關於那名墜落的警員，為何保護沒起作用

11月初終於完成了測試塔架的建設，之前的過程真是阻力重重，一波三折，這個測試塔架是我個人出資建設的一個用於測試繩索類PPE的靜態拉力和動態沖墜測試的塔架，它的墜落塔總高為8m，豎井為2×2m的方形墜落井，H鋼焊接結構，有間距為3m的靜態拉力橫樑。由於我使用的拉力計是Rock Exotica生產的Enforcer，所以最大的測量範圍為20kN，但是已經足夠測試大部分類型的繩索系統。測試塔的靜態拉力來自一個34kN的手扳葫蘆，動態衝擊測試使用4:1滑輪組將最大100kg的重物提升至最高7m左右的位置。測試塔的建設主要是為了我正在編寫的書提供數據支持。我一直在想為測試塔起一個名字，有天在進行試驗流程驗證試驗時，我突然意識到這個測試塔除了load cell是電子設備以外，剩下所有衝擊能量，拉力能量都來源於我每天吃的蓋飯，可樂，糖果等食物，這很像不插電版（acoustic version）的音樂，而它最大能夠測試的衝擊能量大概為7000J（Ep=mgh），於是我給它起名叫「7000 焦耳測試塔」。要知道7000J的能量是個很小的能量，我打個比方，一瓶600ml的可口可樂，它所含有的能量約為1080000J ，差不多是我測試塔最大衝擊能量的154倍，當然大部分人會覺得一瓶可樂的能量不足為奇，甚至覺得可樂可以滅火，所以這些能量更不值得一提。換一個例子，正常人會害怕被子彈打中，因為它能殺死你，這種恐懼感在7月時我被困在伊斯坦布爾機場時切切實實的感受過，腦海里不斷呈現出COD6 里的機場那一幕。而一枚中間威力的彈藥的槍口動能也不過2000J左右，而且即使擊中你，子彈很可能打穿你，依然有大量的能量沒有傳遞到你的身上。

但是繩索作業，任何的高空繩索活動，不管是攀岩，工業作業，防墜落，探洞，溯溪，攀冰等等。如果你在繩索設備上發生任何的墜落，僅僅60cm的墜落就能輕輕鬆鬆要了你的命，而且我保證地球會毫不吝嗇的把所有能量都瞬間施加在你身上。我相信看了以上的很多內容，你可能會覺得又是一堆的數學問題。

對，math is hard, ground is harder.

所有的高空活動都需要專業知識，訓練和實踐，不要小看任何提升1cm的高度。但是恰恰相反，大部分人，特別是我們中國人，很多人都認為爬高是件簡單輕鬆的事情。前幾周，我受雇於某節目組拍協助攝高空擦玻璃的蜘蛛人，並且要保護兩名嘉賓體驗高空作業的安全。那裡大部分的人都覺得這只是個很簡單的項目，高空對於他們來說只是心理的恐懼而已。如果說那些不畏危險辛苦勞動的蜘蛛人多是些低受教育人群，他們之前沒有資源和機會去認識到高空作業的危險性。但是很多受過高等教育人群也依然沒有認識到這些危險，他們覺得這很簡單，易如反掌事情，而且這種現象是極其普遍的，前日我看新聞里關於海南文昌的發射中心，很多工人，哦，確切的講他們可能都是碩士或博士，在長征5號高達百米的總裝車間平台上作業，很多人穿戴的安全帶是只有胸部的結構（胸式安全帶是不能單獨使用的，在歐美的作業標準中是嚴重違規的） 。 所以在中國的繩索高空作業領域，從政府，公司，大學到個人，大都對此是一種眼高手低的姿態，沒有好的教材，沒有人深入的搞這方面的研究，所以中國沒有優秀的設備生產商，沒有好的標準，沒有好的監督和管理，沒有好的訓練和作業，所以北京每年能因為高空作業死亡40餘人。

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視頻地址：http://v.qq.com/page/a/r/4/a0354ts4er4.html

寫這篇文章的動力其實來自於一個電話，事情是這樣的，上周微信群和朋友圈裡瘋傳一個小視頻，是某地的特警在訓練時從高處墜落，但是他的止墜設備失效，人掉落在地上。是的，事實很殘酷，人瞬間就掉在地上了，我不知道這名警官後來的傷情如何，我也很遺憾看到這樣的事情，我培訓過很多軍警系統的人，也聽說過很多事故，事實上類似事故中國幾乎每月都發生，只是沒有公開。我和很多微博用戶都上傳了那則視頻，結果數日後，一個陌生號碼打來電話，問我是不是上傳視頻的博主，一會兒說他自己是戶外愛好者，一會兒暗示他是警察，說話支支吾吾要求我把視頻刪掉，是的，後來我查詢了那個號碼，他確實是警察，他不知道我的身份，卻說我的電話和姓名是從其他戶外愛好者那裡取得的，噗，如果他是利用公權通過微博實名查找的我的信息，那麼我真懷疑這個恐怖的社會還會不會進步?當然我理解他，自己的隊伍出現事故必然不想讓外人知道，所謂家醜不外揚。

