第第PAGE\MERGEFORMAT1頁共NUMPAGES\MERGEFORMAT1頁安全人機功能分配題庫及答案解析（含答案及解析）姓名：科室/部門/班級：得分：題型單選題多選題判斷題填空題簡答題案例分析題總分得分

一、單選題（共20分）

1.在人機功能分配中，屬于“人機共控”模式的應用場景是（______）。

A.自動化生產(chǎn)線上的物料搬運

B.高速電梯的運行控制

C.航空器自動駕駛系統(tǒng)

D.汽車自動泊車功能

2.根據(jù)國際安全標準ISO61508，以下哪項不屬于功能安全生命周期的階段？（______）

A.落地測試

B.需求分析

C.風險評估

D.安全完整性等級（SIL）確定

3.在工業(yè)機器人操作區(qū)域，設(shè)置安全圍欄的主要目的是（______）。

A.提升設(shè)備運行效率

B.防止人員誤入危險區(qū)域

C.方便設(shè)備維護保養(yǎng)

D.減少設(shè)備能耗

4.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，以下哪項屬于“機械安全防護裝置”的典型類型？（______）

A.遙控操作臺

B.雙穩(wěn)態(tài)安全門

C.無級變速器

D.動力滑臺

5.在緊急停止系統(tǒng)中，以下哪項屬于“安全相關(guān)部件”的失效安全要求？（______）

A.失電時保持制動狀態(tài)

B.失電時自動啟動設(shè)備

C.過載時自動降速

D.故障時報警提示

6.以下哪項不屬于“人機功能分配”的考慮因素？（______）

A.操作者的疲勞程度

B.設(shè)備的響應時間

C.任務(wù)的復雜度

D.設(shè)備的制造成本

7.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級3的控制設(shè)備適用于（______）。

A.低風險作業(yè)環(huán)境

B.中等風險作業(yè)環(huán)境

C.高風險作業(yè)環(huán)境

D.極端風險作業(yè)環(huán)境

8.在人機交互界面設(shè)計中，以下哪項屬于“容錯性設(shè)計”的典型措施？（______）

A.減少操作按鈕數(shù)量

B.提供多重確認提示

C.自動隱藏非必要信息

D.使用高對比度顏色

9.根據(jù)國際標準IEC61508，功能安全等級SIL4的系統(tǒng)適用于（______）。

A.一般工業(yè)控制

B.關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備

C.航空航天系統(tǒng)

D.低風險辦公設(shè)備

10.在緊急停車按鈕設(shè)計中，以下哪項符合“雙穩(wěn)態(tài)”要求？（______）

A.按鈕按下后自動復位

B.需要持續(xù)按壓保持狀態(tài)

C.松開按鈕后自動啟動

D.按鈕損壞時自動跳閘

11.在人機功能分配中，以下哪項屬于“人機協(xié)同”模式的典型應用？（______）

A.自動駕駛汽車

B.航空器自動駕駛

C.醫(yī)療手術(shù)機器人

D.智能工廠生產(chǎn)線

12.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，安全光柵的防護等級通常為（______）。

A.IP20

B.IP65

C.IP40

D.IP50

13.在緊急停止系統(tǒng)中，以下哪項屬于“安全連鎖”設(shè)計的要求？（______）

A.一個停止按鈕控制多個設(shè)備

B.停止信號需經(jīng)過多級確認

C.停止按鈕需采用防水設(shè)計

D.停止信號需實時傳輸

14.根據(jù)國際標準ISO13849，安全等級4的安全相關(guān)部件適用于（______）。

A.低風險應用

B.中等風險應用

C.高風險應用

D.極端風險應用

15.在人機交互界面設(shè)計中，以下哪項屬于“可逆操作”的典型設(shè)計？（______）

A.單擊按鈕后自動執(zhí)行

B.操作錯誤時自動撤銷

C.需要管理員權(quán)限確認

D.操作完成后自動鎖定

16.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級2的控制設(shè)備適用于（______）。

A.低風險作業(yè)環(huán)境

B.中低風險作業(yè)環(huán)境

C.中高風險作業(yè)環(huán)境

D.極高風險作業(yè)環(huán)境

17.在人機功能分配中，以下哪項屬于“人機共控”模式的優(yōu)勢？（______）

A.提升操作效率

B.降低決策風險

C.減少設(shè)備成本

D.簡化系統(tǒng)設(shè)計

18.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，機械安全防護裝置的測試周期通常為（______）。

