第第PAGE\MERGEFORMAT1頁共NUMPAGES\MERGEFORMAT1頁設(shè)計與機(jī)器安全知識題庫及答案解析（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.在設(shè)計機(jī)械設(shè)備的防護(hù)裝置時，優(yōu)先采用哪種防護(hù)措施以最高程度保障操作人員安全？

（）A.拉繩保護(hù)開關(guān)

（）B.雙重保險裝置

（）C.光電保護(hù)裝置

（）D.警示標(biāo)識牌

2.根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械安全設(shè)計中，哪些風(fēng)險評估方法屬于定量分析方法？

（）A.事件樹分析（ETA）

（）B.作業(yè)條件危險性評價（LEC）

（）C.故障模式與影響分析（FMEA）

（）D.風(fēng)險矩陣法

3.在機(jī)械設(shè)計中，哪些部位必須設(shè)置緊急停止裝置（E-STOP）？

（）A.設(shè)備主電源進(jìn)線處

（）B.機(jī)械運動區(qū)域內(nèi)

（）C.控制柜操作面板處

（）D.以上所有情況

4.根據(jù)中國GB/T15706-2012《機(jī)械安全設(shè)計通則風(fēng)險評價與風(fēng)險減小》，當(dāng)風(fēng)險評估結(jié)果為“重大風(fēng)險”時，應(yīng)采取什么措施？

（）A.限制設(shè)備使用范圍

（）B.采取降低風(fēng)險措施

（）C.附加安全防護(hù)裝置

（）D.以上所有措施

5.在設(shè)計人機(jī)交互界面時，以下哪項屬于符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計原則？

（）A.控制按鈕直徑小于10mm

（）B.操作界面信息密度過高

（）C.重復(fù)性操作采用杠桿式手柄

（）D.視覺提示與聽覺提示重復(fù)冗余

6.機(jī)械安全防護(hù)罩的材質(zhì)選擇應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種特性？

（）A.高導(dǎo)電性

（）B.高強(qiáng)度與抗沖擊性

（）C.易燃性

（）D.良好的導(dǎo)熱性

7.根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全相關(guān)部件需要經(jīng)過周期性測試以驗證其可靠性？

（）A.急停按鈕

（）B.安全PLC

（）C.警示燈

（）D.以上所有

8.在設(shè)計自動化生產(chǎn)線時，以下哪種情況屬于“可預(yù)見的非預(yù)期操作”？

（）A.操作員按下啟動按鈕

（）B.設(shè)備自動復(fù)位動作

（）C.傳感器臨時故障導(dǎo)致的停機(jī)

（）D.以上均不屬于

9.根據(jù)美國NFPA79-2020標(biāo)準(zhǔn)，哪些電氣安全措施屬于機(jī)械安全設(shè)計的一部分？

（）A.絕緣手套使用規(guī)范

（）B.接地連續(xù)性測試

（）C.電路短路保護(hù)

（）D.以上均不屬于

10.在設(shè)計機(jī)械臂安全區(qū)域時，以下哪種算法符合標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)距離計算？

（）A.線性插值法

（）B.指數(shù)衰減法

（）C.對數(shù)減縮法

（）D.以上均不符合

11.機(jī)械安全設(shè)計中的“不可逆操作”通常指什么？

（）A.設(shè)備緊急停止后需手動重置

（）B.自動鎖緊裝置

（）C.防止誤操作的安全聯(lián)鎖

（）D.以上均不屬于

12.根據(jù)歐共體2006/42/EC指令，哪些設(shè)計文檔屬于機(jī)械安全合規(guī)性證明材料？

（）A.用戶操作手冊

（）B.風(fēng)險評估報告

（）C.電氣原理圖

（）D.以上所有

13.在設(shè)計液壓系統(tǒng)安全閥時，以下哪項參數(shù)必須明確標(biāo)注？

（）A.最大工作壓力

（）B.閥門開啟時間

（）C.密封材料耐溫性

（）D.以上均不需要

14.根據(jù)ANSI/RIA-1999（R2010）標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全功能屬于機(jī)械安全控制系統(tǒng)設(shè)計范疇？

（）A.速度監(jiān)控

（）B.安全門互鎖

（）C.溫度報警

（）D.以上均不屬于

15.在設(shè)計旋轉(zhuǎn)設(shè)備安全防護(hù)罩時，以下哪種設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)要求？