在我的微博上有很多各種各樣的留言，感覺像突然冒出了一堆這方面的專家。有人說什麼7m是安全高度，有的說因為用了勞保級的設備，有的說怎麼用質量這麼差的裝備，還有很多都是在罵警隊，等等…但其實這樣吵來吵去，問題和事故的原因還是沒有解決。

接下來我用相對專業的角度告訴你為什麼會發生這樣的事情，如果事故方的當班領導看到這些也沒必要責備下面的，從技術角度看，警員和警隊對防墜落和設備完全不了解，即使他用的是完全合格的進口的相應產品，也會掉下來，接下來的試驗會告訴你們為什麼，所以他完全使用錯了設備和技術。此外我之前說過，那些航天發射中心的人都對防墜落完全不了解，那些碩士們如果在平台上發生墜落，即使止墜也很可能因為HHS（安全帶懸掛創傷）發生嚴重受傷或死亡，所以沒必要對於這件事責備任何人，因為幾乎沒有人懂。

首先，再簡單說一下什麼是墜落係數（fall factor）,這是個比值概念。這個比值只能在一定程度上說明墜落的嚴重程度。它和衝擊力沒有直接關係。墜落係數為1.7的衝擊力不一定比係數1的衝擊力大。

墜落高度：物體豎直方向的下落距離。

有效繩長（也可以稱為「有效連接長度」）：吸收衝擊所用到的繩長，或者是連接重物與固定錨點的繩長。

看下圖你會很快理解它的意義。

事故中很明顯攀爬者使用了扁帶的連接了一個胸式上升器，並且連接了上連接孔， 他一路帶著胸升往上爬，可以大概判斷出扁帶的長度約100cm左右，如果發生墜落，墜落係數將高達1.9左右，雖然他的系統墜落高度只不到2m,但這是一個很大的墜落係數。

還有一個知識點，人體能夠瞬間承受的最大衝擊力為12kN,或12個G的重力加速度（100kg測試假人）。這個數值最早是根據NASA和美國空軍的生物試驗得出的。這個數值也在很多的領域用於參考，比如汽車的碰撞試驗。但是CE標準中將此數值除以了安全係數2 ，也就是墜落系統的衝擊力不得大於6kN。

在攀岩時，因為使用了動力繩大部分的衝擊力如下圖：

1.為了更直觀的描述同一系統下衝擊力和墜落係數的關係。我進行了一個對比試驗：

使用CE測試中運動設備的測試重量80kg重物；

1根Beal的60cm尼龍材質管式扁帶。

分別進行墜落係數（FF）0.5, 1 ，1.5的墜落測試。

之所以能達到這麼大的衝擊力是因為扁帶的延展性極低。即使使用扁帶連接在一個足夠結實的錨點上發生墜落都能對身體造成傷害。而發生事故的警員的墜落係數和墜落距離要遠大於我測試時的墜落環境。

2.上升器≠止墜器，我們從視頻中看到使用者使用胸式上升器作為止墜器使用，上升器採用彈簧壓力的帶齒凸輪進行制動。帶齒類設備的制動是通過齒和凸輪的對繩皮的咬合來實現的，很大程度上的拉力集中於繩皮上。根據繩索直徑的不同，上升器會在4-6kN左右切斷繩皮導致制動失效。

我進行了第二個試驗（視頻B）：

使用80kg重物，Edelweiss的胸式上升器（Beal旗下品牌），Beal Contract 10.5 黑色靜力繩，Beal 60cm 尼龍管式扁帶，進行墜落係數1的墜落。所得的峰值衝擊力為5.7kN，上升器將繩皮完全撕裂。

所以使用上升器進行任何的衝擊受力都有可能對繩索造成破壞，也就是說即使正確安裝的上升器是不能用來作為止墜器的。

從視頻中能模糊的判斷出此次事故中使用者使用套結連接了胸式上升器的上連接孔。類似於左圖中的情況。這說明的是這種連接方式是完全錯誤的！我進行了這個模擬試驗（視頻C）：

使用上圖中的連接方法，使用60cm的尼龍扁帶，80kg重物，進行FF 1的墜落測試（有視頻），當衝擊力達到5kN之前，胸升便從繩索中脫出，並且沒有發生側板形變等損壞。繩皮被部分切開。