A.每月一次

B.每季度一次

C.每半年一次

D.每年一次

19.在緊急停止系統(tǒng)中，以下哪項屬于“安全完整性”的典型要求？（______）

A.停止信號傳輸延遲不超過10ms

B.停止按鈕需采用防呆設(shè)計

C.停止按鈕需安裝在顯眼位置

D.停止信號需經(jīng)過多重確認

20.根據(jù)國際標準ISO61508，功能安全等級SIL3的系統(tǒng)適用于（______）。

A.一般工業(yè)控制

B.關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備

C.航空航天系統(tǒng)

D.低風險辦公設(shè)備

二、多選題（共15分，多選、錯選均不得分）

21.在人機功能分配中，以下哪些屬于“人機協(xié)同”模式的典型應用？（______）

A.智能工廠的機器人協(xié)作

B.醫(yī)療手術(shù)機器人

C.航空器自動駕駛

D.自動駕駛汽車

22.根據(jù)國際標準ISO13849，安全等級3的安全相關(guān)部件適用于（______）。

A.低風險應用

B.中等風險應用

C.高風險應用

D.極端風險應用

23.在緊急停止系統(tǒng)中，以下哪些屬于“安全相關(guān)部件”的失效安全要求？（______）

A.失電時保持制動狀態(tài)

B.失電時自動啟動設(shè)備

C.過載時自動降速

D.故障時報警提示

24.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級1的控制設(shè)備適用于（______）。

A.低風險作業(yè)環(huán)境

B.中低風險作業(yè)環(huán)境

C.中高風險作業(yè)環(huán)境

D.極高風險作業(yè)環(huán)境

25.在人機交互界面設(shè)計中，以下哪些屬于“容錯性設(shè)計”的典型措施？（______）

A.提供多重確認提示

B.自動隱藏非必要信息

C.減少操作按鈕數(shù)量

D.使用高對比度顏色

26.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，機械安全防護裝置的典型類型包括（______）。

A.安全門

B.安全光柵

C.安全圍欄

D.雙穩(wěn)態(tài)安全門

27.在人機功能分配中，以下哪些屬于“人機共控”模式的應用場景？（______）

A.自動化生產(chǎn)線上的物料搬運

B.高速電梯的運行控制

C.航空器自動駕駛系統(tǒng)

D.汽車自動泊車功能

28.根據(jù)國際標準IEC61508，功能安全等級SIL2的系統(tǒng)適用于（______）。

A.一般工業(yè)控制

B.關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備

C.航空航天系統(tǒng)

D.低風險辦公設(shè)備

29.在緊急停止系統(tǒng)中，以下哪些屬于“安全連鎖”設(shè)計的要求？（______）

A.一個停止按鈕控制多個設(shè)備

B.停止信號需經(jīng)過多級確認

C.停止按鈕需采用防水設(shè)計

D.停止信號需實時傳輸

30.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級4的控制設(shè)備適用于（______）。

A.低風險作業(yè)環(huán)境

B.中等風險作業(yè)環(huán)境

C.高風險作業(yè)環(huán)境

D.極高風險作業(yè)環(huán)境

三、判斷題（共10分，每題0.5分）

31.在人機功能分配中，所有高風險任務(wù)都應完全由人工控制。（______）

32.根據(jù)國際標準ISO61508，功能安全等級SIL4的系統(tǒng)適用于所有工業(yè)控制場景。（______）

33.在工業(yè)機器人操作區(qū)域，設(shè)置安全圍欄的主要目的是防止設(shè)備過熱。（______）

34.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，安全光柵的防護等級通常為IP65。（______）