（）A.設(shè)置可見性窗口

（）B.采用柵欄式結(jié)構(gòu)

（）C.內(nèi)部無間隙

（）D.安裝快速拆卸面板

16.機(jī)械安全設(shè)計中的“本質(zhì)安全”理念主要指什么？

（）A.設(shè)備故障時自動降低風(fēng)險

（）B.依賴多重防護(hù)措施

（）C.提高設(shè)備運行效率

（）D.以上均不屬于

17.根據(jù)JISB9901:2015標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全措施屬于機(jī)械安全設(shè)計的基本要求？

（）A.操作區(qū)域照明不足

（）B.安全警示標(biāo)識缺失

（）C.防護(hù)罩材質(zhì)耐磨損

（）D.以上均不屬于

18.在設(shè)計機(jī)械安全相關(guān)軟件時，以下哪種測試方法屬于靜態(tài)測試？

（）A.模擬運行測試

（）B.代碼覆蓋率分析

（）C.壓力測試

（）D.安全漏洞掃描

19.根據(jù)ISO13849-1:2015標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全等級屬于機(jī)械安全控制系統(tǒng)的最高要求？

（）A.PLd（故障概率1/10^4）

（）B.PLe（故障概率1/10^7）

（）C.PLr（故障概率1/10^9）

（）D.PLc（故障概率1/10^11）

20.在設(shè)計人機(jī)協(xié)作機(jī)器人（Cobot）時，以下哪種安全功能不屬于標(biāo)準(zhǔn)配置要求？

（）A.人體檢測傳感器

（）B.力矩限制器

（）C.擋光柵

（）D.以上均屬于

（單選題答案位置）

二、多選題（共15分，多選、錯選不得分）

21.機(jī)械安全設(shè)計中，哪些因素屬于風(fēng)險評估的“危險源”識別范疇？

（）A.設(shè)備運動部件

（）B.電氣危害

（）C.控制系統(tǒng)故障

（）D.操作人員疲勞

（）E.環(huán)境溫度過高

22.根據(jù)IEC61496系列標(biāo)準(zhǔn)，哪些技術(shù)措施屬于機(jī)械安全中的“光幕”防護(hù)應(yīng)用？

（）A.紅外光幕

（）B.微型激光掃描儀

（）C.安全邊緣傳感器

（）D.超聲波檢測器

（）E.安全地毯

23.在設(shè)計機(jī)械安全相關(guān)培訓(xùn)課程時，以下哪些內(nèi)容屬于核心培訓(xùn)模塊？

（）A.機(jī)械能傷害類型

（）B.風(fēng)險矩陣應(yīng)用

（）C.安全防護(hù)裝置選型

（）D.安全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)解讀

（）E.人機(jī)工程學(xué)設(shè)計原則

24.根據(jù)ISO13851:2000標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全功能屬于機(jī)械安全中的“安全功能鎖定裝置”？

（）A.機(jī)械式鎖定

（）B.電氣式鎖定

（）C.氣動式鎖定

（）D.手動解鎖按鈕

（）E.安全監(jiān)控軟件

25.在設(shè)計自動化設(shè)備安全控制系統(tǒng)時，以下哪些部件屬于安全PLC（SafePLC）的典型配置？

（）A.安全繼電器模塊

（）B.安全輸入/輸出模塊

（）C.安全通信接口

（）D.普通邏輯運算單元

（）E.安全診斷模塊

26.機(jī)械安全設(shè)計中的“故障安全”原則主要指什么？

（）A.設(shè)備故障時自動進(jìn)入安全狀態(tài)

（）B.需要人工干預(yù)才能解除故障

（）C.降低設(shè)備運行成本

（）D.提高設(shè)備自動化水平

（）E.確保設(shè)備持續(xù)運行

27.根據(jù)ANSIB11.1-2010標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全措施屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械安全防護(hù)設(shè)計要求？

