 付軍鳳 王素芹

（中國石化天津分公司培訓中心，天津 300100）

“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練實訓項目的開發(fā)與實踐

石惟理 景麗君 付軍鳳 王素芹

（中國石化天津分公司培訓中心，天津 300100）

安全培訓中的應(yīng)急演練主要有桌面推演、現(xiàn)場演練和虛擬現(xiàn)實演練三種方式。本文以某石化企業(yè)下屬培訓中心開發(fā)“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓為例，從應(yīng)急演練培訓現(xiàn)狀、培訓開發(fā)與實踐分別進行分析論述，對“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的深度開發(fā)提出建議。

虛實結(jié)合；應(yīng)急演練；安全培訓；軟件開發(fā)

目前，安全培訓中應(yīng)急演練主要有班組預案桌面推演、現(xiàn)場真實演練和虛擬現(xiàn)實演練等三種方式。其中，桌面推演的員工參與程度和真實性相對較差，收效甚低。虛擬現(xiàn)實仿真演練則屬于純軟件形式，利用電腦模擬現(xiàn)場裝置和環(huán)境，操作者用鼠標控制虛擬小人在場景中完成整個應(yīng)急預案處理程序。這種方式不受時間、場地、人次的限制，有現(xiàn)場沉浸感及一定的真實感，但缺乏真實的身體感受，有“玩游戲”的感覺。最行之有效的是現(xiàn)場真實演練，具有真實感強、參與感強、印象深刻等諸多優(yōu)點，但對現(xiàn)場資源的投入要求較高（如消防隊以及相關(guān)部門的參與等），影響日常生活，演練頻次及參與人次相應(yīng)受到限制。

如何尋找一種效果好且成本低的演練方式？本文以某石化企業(yè)下屬培訓中心為例，展示了其開發(fā)“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的實踐探索，并提出相關(guān)建議，以期為提升應(yīng)急演練培訓效果提供一點借鑒。

1 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的開發(fā)

所謂“虛實結(jié)合”應(yīng)急預案演練，是用虛擬現(xiàn)實烘托生產(chǎn)裝置事故場景以及操作后的場景變化，通過3D軟件設(shè)置火災(zāi)、爆炸及人員中毒等多種事故場景，用真人來實現(xiàn)個體操作、演練操作和相互交流的培訓方式，能夠有效增加學員的真實感受，彌補虛擬現(xiàn)實演練、桌面推演和裝置現(xiàn)場演練各自的不足。

1.1 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的設(shè)計思路

目前，3D仿真技術(shù)在開發(fā)工藝類培訓的應(yīng)用較為常見，但在應(yīng)急演練培訓方面還是空白。這種方式不僅可以實現(xiàn)較高程度的離線訓練，還能減少資金和資源投入。具體設(shè)計思路如下：以裝置沙盤（已有）作為作業(yè)現(xiàn)場的整體生產(chǎn)鏈條展示和局部作業(yè)區(qū)域演示；通過三維場景及事故狀態(tài)變化模擬作業(yè)現(xiàn)場，營造作業(yè)氛圍，使學員有現(xiàn)場的沉浸感；地面設(shè)計與三維仿真系統(tǒng)配套的裝置俯視平面圖，作為學員現(xiàn)場跑位和協(xié)調(diào)聯(lián)動的作業(yè)區(qū)域。其間如報警、空氣呼吸器佩戴、心肺復蘇操作、設(shè)置警戒線等應(yīng)急處理動作通過學員角色和真實的設(shè)備設(shè)施反映出來，實現(xiàn)個人單體能力訓練和班組配合的應(yīng)急處置過程。上、中、下三層的設(shè)備設(shè)施和系統(tǒng)，構(gòu)成了“虛實結(jié)合”的作業(yè)環(huán)境和演練平臺。

“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓分為三個階段：

第一階段是個人單體能力訓練。如佩帶空氣呼吸器、心肺復蘇操作、現(xiàn)場有毒氣體和可燃氣體檢測報警器的使用、擔架及消防器材等操作都在外操室或演練室進行真實操作訓練。