35.在緊急停止系統(tǒng)中，停止信號傳輸延遲不超過10ms屬于“安全完整性”的典型要求。（______）

36.在人機交互界面設(shè)計中，減少操作按鈕數(shù)量屬于“容錯性設(shè)計”的典型措施。（______）

37.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級2的控制設(shè)備適用于中低風險作業(yè)環(huán)境。（______）

38.在人機功能分配中，所有自動化任務(wù)都應完全由機器控制。（______）

39.根據(jù)國際標準IEC61508，功能安全等級SIL3的系統(tǒng)適用于關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備。（______）

40.在緊急停止系統(tǒng)中，停止按鈕需采用防呆設(shè)計屬于“安全相關(guān)部件”的失效安全要求。（______）

四、填空題（共10分，每空1分）

41.在人機功能分配中，________是指人類和機器在任務(wù)執(zhí)行過程中相互協(xié)作、共同控制的狀態(tài)。

42.根據(jù)國際標準ISO13849，安全等級4的安全相關(guān)部件適用于______風險應用場景。

43.在緊急停止系統(tǒng)中，________是指停止信號傳輸?shù)难舆t時間必須控制在特定范圍內(nèi)。

44.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級3的控制設(shè)備適用于______風險作業(yè)環(huán)境。

45.在人機交互界面設(shè)計中，________是指操作錯誤時系統(tǒng)能夠自動撤銷操作。

46.根據(jù)美國標準ANSI/RIAR15.06，機械安全防護裝置的典型類型包括______、安全光柵和安全圍欄。

47.在人機功能分配中，________是指人類負責決策和監(jiān)控，機器負責執(zhí)行任務(wù)的模式。

48.根據(jù)國際標準IEC61508，功能安全等級SIL2的系統(tǒng)適用于______風險應用場景。

49.在緊急停止系統(tǒng)中，________是指停止按鈕需經(jīng)過多重確認才能觸發(fā)停止信號。

50.根據(jù)歐洲標準EN954-1，安全等級1的控制設(shè)備適用于______風險作業(yè)環(huán)境。

五、簡答題（共20分，每題5分）

51.簡述人機功能分配中“人機共控”模式的優(yōu)勢與適用場景。

52.根據(jù)國際標準ISO61508，簡述功能安全生命周期的階段及其核心要求。

53.在緊急停止系統(tǒng)中，簡述“安全相關(guān)部件”的失效安全要求及典型設(shè)計措施。

54.在人機交互界面設(shè)計中，簡述“容錯性設(shè)計”的典型措施及其目的。

六、案例分析題（共25分）

55.某智能工廠的自動化生產(chǎn)線配備了機械臂和視覺識別系統(tǒng)，但在實際運行中，機械臂頻繁出現(xiàn)誤操作導致產(chǎn)品損壞。結(jié)合人機功能分配的原理，分析該案例中可能存在的問題，并提出改進措施。（10分）

參考答案及解析

一、單選題

1.B

解析：人機共控模式強調(diào)人類和機器在任務(wù)執(zhí)行過程中相互協(xié)作，高速電梯的運行控制屬于典型的人機共控場景（如電梯員監(jiān)控+自動化運行）。A、C、D均屬于自動化或機器主導模式。

2.A

解析：根據(jù)國際標準ISO61508，功能安全生命周期包括：需求分析、概念設(shè)計、詳細設(shè)計、實現(xiàn)、集成與測試、部署、操作、維護、服務(wù)、退役。A選項“落地測試”不屬于該生命周期階段。

3.B

解析：安全圍欄的主要目的是物理隔離危險區(qū)域，防止人員誤入。A、C、D均與安全防護無關(guān)。

4.B

解析：根據(jù)ANSI/RIAR15.06，安全防護裝置包括：安全門、安全圍欄、安全光柵、雙手操作裝置、雙穩(wěn)態(tài)安全門等。A為控制設(shè)備，C、D為傳動裝置。

5.A

解析：失效安全要求指安全相關(guān)部件在故障時自動進入安全狀態(tài)，A選項符合該要求（如制動器失電時保持制動）。B選項錯誤，失電時應停止設(shè)備。