（）A.旋轉(zhuǎn)部件固定裝置

（）B.防護(hù)罩防護(hù)等級IP54

（）C.緊急停止按鈕位置

（）D.電氣安全隔離

（）E.防護(hù)罩拆卸工具

28.在設(shè)計機(jī)械安全相關(guān)測試方案時，以下哪些測試方法屬于動態(tài)測試？

（）A.代碼靜態(tài)分析

（）B.功能驗證測試

（）C.性能壓力測試

（）D.安全場景模擬

（）E.硬件接口測試

29.機(jī)械安全設(shè)計中的“可操作性”原則主要指什么？

（）A.安全功能易于識別

（）B.安全操作流程簡潔

（）C.防護(hù)裝置易于維護(hù)

（）D.安全信息顯示清晰

（）E.設(shè)備故障率低

30.根據(jù)ISO12130:2010標(biāo)準(zhǔn)，哪些安全功能屬于機(jī)械安全中的“自動啟停裝置”？

（）A.安全區(qū)域監(jiān)控

（）B.自動復(fù)位功能

（）C.安全輸入信號處理

（）D.手動操作接口

（）E.安全狀態(tài)指示燈

（多選題答案位置）

三、判斷題（共10分，每題0.5分）

31.機(jī)械安全設(shè)計中的“本質(zhì)安全”是指通過設(shè)計使設(shè)備在正常或異常情況下均不會造成傷害。

32.根據(jù)GB/T16855.1-2018標(biāo)準(zhǔn)，安全防護(hù)裝置的防護(hù)等級應(yīng)不低于IP67。

33.在機(jī)械安全設(shè)計中，所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須設(shè)置緊急停止按鈕，且按鈕顏色為黃色。

34.根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，安全相關(guān)電子系統(tǒng)（SSES）的故障安全時間間隔應(yīng)小于10ms。

35.機(jī)械安全設(shè)計中的“安全完整性等級（SIL）”越高，代表設(shè)備安全功能不可用的時間越短。

36.根據(jù)ISO13849-2:2015標(biāo)準(zhǔn)，安全PLC的故障概率比普通PLC低一個數(shù)量級。

37.在設(shè)計機(jī)械安全相關(guān)培訓(xùn)時，應(yīng)避免使用專業(yè)術(shù)語，以方便所有員工理解。

38.根據(jù)ANSIZ535.1-2000標(biāo)準(zhǔn)，安全警示標(biāo)識應(yīng)采用紅色背景白色圖形。

39.機(jī)械安全設(shè)計中的“故障安全”是指設(shè)備故障時自動進(jìn)入安全狀態(tài)，無需人工干預(yù)。

40.根據(jù)歐共體2014/33/EU指令，所有機(jī)械產(chǎn)品必須通過CE認(rèn)證才能進(jìn)入市場。

（判斷題答案位置）

四、填空題（共10空，每空1分，共10分）

41.機(jī)械安全設(shè)計中的“__________________________”原則是指通過設(shè)計使設(shè)備在正?；虍惓Ｇ闆r下均不會造成傷害。

42.根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械風(fēng)險評估應(yīng)采用__________________________和__________________________兩種方法。

43.機(jī)械安全防護(hù)罩的材質(zhì)應(yīng)滿足__________________________、__________________________和__________________________等要求。

44.根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，安全相關(guān)電子系統(tǒng)（SSES）的故障安全時間間隔應(yīng)小于__________________________。

45.機(jī)械安全設(shè)計中的“__________________________”是指通過設(shè)計使設(shè)備在發(fā)生故障時自動進(jìn)入安全狀態(tài)。

46.根據(jù)ANSIB11.1-2010標(biāo)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的防護(hù)罩防護(hù)等級應(yīng)不低于__________________________。

47.機(jī)械安全設(shè)計中的“__________________________”原則是指安全功能易于識別、操作和維護(hù)。

48.根據(jù)ISO13849-2:2015標(biāo)準(zhǔn)，安全PLC的故障概率時間間隔（PTI）應(yīng)小于__________________________。

49.機(jī)械安全設(shè)計中的“__________________________”是指通過設(shè)計使安全功能在需要時可靠地可用。

50.根據(jù)歐共體2014/33/EU指令，機(jī)械產(chǎn)品的安全符合性聲明（DoC）必須包含__________________________、__________________________和__________________________等信息。