視頻地址：https://v.qq.com/x/page/q0353s4z5bg.html

上面的試驗幾乎模擬了那名警員掉落的情況，而這次事故中的墜落係數要大於我的試驗環境。胸式上升器通常有兩個孔，下連接孔用於承擔人體的重量，上連接孔用於連接胸帶，以幫助上升時將上升器沿著繩索提起，其實胸升上連接孔的強度很小，所以我做了一個附加試驗 （視頻D），模擬60cm尼龍扁帶的FF1.5的測試，當衝擊力達到7kN時上連接孔便發生斷裂（Edelwiess品牌的全尺寸胸升）。

這個試驗目的也是為了防止Petzl 配有Croll上升器的全身安全帶（Navaho Bod Croll或Avao Bod Croll）帶來的誤導作用。這種安全帶的胸式上升器的上連接孔和常用的普通胸式上升器並不一樣，這種特製的胸升的上連接孔強度會大於12kN，以保證上面的防墜落掛點的安全使用。

我見過有人以左圖的錯誤方式連接過胸升， （包括國產的山寨品牌），當發生墜落時，普通胸升的上連接孔很可能會發生斷裂。全身安全帶的胸部止墜掛點的強度要求15kN。

所以防墜落安全帶的胸前部位的結構強度必須很高，如果需要在普通防墜落全身安全帶上安裝胸升可以按照我的安全帶連接方式，下圖中你可以看到胸升只起到懸掛身體重量的作用。胸前防墜落掛點是和下方的主鎖連接。

事故中另外的兩處錯誤是：1.對於已經摔傷的傷員進行了快速的搬動，通常這類墜落傷害不建議對傷員進行立即的移動，這很可能會導致二次傷害。2.從視頻中模糊看到警員用坐式安全帶的腰帶與他的防墜系統連接，即使止墜有效，這種連接方式也很可能導致腰部受傷。

以上只是大致的事故分析，接下來講一下如何設置這種情況的防墜落保護。這種爬高的訓練項目國內的武警，警察，消防，軍隊都會有，其實這種防墜系統非常簡單，就是岩館用的頂繩保護系統，它能輕鬆完成止墜和下放的工作。你需要的是一根直徑10-10.5mm的動力繩，一套攀岩保護器（推薦用管式保護，不要用八字環，或使用Grigri），兩條半身安全帶，數把主鎖，一個可靠的上方錨點（15kN），或者去當地的岩館學習。

這裡之所以不建議使用移動止墜器（比如ASAP，RED，Back Up，Goblin等）原因是這類移動止墜器所使用的環境通常是發生墜落的概率比較低的環境，比如雙繩作業。但這類的爬高環境很類似攀岩，他會經常發生可能的脫手墜落，而且如果使用止墜器會必然發生墜落係數比較大的墜落，所以並不適合使用移動止墜器。

當然也可以使用可回收型的止墜器（ISC Merlin），或攀岩使用的自動保護器(Perfect Descent或Trublue)，它們的效率更高，操作更簡單，但是價格也更高，通常要1-2W人民幣左右。

本文關於技術層面的分析依然寫的比較淺，我明年會出版一本關於個人高空活動類PPE的書籍，我會用我多年的學習，積累和大量的試驗去完成一本關於高空作業原理到設備技術描述解釋的書籍，這將是中國第一本相關領域的書。類似的研究和書籍在國外很多，但是在中國幾乎是看不到的。目前已經開始了各類的實驗項目，如果你們有任何的實驗想法和請求也可以告訴我，估計到明年秋天能完成已經確定的400餘項的測試，做試驗真是花費很大的事，我已經獲得了部分品牌商的支持，我也依然在尋求更多相關品牌商的支持。

最後依然是關於態度的問題，我去過很多特警和內衛單位，我發現一個有趣的問題，相比消防而言，那些和罪犯打交道的單位對於我每次的技術或設備演示更加的嗤之以鼻，經常表現出不屑的態度。我曾經在展會上遇到過某警種學院的教官，他拿著一根我們的縫合終端的繩頭給他周圍的領導說這個縫合的肯定沒有我打結的強度高…我也去過國字頭的警察單位，那裡的警員們幾乎不相信我說的這說的那。這也許是在國內長期不正常的銷售、購買、使用的惡性循環造成的，我之前見過的很多銷售商們每次在投標的或推銷產品的展示環節無一不展現出一種誇耀和拍馬屁的阿諛奉承，且在背後往往都是行賄的勾當。久而久之，連基層的使用者們都不再敢相信任何銷售方的話，所以我一直是拒絕擔任任何銷售職位的，這行有時很黑暗。

就在周末別人還@我一則微博，所以你們就能看到整個相關行業內對於高空的作業是多麼的無知，人們常說不知者不怪，但是地球引力真的不會因為你的無知對你手下留情。

作者：@雪鳥-繩索技術及裝備評論