6.D

解析：人機功能分配需考慮操作者能力、設(shè)備性能、任務(wù)特性等因素，而設(shè)備成本屬于經(jīng)濟性考量，與人機功能分配無關(guān)。

7.C

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級與風險等級對應：1（低）、2（中低）、3（中高）、4（高風險）。C選項適用于高風險場景。

8.B

解析：容錯性設(shè)計旨在減少錯誤后果，多重確認提示屬于典型措施（如軟件操作前的“是/否”確認）。A、C、D均不屬于容錯性設(shè)計。

9.C

解析：根據(jù)IEC61508，SIL等級與風險等級對應：4（極高風險）、3（高風險）、2（關(guān)鍵應用）、1（一般應用）。C選項適用于航空航天等極高風險場景。

10.B

解析：雙穩(wěn)態(tài)要求按鈕需持續(xù)按壓保持狀態(tài)，松開自動復位（如緊急停止按鈕）。A、C、D均不符合雙穩(wěn)態(tài)要求。

11.C

解析：人機協(xié)同模式強調(diào)人類和機器在任務(wù)執(zhí)行中相互配合，醫(yī)療手術(shù)機器人屬于典型的人機協(xié)同應用（醫(yī)生控制+機器人執(zhí)行）。

12.B

解析：安全光柵的防護等級通常為IP65（防塵防水），A、C、D均低于或高于典型防護等級。

13.B

解析：安全連鎖要求停止信號需經(jīng)過多級確認，防止誤操作。A、C、D均不符合安全連鎖要求。

14.C

解析：根據(jù)ISO13849，安全等級與風險等級對應：4（高風險）、3（關(guān)鍵應用）、2（一般應用）、1（低風險）。C選項適用于高風險應用。

15.B

解析：可逆操作指操作錯誤時系統(tǒng)能夠自動撤銷，如軟件的“撤銷”功能。A、C、D均不屬于可逆操作。

16.B

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級與風險等級對應：1（低）、2（中低）、3（中高）、4（高風險）。B選項適用于中低風險場景。

17.B

解析：人機共控模式的優(yōu)勢在于降低決策風險（如飛行員控制+自動駕駛系統(tǒng)協(xié)同），A、C、D均屬于機器主導或純粹自動化模式的優(yōu)勢。

18.D

解析：根據(jù)ANSI/RIAR15.06，機械安全防護裝置的測試周期通常為每年一次（具體需根據(jù)設(shè)備類型和風險等級確定）。

19.A

解析：安全完整性要求停止信號傳輸延遲不超過10ms（根據(jù)ISO13849），A選項符合該要求。

20.C

解析：根據(jù)IEC61508，SIL等級與風險等級對應：4（極高風險）、3（高風險）、2（關(guān)鍵應用）、1（一般應用）。C選項適用于航空航天等極高風險場景。

二、多選題

21.AB

解析：人機協(xié)同模式強調(diào)人類和機器在任務(wù)執(zhí)行中相互配合，A、B屬于典型應用（智能工廠協(xié)作、醫(yī)療手術(shù)機器人）。C、D屬于自動化或機器主導模式。

22.BC

解析：根據(jù)ISO13849，安全等級與風險等級對應：4（高風險）、3（關(guān)鍵應用）、2（一般應用）、1（低風險）。B、C選項適用于中高風險場景。

23.AD

解析：失效安全要求包括：A（失電時保持制動）、D（故障時報警提示）。B、C屬于功能正常狀態(tài)下的設(shè)計要求。

24.AB

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級與風險等級對應：1（低）、2（中低）、3（中高）、4（高風險）。A、B選項適用于低風險和中低風險場景。

25.AB

解析：容錯性設(shè)計措施包括：A（多重確認）、B（高對比度顏色）。C、D均不屬于容錯性設(shè)計。

26.ABCD

解析：機械安全防護裝置包括：A（安全門）、B（安全光柵）、C（安全圍欄）、D（雙穩(wěn)態(tài)安全門）。

27.AB

解析：人機共控模式強調(diào)人類和機器在任務(wù)執(zhí)行中相互協(xié)作，A、B屬于典型應用（自動化生產(chǎn)線、高速電梯）。C、D屬于自動化或機器主導模式。