（填空題答案位置）

五、簡答題（共30分）

51.簡述機(jī)械安全設(shè)計中的“風(fēng)險評估”流程及其核心步驟。（6分）

52.在設(shè)計機(jī)械安全防護(hù)裝置時，應(yīng)考慮哪些因素？（8分）

53.機(jī)械安全設(shè)計中的“安全控制系統(tǒng)”有哪些典型類型？（7分）

54.結(jié)合人機(jī)工程學(xué)原理，說明如何優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的操作界面設(shè)計？（9分）

（簡答題答案位置）

六、案例分析題（共25分）

55.案例背景：某工廠一臺自動化焊接機(jī)器人發(fā)生故障，機(jī)械臂突然向操作員移動，導(dǎo)致一名員工被夾傷。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，安全防護(hù)罩被長期拆除用于設(shè)備維護(hù)，且未設(shè)置安全監(jiān)控軟件。

問題：

（1）分析該案例中涉及哪些機(jī)械安全風(fēng)險？（5分）

（2）提出改進(jìn)措施以防止類似事故發(fā)生？（10分）

（3）總結(jié)該案例對機(jī)械安全設(shè)計的啟示？（10分）

（案例分析題答案位置）

參考答案及解析部分

參考答案及解析

一、單選題

1.A解析：根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)罩屬于物理防護(hù)措施，優(yōu)先級最高，因此正確答案為A選項。B選項為補(bǔ)充防護(hù)，C選項適用于特定場景，D選項屬于警示措施。

2.B解析：根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，LEC屬于定量分析方法，其他選項均為定性分析方法。

3.D解析：根據(jù)中國GB/T15706-2012標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運動區(qū)域內(nèi)必須設(shè)置緊急停止裝置，因此正確答案為D選項。

4.D解析：根據(jù)GB/T15706-2012標(biāo)準(zhǔn)，重大風(fēng)險必須采取降低風(fēng)險措施、附加安全防護(hù)裝置等綜合措施，因此正確答案為D選項。

5.C解析：杠桿式手柄符合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計原則，其他選項均不符合。

6.B解析：安全防護(hù)罩應(yīng)具備高強(qiáng)度與抗沖擊性，因此正確答案為B選項。

7.D解析：根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，所有安全相關(guān)部件均需周期性測試，因此正確答案為D選項。

8.C解析：非預(yù)期操作指設(shè)備在正常工作狀態(tài)下可能發(fā)生的意外動作，因此正確答案為C選項。

9.B解析：根據(jù)美國NFPA79-2020標(biāo)準(zhǔn)，接地連續(xù)性測試屬于機(jī)械安全設(shè)計的一部分，因此正確答案為B選項。

10.B解析：根據(jù)ISO13857-1:2015標(biāo)準(zhǔn)，安全區(qū)域計算采用指數(shù)衰減法，因此正確答案為B選項。

11.A解析：不可逆操作指設(shè)備故障后無法自動恢復(fù)到安全狀態(tài)，因此正確答案為A選項。

12.D解析：根據(jù)歐共體2006/42/EC指令，設(shè)計文檔應(yīng)包括風(fēng)險評估、技術(shù)文件和安全操作手冊，因此正確答案為D選項。

13.A解析：根據(jù)ISO1219-2010標(biāo)準(zhǔn)，安全閥參數(shù)必須標(biāo)注最大工作壓力，因此正確答案為A選項。

14.B解析：根據(jù)ANSI/RIA-1999（R2010）標(biāo)準(zhǔn)，安全門互鎖屬于安全功能，因此正確答案為B選項。

15.C解析：根據(jù)ISO13850:2015標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)罩內(nèi)部間隙必須小于5mm，因此C選項不符合標(biāo)準(zhǔn)。

16.A解析：本質(zhì)安全指設(shè)備通過設(shè)計降低風(fēng)險，因此正確答案為A選項。

17.C解析：根據(jù)JISB9901:2015標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)罩材質(zhì)耐磨損屬于基本要求，因此正確答案為C選項。

18.B解析：代碼覆蓋率分析屬于靜態(tài)測試，其他選項均為動態(tài)測試。

19.D解析：根據(jù)ISO13849-1:2015標(biāo)準(zhǔn)，PLc（故障概率1/10^11）屬于最高安全等級，因此正確答案為D選項。

20.C解析：擋光柵屬于固定式防護(hù)裝置，Cobot設(shè)計應(yīng)優(yōu)先采用人體檢測傳感器和力矩限制器，因此正確答案為C選項。

二、多選題

21.ABCDE解析：根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，危險源包括設(shè)備運動部件、電氣危害、控制系統(tǒng)故障、操作人員疲勞和環(huán)境溫度等，因此正確答案為ABCDE選項。

