申康麗 申寶麗

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，電力行業(yè)發(fā)展也十分快速。觸電急救是電力從業(yè)人員必須掌握的一項(xiàng)基本技能，《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》中規(guī)定，作業(yè)人員“具備必要的安全生產(chǎn)知識(shí)，學(xué)會(huì)緊急救護(hù)法，特別要學(xué)會(huì)觸電急救?！痹陔姎庠O(shè)備檢修作業(yè)過(guò)程中，發(fā)生觸電后心臟跳動(dòng)和呼吸驟停的概率較高，觸電者能否生還往往取決于能否得到及時(shí)、正確有效的急救。

關(guān)鍵詞：觸電急救;虛擬現(xiàn)實(shí);安全培訓(xùn)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，電力行業(yè)發(fā)展也十分快速。安全是發(fā)展的紅線，安全培訓(xùn)是企業(yè)發(fā)展之本。觸電急救是電力從業(yè)人員必須掌握的一項(xiàng)基本技能，救護(hù)者的技能水平和心理素質(zhì)是能否救治成功的重要決定因素。虛擬現(xiàn)實(shí)觸電急救培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是安全培訓(xùn)在培訓(xùn)技術(shù)、方式和方法上的創(chuàng)新，為培訓(xùn)學(xué)員提供視覺(jué)、聽覺(jué)等多感官體驗(yàn)，提高培訓(xùn)的體驗(yàn)效果。在以往的知識(shí)與技能培訓(xùn)外，融入情感和態(tài)度培訓(xùn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和促進(jìn)知識(shí)遷移，提高觸電急救的培訓(xùn)效果，提升電力企業(yè)員工的互救能力和事故處置能力。

1系統(tǒng)介紹

系統(tǒng)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的觸電急救培訓(xùn)系統(tǒng)，是包括電力行業(yè)常見(jiàn)場(chǎng)景（輸電、配電、變電、繼電保護(hù)、營(yíng)銷、通信等專業(yè)作業(yè)環(huán)境）事故案例虛擬現(xiàn)實(shí)仿真還原、脫離電源、心肺復(fù)蘇、操作評(píng)分等功能的虛擬現(xiàn)實(shí)觸電急救培訓(xùn)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用C++語(yǔ)言編寫，使用UE4開發(fā)軟件進(jìn)行開發(fā)，綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種技術(shù)手段，結(jié)合HTCVIVE虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、心肺復(fù)蘇模擬人的培訓(xùn)系統(tǒng)。首次將虛擬現(xiàn)實(shí)與心肺復(fù)蘇模擬人實(shí)物進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)了操作者——虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)——心肺模擬人三方數(shù)據(jù)的交互。系統(tǒng)完成了電力作業(yè)及觸電急救場(chǎng)景建模、動(dòng)畫設(shè)定、虛擬現(xiàn)實(shí)第一、第三人稱視角、觸電場(chǎng)景再現(xiàn)，是集教學(xué)模式、訓(xùn)練模式、考核模式于一體的觸電急救虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)觸電場(chǎng)景再現(xiàn)，為培訓(xùn)學(xué)員提供視覺(jué)、聽覺(jué)等多感官體驗(yàn)，讓其身臨其境，使學(xué)員沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)中，提高培訓(xùn)的體驗(yàn)效果。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳感器進(jìn)行人機(jī)數(shù)據(jù)交互，可以提供最真實(shí)的高處墜落、壓力反饋等感官體驗(yàn)，提高培訓(xùn)的交互性。通過(guò)不同電力專業(yè)場(chǎng)景的選擇，有針對(duì)性的開展不同專業(yè)的觸電急救培訓(xùn)，提高現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)感和培訓(xùn)的針對(duì)性。通過(guò)情景式的學(xué)習(xí)，更好的幫助學(xué)員培訓(xùn)學(xué)員從理論知識(shí)的獲得到技能的遷移，提高培訓(xùn)效果。

2觸電事故的種類

1）電擊。電流直接通過(guò)人體的傷害稱為電擊。當(dāng)電流通過(guò)人體內(nèi)部后，可對(duì)人體器官造成損傷，破壞人體內(nèi)細(xì)胞的正常工作。主要表現(xiàn)為，引起麻感、針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛、呼吸困難、血壓異常、昏迷、心律不齊、窒息、心室顫動(dòng)等癥狀。2）電傷。電流作用于人體表面的傷害稱為電傷。通常所說(shuō)的，電傷主要是指當(dāng)人體觸電后，電流通過(guò)人體時(shí)，使電能轉(zhuǎn)換成熱能而對(duì)人體表面產(chǎn)生的電流灼傷。電傷主要有以下幾種。①電弧灼傷。由于電氣設(shè)備的操作原因或設(shè)備缺陷在分?jǐn)嚅_關(guān)電路時(shí)，產(chǎn)生大量的電弧對(duì)人體的傷害，這種傷害通常有2種形式，一種是直接電弧燒傷，也就是帶電體與人體間發(fā)生的電弧;另一種是間接燒傷，包括電弧發(fā)生在人體附近對(duì)人體的燒傷或金屬受熱熔化產(chǎn)生的飛濺物對(duì)人體的傷害。②電熔印。電熔印是指人體與帶電體接觸的部位留下永久性斑痕，而所產(chǎn)生的斑痕處皮膚失去彈性，表皮壞死，失去知覺(jué)。③皮膚金屬化。由于電流的作用，其能量使得金屬融化而產(chǎn)生的微粒滲入人體的皮膚，使皮膚堅(jiān)硬和粗糙而呈現(xiàn)特殊的顏色，皮膚金屬化大多是在弧光放電時(shí)發(fā)生和形成的，在一般情況下，此種傷害是局部性的。④機(jī)械性損傷。當(dāng)電流作用于人體時(shí)，由于人體的中樞神經(jīng)反射和肌肉強(qiáng)烈收縮等作用，導(dǎo)致人體機(jī)體組織斷裂、骨折等傷害。⑤電光眼。當(dāng)發(fā)生電弧時(shí)，由于電弧光所產(chǎn)生的紅外線、可見(jiàn)光、紫外線對(duì)人眼睛的傷害，主要表現(xiàn)特征為角膜炎、結(jié)膜炎等。

