注冊(cè)安全工程師《安全生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)》第一章第七節(jié)講義課件全考點(diǎn)第七節(jié)安全人機(jī)工程安全人機(jī)工程是運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的理論和方法研究“人—機(jī)—環(huán)境”系統(tǒng)，并使三者在安全的基礎(chǔ)上達(dá)到最佳匹配，以確保系統(tǒng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一門綜合性的科學(xué)。一、人的特性（一）人的生理特性1.人體供能與勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)（1）人體特征參數(shù)（2）人體能量代謝人體能量的產(chǎn)生和消耗稱為能量代謝。能量代謝分為三種，即基礎(chǔ)代謝、安靜代謝和活動(dòng)代謝。影響人體作業(yè)時(shí)能量代謝的因素很多，如作業(yè)類型、作業(yè)方法、作業(yè)姿勢(shì)、作業(yè)速度等。（3）勞動(dòng)強(qiáng)度及分級(jí)1）我國(guó)的勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)WBGT指數(shù)又稱濕球黑球溫度，是綜合評(píng)價(jià)人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負(fù)荷的一個(gè)基本參量，單位為℃。《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1）指出了寒冷環(huán)境下作業(yè)，體力勞動(dòng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度要求：2）體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)Ⅰ指數(shù)大反映勞動(dòng)強(qiáng)度大，指數(shù)小反映勞動(dòng)強(qiáng)度小。體力勞動(dòng)強(qiáng)度Ⅰ按大小分為4級(jí)。常見職業(yè)體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)：2.疲勞（1）定義：疲勞分為肌肉疲勞（或稱體力疲勞）和精神疲勞（或稱腦力疲勞）兩種。肌肉疲勞是指過度緊張的肌肉局部出現(xiàn)酸痛現(xiàn)象，一般只涉及大腦皮層的局部區(qū)域。精神疲勞則與中樞神經(jīng)活動(dòng)有關(guān)，是一種彌散的、不愿意再作任何活動(dòng)的懶惰感覺，意味著肌體迫切需要得到休息。（2）疲勞產(chǎn)生的原因1）工作條件因素①工作環(huán)境中的勞動(dòng)制度和生產(chǎn)組織不合理。如作業(yè)時(shí)間過久、強(qiáng)度過大、速度過快、體位欠佳等。②機(jī)器設(shè)備和工具條件差，設(shè)計(jì)不良。如控制器、顯示器不適合于人的心理及生理要求。③工作環(huán)境差。如照明欠佳，噪聲太強(qiáng)，振動(dòng)、高溫、高濕以及空氣污染等。2）作業(yè)者本身的因素：作業(yè)者的熟練程度、操作技巧、身體素質(zhì)、對(duì)工作的適應(yīng)性，營(yíng)養(yǎng)、年齡、休息、生活條件以及勞動(dòng)情緒等。如勞動(dòng)效果不佳、勞動(dòng)內(nèi)容單調(diào)、勞動(dòng)環(huán)境缺乏安全感、勞動(dòng)技能不熟練等原因會(huì)誘發(fā)心里疲勞。（3）消除疲勞的途徑1）在進(jìn)行顯示器和控制器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮人的生理心理因素。2）通過改變操作內(nèi)容、播放音樂等手段克服單調(diào)乏味的作業(yè)。3）改善工作環(huán)境，科學(xué)地安排環(huán)境色彩、環(huán)境裝飾及作業(yè)場(chǎng)所布局，保證合理的溫濕度、充足的光照等。4）避免超負(fù)荷的體力或腦力勞動(dòng)，合理安排作息時(shí)間，注意勞逸結(jié)合等。（二）人的心理特性（1）能力主要有感覺、知覺、觀察力、注意力、記憶力、思維想象力和操作能力等。（2）性格道德品質(zhì)和意志特點(diǎn)是構(gòu)成性格的基礎(chǔ)。表現(xiàn)形式：冷靜型、活潑型、急躁型、輕浮型和遲鈍型。（3）需要與動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)是由需要產(chǎn)生的。人們對(duì)安全、教育、勞動(dòng)、交往的需要比對(duì)衣、食、住、行的需要更為強(qiáng)烈。（4）情緒與情感急躁情緒：干活利索但毛躁、欠謹(jǐn)慎，有章不循、心與手不一致等。煩躁情緒：沉悶、不愉快、精神不集中，嚴(yán)重時(shí)自身器官及生理機(jī)能不能很好地協(xié)調(diào)等。（5）意志。