28.AB

解析：根據(jù)IEC61508，SIL等級與風險等級對應：4（極高風險）、3（高風險）、2（關(guān)鍵應用）、1（一般應用）。A、B選項適用于關(guān)鍵應用場景。

29.AB

解析：安全連鎖設(shè)計要求包括：A（一個停止按鈕控制多個設(shè)備）、B（停止信號需經(jīng)過多級確認）。C、D均不屬于安全連鎖設(shè)計。

30.BC

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級與風險等級對應：1（低）、2（中低）、3（中高）、4（高風險）。B、C選項適用于中高風險場景。

三、判斷題

31.×

解析：人機功能分配需根據(jù)任務(wù)風險和操作者能力合理分配，并非所有高風險任務(wù)都需人工控制（如航空器自動駕駛）。

32.×

解析：SIL4適用于極高風險場景，并非所有工業(yè)控制場景（如低風險辦公設(shè)備無需SIL4）。

33.×

解析：安全圍欄的主要目的是防止人員誤入，與設(shè)備過熱無關(guān)。

34.×

解析：安全光柵的防護等級通常為IP65，但具體需根據(jù)應用場景確定（如高風險場景需更高防護等級）。

35.√

解析：安全完整性要求停止信號傳輸延遲不超過10ms，屬于典型要求。

36.×

解析：減少操作按鈕數(shù)量屬于“簡潔性設(shè)計”，而非“容錯性設(shè)計”。

37.√

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級2適用于中低風險作業(yè)環(huán)境。

38.×

解析：人機功能分配需根據(jù)任務(wù)特性合理分配，并非所有任務(wù)都需機器主導。

39.√

解析：根據(jù)IEC61508，SIL3適用于關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備（如手術(shù)機器人）。

40.×

解析：防呆設(shè)計屬于“簡潔性設(shè)計”，而非“失效安全要求”。

四、填空題

41.人機協(xié)同

解析：人機協(xié)同指人類和機器在任務(wù)執(zhí)行過程中相互協(xié)作、共同控制的狀態(tài)。

42.高

解析：根據(jù)ISO13849，安全等級4適用于高風險應用場景。

43.停止信號傳輸延遲

解析：指停止信號傳輸?shù)难舆t時間必須控制在特定范圍內(nèi)（如ISO13849要求不超過10ms）。

44.中高

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級3適用于中高風險作業(yè)環(huán)境。

45.可逆操作

解析：指操作錯誤時系統(tǒng)能夠自動撤銷操作（如軟件的“撤銷”功能）。

46.安全門

解析：機械安全防護裝置包括：安全門、安全光柵、安全圍欄、雙手操作裝置、雙穩(wěn)態(tài)安全門等。

47.人機分離

解析：指人類負責決策和監(jiān)控，機器負責執(zhí)行任務(wù)的模式。

48.關(guān)鍵應用

解析：根據(jù)IEC61508，SIL2適用于關(guān)鍵應用場景（如醫(yī)療設(shè)備）。

49.安全連鎖

解析：指停止按鈕需經(jīng)過多重確認才能觸發(fā)停止信號。

50.低

解析：根據(jù)EN954-1，安全等級1適用于低風險作業(yè)環(huán)境。

五、簡答題

51.人機共控模式的優(yōu)勢與適用場景

答：

①優(yōu)勢：

-提升決策靈活性（人類可根據(jù)實時情況調(diào)整任務(wù)）；

-降低操作風險（機器輔助人類避免錯誤）；

-提高任務(wù)效率（自動化與人工協(xié)同）。

②適用場景：

-高風險作業(yè)（如航空器自動駕駛）；

-復雜任務(wù)（如醫(yī)療手術(shù)機器人）。

52.功能安全生命周期階段及其核心要求

答