第二階段是軟件應(yīng)急演練流程訓練。在仿真機房通過軟件操作，對事故進行應(yīng)急預案流程的熟悉和演練，側(cè)重于應(yīng)急預案的處理流程，包含每個角色任務(wù)、互相之間配合，工藝現(xiàn)場應(yīng)急處置等。在整個演練中通過評分軟件對系統(tǒng)內(nèi)各個角色的操作進行記錄和打分。

第三階段是“虛實結(jié)合”的裝置級應(yīng)急演練實訓。在應(yīng)急演練室進行訓練，用虛擬現(xiàn)實烘托現(xiàn)場環(huán)境氣氛，用真人演練來增加真實感受。

1.2 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的分區(qū)及功能

應(yīng)急演練室整體劃分為6個區(qū)域，分別是整體觀察區(qū)、環(huán)境呈現(xiàn)區(qū)、中控室區(qū)、外操準備區(qū)、現(xiàn)場演練區(qū)、觀摩區(qū)（見圖1）。其中：整體觀察區(qū)，以中心現(xiàn)有煉化企業(yè)生產(chǎn)裝置沙盤為依托，了解企業(yè)整體生產(chǎn)全貌、交代演練任務(wù)背景。環(huán)境(事故)呈現(xiàn)區(qū)，以3D軟件系統(tǒng)及大屏幕為背景，通過視覺、聽覺營造真實的事故場景，如著火、泄漏，人員傷害等。各類事故可單一出現(xiàn)、可多種一起組態(tài)，也可發(fā)展變換。中控室區(qū)，模擬現(xiàn)場中控室仿DCS監(jiān)控，實現(xiàn)上下通訊，命令、火警、救護等，起聯(lián)絡(luò)站的作用。外操準備區(qū)，設(shè)置外操個體防護用品、操作工具、救護工具，做好去現(xiàn)場前的準備工作?，F(xiàn)場演練區(qū)，以呈現(xiàn)事故環(huán)境的生產(chǎn)裝置俯視平面圖為依據(jù)，用于真實演練，人員、通訊方式、人員交互均真實；可使用遙控鼠標操作虛擬人物與自己同步。觀摩區(qū)，設(shè)置在生產(chǎn)裝置俯視平面圖周邊，根據(jù)場上人員應(yīng)急演練過程表現(xiàn)評判打分，并參與演練后的復盤討論。

1.3 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的軟硬件建設(shè)

“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練的建設(shè)分為軟件建設(shè)和硬件建設(shè)兩個方面。

軟件建設(shè)包括：自然環(huán)境，如現(xiàn)場風向、風力等；演練信息設(shè)置，如參加演練的人數(shù)、真人名和角色名；場景設(shè)置，在大屏幕上顯示三維場景并且可控制視角、方向、遠近等；環(huán)境模擬，根據(jù)需要調(diào)整事故的大小、聲音和發(fā)生速度、發(fā)生變化等；工藝模擬組態(tài)，使學員在演練中按照組態(tài)步驟自動進行工藝處理；根據(jù)演練人員動作和申請響應(yīng)消防、救護等程序；攝錄系統(tǒng)，攝錄整個實訓過程，便于在復盤討論中通過實訓過程回放，查找問題、糾正錯誤、規(guī)范做法。

圖1 應(yīng)急演練室區(qū)域功能示意圖

硬件建設(shè)具體內(nèi)容如表1所示。

1.4 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的創(chuàng)新點

“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓是依托虛實結(jié)合優(yōu)勢互補的新穎形式，在演練中以安全為過程核心，進行應(yīng)急處置的一種綜合教學活動。該活動是知識能力和行為的串聯(lián)培訓，使知識行為化、行為再固化，最后復盤總結(jié)夯實成效，從而達到培養(yǎng)處理的習慣、鎮(zhèn)靜的頭腦、嫻熟的操作的培訓目標。

2 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的實踐

2.1 培訓的組織環(huán)節(jié)

“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練實訓項目整個培訓過程分為背景介紹、單體訓練、演練實施和復盤提升等四個環(huán)節(jié)，其中演練實施和復盤研討尤為關(guān)鍵。

在背景介紹中，通過視頻沖擊將學員引入培訓的氛圍，了解培訓相關(guān)內(nèi)容，以及演練的區(qū)塊、功能及培訓目標。在單體訓練中，進行搶救、報警、消防等個體訓練。