人們自覺地確定目標(biāo)并調(diào)節(jié)自己的行動(dòng)去克服困難，實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的心理過程，它是意識(shí)的能動(dòng)作用的表現(xiàn)。二、機(jī)器的特性三、人與機(jī)器特性的比較四、人機(jī)系統(tǒng)和人機(jī)作業(yè)環(huán)境（一）人機(jī)系統(tǒng)1.人機(jī)系統(tǒng)的概念人機(jī)系統(tǒng)中的三大要素：人、機(jī)器、人機(jī)界面。人的相關(guān)子系統(tǒng)：主要是“感受刺激—大腦信息加工—做出反應(yīng)”。機(jī)器的子系統(tǒng)：主要是“控制裝置—機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)—顯示裝置”。人機(jī)之間存在著信息的回路。系統(tǒng)能否正常工作，取決于信息傳遞過程能否持續(xù)有效地進(jìn)行，或取決于信息和能量流能否正常無(wú)誤的流動(dòng)。2.人機(jī)系統(tǒng)的類型人機(jī)系統(tǒng)按系統(tǒng)的自動(dòng)化程度可分為人工操作系統(tǒng)、半自動(dòng)化系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)三種。（1）人工操作系統(tǒng)、半自動(dòng)化系統(tǒng)中，人機(jī)共體，或機(jī)為主體，系統(tǒng)的動(dòng)力源由機(jī)器提供，人在系統(tǒng)中主要充當(dāng)生產(chǎn)過程的操作者與控制者，即控制器主要由人來(lái)進(jìn)行操作。系統(tǒng)的安全性主要取決于人機(jī)功能分配的合理性、機(jī)器的本質(zhì)安全性及人為失誤狀況。（2）在自動(dòng)化系統(tǒng)中，則以機(jī)為主體，機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)完全依賴于閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)器自身的控制，人只是一個(gè)監(jiān)視者和管理者，監(jiān)視自動(dòng)化機(jī)器的工作。系統(tǒng)的安全性主要取決于機(jī)器的本質(zhì)安全性、機(jī)器的冗余系統(tǒng)是否失靈以及人處于低負(fù)荷時(shí)的應(yīng)急反應(yīng)變差等情形?？偨Y(jié)：人機(jī)系統(tǒng)類型（二）人機(jī)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算人機(jī)系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度：RS=RH·RM式中RS：人機(jī)系統(tǒng)可靠度RH：人的操作可靠度RM：機(jī)器設(shè)備可靠度人機(jī)系統(tǒng)可靠度采用并聯(lián)方法來(lái)提高。1.兩人監(jiān)控人機(jī)系統(tǒng)的可靠度當(dāng)系統(tǒng)由兩人監(jiān)控時(shí)，一旦發(fā)生異常情況應(yīng)立即切斷電源。（1）正常狀況時(shí)，相當(dāng)于兩人串聯(lián)，可靠度比一人控制的系統(tǒng)減小了，即產(chǎn)生誤操作的概率增大了，操作者不切斷電源的可靠度為RHc（不產(chǎn)生誤動(dòng)作的概率）：RHc=R1·R2（2）異常狀況時(shí)，相當(dāng)于兩人并聯(lián)，可靠度比一人控制的系統(tǒng)增大了，此時(shí)操作者切斷電源的可靠度為（正確操作的概率）：RHb=1-（1-R1）?（1-R2）系統(tǒng)的可靠度：R?sr=RHb?RM=[1-（1-R1）?（1-R2）]?RM（三）人機(jī)作業(yè)環(huán)境1.照明環(huán)境（1）照明環(huán)境特性1）適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件能提高近視力和遠(yuǎn)視力。2）在亮光下，瞳孔縮小，視網(wǎng)膜上成像更為清晰，視物清楚。3）當(dāng)照明不良時(shí)，因反復(fù)努力辨認(rèn)，易使視覺發(fā)生疲勞。4）視覺疲勞可通過閃光融合頻率和反應(yīng)時(shí)間等方法進(jìn)行測(cè)定。5）眩光條件下，人們會(huì)因瞳孔縮小而影響視網(wǎng)膜的視物，導(dǎo)致視物模糊。（2）光環(huán)境控制應(yīng)注意的問題1）作業(yè)場(chǎng)所的照明方案應(yīng)既能滿足工作照明，又避免不良的眩光。2）面對(duì)作業(yè)人員的墻壁，避免采用強(qiáng)烈的顏色對(duì)比；避免有光澤的或反射性的涂料。3）視覺顯示器之間的亮度差應(yīng)避免大于10:1；確保顯示器使用時(shí)無(wú)閃爍。4）出于減少反射光引起視物不清及安全保密等理由，應(yīng)不設(shè)或少設(shè)窗戶。2.色彩環(huán)境（1）色彩對(duì)人的影響（2）色彩控制應(yīng)注意的問題顏色設(shè)計(jì)具