3預(yù)防觸電措施

3.1虛擬現(xiàn)實(shí)與觸電急救培訓(xùn)相結(jié)合

將心肺復(fù)蘇模擬人程序重新編輯，與虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相結(jié)合，開發(fā)一套數(shù)據(jù)互傳的插件，保證所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確的傳送給虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景當(dāng)中并轉(zhuǎn)換成事件，通過(guò)事件進(jìn)行判斷和下一步的動(dòng)畫以及其他互動(dòng)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與觸電急救培訓(xùn)相結(jié)合。主程序通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)將影像與聲音數(shù)據(jù)傳輸給操作者，操作者通過(guò)對(duì)手柄和模擬人的操作，將動(dòng)作信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳輸給主程序，主程序通過(guò)運(yùn)行和判斷再將信息反饋給操作者，形成操作閉環(huán)，同時(shí)培訓(xùn)教師可通過(guò)第三人稱視角（影音輸出）指導(dǎo)操作者操作，觀摩者也可對(duì)其操作進(jìn)行觀摩。觸電急救中參與救助者往往不只受救治的技能水平所限，同時(shí)還存在救治時(shí)難以克服的心理障礙。系統(tǒng)創(chuàng)造的高沉浸性、交互性環(huán)境可以讓培訓(xùn)學(xué)員體驗(yàn)在更加真實(shí)的事故場(chǎng)景中，第一視角下的虛擬世界最大限度的挑戰(zhàn)培訓(xùn)學(xué)員的心理極限，使其克服心理障礙，在以往的知識(shí)與技能培訓(xùn)外，融入情感和態(tài)度培訓(xùn)，達(dá)到增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和促進(jìn)知識(shí)遷移的目的。

3.2預(yù)防直接觸電措施

1）用絕緣材料將帶電體與可能的觸電體隔斷。例如，電工在帶電操作時(shí)穿絕緣鞋、戴絕緣手套、使用絕緣鉗。2）在帶電體周圍加裝屏護(hù)裝置。例如，在變壓器四周建立柵欄;家用電器帶有絕緣外殼。3）帶電體與其它物體之間保持一定的間距。例如，高壓輸電線與建筑物之間應(yīng)有最小垂直距離和水平距離。4）在易觸電之處，設(shè)立“高壓危險(xiǎn)”、“止步”等安全警示牌。

3.3迅速脫離電源

對(duì)于低壓觸電者，當(dāng)發(fā)生觸電事故后，現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員應(yīng)就近及時(shí)采取果斷的處理措施，若開關(guān)電源在附近可立即拉斷開關(guān)。如果導(dǎo)線搭在觸電者身上可采用木桿、木板等絕緣材料將帶電導(dǎo)線挑開;若觸電者倒在帶電體上可采用木板等絕緣材料將其撬開;如果沒(méi)有麻電感，可用手拽拉觸電者的雙肩，將其從帶電體部位拉開，但是不可拖拉觸電者的鞋。

3.4基于學(xué)員操作行為糾正的反饋式教學(xué)及綜合評(píng)價(jià)

系統(tǒng)針對(duì)虛擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的學(xué)員操作行為進(jìn)行記錄和監(jiān)控，并與正確操作比對(duì)，對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，幫助培訓(xùn)師了解培訓(xùn)學(xué)員的行為過(guò)程，在授課和指導(dǎo)過(guò)程中提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)對(duì)每個(gè)學(xué)員在心肺復(fù)蘇過(guò)程中按壓深度、頻率、次數(shù)進(jìn)行記錄，每5-10名學(xué)員操作后，培訓(xùn)師調(diào)取統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解學(xué)員操作情況，并有針對(duì)性的進(jìn)行個(gè)體輔導(dǎo)和集體糾正，提高培訓(xùn)的針對(duì)性和有效性。

結(jié)語(yǔ)

電能的應(yīng)用給人類的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了極大的便利，但是如果發(fā)生人身觸電，電流可能直接流過(guò)人體的內(nèi)部器官，安全是發(fā)展的紅線，安全培訓(xùn)是企業(yè)發(fā)展之本。虛擬現(xiàn)實(shí)觸電急救培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是安全培訓(xùn)在培訓(xùn)技術(shù)、方式和方法上的創(chuàng)新，有效的提高了觸電急救的培訓(xùn)效果，提升了電力企業(yè)員工和全民的互救能力、事故處置能力。

參考文獻(xiàn)

[1]柳瑞雪，任友群.沉浸式虛擬環(huán)境中的心流體驗(yàn)與移情效果研究.課程與教學(xué)[J]，2019（4）99-100

[2]劉敦文，賈昊燃，翦英驊，邱豐愷，顏輝.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的隧道火災(zāi)應(yīng)急培訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建和研究.中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)[J]，2019（2）131-137

[3]劉德建，劉曉琳，張琰，陸奧帆，黃榮懷.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用的潛力、進(jìn)展與挑戰(zhàn).開放教育研究[J]，2016（8）