在演練實施中，則分為演練要求、熟悉場景、

建立班組、編寫方案、桌面推演、演練實訓等六個環(huán)節(jié)。演練由虛擬現(xiàn)實3D軟件實現(xiàn)場景模擬，通過大屏幕和音響實現(xiàn)現(xiàn)場效果。學員分為兩組，一組在現(xiàn)場演練區(qū)根據(jù)災(zāi)難事故現(xiàn)場和應(yīng)急預案處置程序進行實際演練，從匯報事故開始，佩戴防護用具、聯(lián)系上下級人員、報警、發(fā)送協(xié)作命令、現(xiàn)場模擬跑位、使用工具等，都由真人在虛擬的場景中真實進行；另一組學員在觀摩區(qū)進行打分，查找不足。整個操作實時攝像，將大屏幕中場景、人員活動情況和現(xiàn)場演練區(qū)中所有真人操作同時攝錄下來。

表1 應(yīng)急演練硬件建設(shè)內(nèi)容

在復盤提升中，分為小組自評互評、回放錄像、專家點評補充、規(guī)范應(yīng)急流程、規(guī)范演練展示、補充完善等六個環(huán)節(jié)。通過復盤討論、回放演練錄像，查找演練中的不足，提高應(yīng)急水平。

2.2 培訓大綱設(shè)計

為了達到預期的培訓效果，將內(nèi)容的設(shè)定、時間的把控、提供的資料及表單等多方因素編制成“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓大綱，為項目的完美呈現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。大綱部分內(nèi)容如表2所示。

2.3 評分表

為了激發(fā)學員的潛能與興趣，在培訓中編制給訓練團隊打分排名取優(yōu)的評分表，同時，該表又能提醒學員演練相關(guān)內(nèi)容及關(guān)注點，作為自己演練時的參考。

3 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的再開發(fā)和應(yīng)用思考

當前建設(shè)完成的“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓，是基于石化行業(yè)典型的火災(zāi)爆炸和氣防事故設(shè)計的，未來要結(jié)合企業(yè)自身特點和預案類型，逐步擴展和深化。一是增加事故類型和應(yīng)急處置的復雜程度；二是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，優(yōu)化實訓

的平臺和基礎(chǔ)建設(shè)。為此，還要全面深入調(diào)研和研究企業(yè)應(yīng)急預案工作，才能開發(fā)好為助力于企業(yè)應(yīng)急演練工作的培訓設(shè)計。初步的設(shè)想有以下三個方面：

表2 “虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓大綱

3.1 裝置級演練培訓人員的縱向發(fā)展

目前應(yīng)急演練室只有一套3D加熱爐裝置現(xiàn)場環(huán)境呈現(xiàn)軟件，事故類型為火災(zāi)爆炸和中毒，主要針對裝置操作人員進行“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓。待持續(xù)開發(fā)成熟之后，可針對不同培訓對象縱向發(fā)展，開設(shè)班組長乃至車間主任級應(yīng)急演練培訓項目。

3.2 裝置級演練培訓模擬環(huán)境的橫向發(fā)展

在裝置級“虛實結(jié)合”應(yīng)急演練培訓的基礎(chǔ)之上，依據(jù)事故類型的不同，繼續(xù)橫向開發(fā)罐區(qū)、槽車、接駁等不同環(huán)境中的事故，突出一個點，由點到面，逐步體現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)急處置的復雜性，從而總結(jié)每一類型的應(yīng)急特點和處置技術(shù)，真正做到聯(lián)通現(xiàn)場。

3.3 不同事故模擬環(huán)境軟件的針對性開發(fā)

為了有效提高培訓效果，今后還將著力繼續(xù)開發(fā)罐區(qū)、槽車、接駁等不同區(qū)域的事故環(huán)境呈現(xiàn)軟件，以及培訓人員現(xiàn)場對應(yīng)跑位的演練區(qū)域地面布置圖，確?！疤搶嵔Y(jié)合”應(yīng)急演練培訓項目事故模擬環(huán)境、操作人員與地面布置圖的一一對應(yīng)，使培訓更具針對性。

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。畢業(yè)于河北工學院化機專業(yè)。高級講師，現(xiàn)任中國石化天津分公司培訓中心副主任。電子郵箱：swl7678@163.com。