22.AB解析：根據(jù)IEC61496系列標(biāo)準(zhǔn)，光幕技術(shù)包括紅外光幕和微型激光掃描儀，因此正確答案為AB選項。

23.ABCDE解析：核心培訓(xùn)模塊包括機(jī)械能傷害類型、風(fēng)險矩陣應(yīng)用、安全防護(hù)裝置選型、安全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)解讀和人機(jī)工程學(xué)設(shè)計原則，因此正確答案為ABCDE選項。

24.ABC解析：根據(jù)ISO13851:2000標(biāo)準(zhǔn)，安全功能鎖定裝置包括機(jī)械式、電氣式和氣動式鎖定，因此正確答案為ABC選項。

25.ABCE解析：安全PLC配置包括安全繼電器模塊、安全輸入/輸出模塊、安全通信接口和安全診斷模塊，因此正確答案為ABCE選項。

26.AE解析：故障安全原則指設(shè)備故障時自動進(jìn)入安全狀態(tài)，因此正確答案為AE選項。

27.AC解析：根據(jù)ANSIB11.1-2010標(biāo)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械防護(hù)設(shè)計要求包括旋轉(zhuǎn)部件固定裝置和緊急停止按鈕位置，因此正確答案為AC選項。

28.BCD解析：動態(tài)測試包括功能驗證測試、性能壓力測試和安全場景模擬，因此正確答案為BCD選項。

29.ABCD解析：可操作性原則包括安全功能易于識別、操作流程簡潔、防護(hù)裝置易于維護(hù)和安全信息顯示清晰，因此正確答案為ABCD選項。

30.ABC解析：根據(jù)ISO12130:2010標(biāo)準(zhǔn)，自動啟停裝置包括安全區(qū)域監(jiān)控、自動復(fù)位功能和安全輸入信號處理，因此正確答案為ABC選項。

三、判斷題

31.√解析：根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，本質(zhì)安全指通過設(shè)計使設(shè)備在正?；虍惓Ｇ闆r下均不會造成傷害。

32.×解析：根據(jù)GB/T16855.1-2018標(biāo)準(zhǔn)，安全防護(hù)裝置的防護(hù)等級應(yīng)不低于IP54，IP67屬于可選標(biāo)準(zhǔn)。

33.×解析：根據(jù)中國GB/T15706-2012標(biāo)準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)設(shè)備是否設(shè)置緊急停止按鈕需根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果確定，且按鈕顏色為綠色。

34.×解析：根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，安全相關(guān)電子系統(tǒng)（SSES）的故障安全時間間隔應(yīng)小于100ms，具體值需根據(jù)SIL等級確定。

35.√解析：根據(jù)ISO13849-2:2015標(biāo)準(zhǔn)，SIL等級越高，安全功能不可用時間越短，因此正確答案為√。

36.√解析：根據(jù)ANSI/RIA-1999（R2010）標(biāo)準(zhǔn)，安全PLC的故障概率比普通PLC低一個數(shù)量級，因此正確答案為√。

37.×解析：機(jī)械安全培訓(xùn)應(yīng)使用通俗易懂的語言，但需包含必要專業(yè)術(shù)語，因此正確答案為×。

38.×解析：根據(jù)ANSIZ535.1-2000標(biāo)準(zhǔn)，安全警示標(biāo)識顏色需根據(jù)危險類型確定，如禁止標(biāo)識為紅色，警告標(biāo)識為黃色，因此正確答案為×。

39.√解析：根據(jù)ISO12100-1:2010標(biāo)準(zhǔn)，故障安全指設(shè)備故障時自動進(jìn)入安全狀態(tài)，無需人工干預(yù)，因此正確答案為√。

40.√解析：根據(jù)歐共體2014/33/EU指令，所有機(jī)械產(chǎn)品必須通過CE認(rèn)證才能進(jìn)入市場，因此正確答案為√。

四、填空題

41.本質(zhì)安全

42.定性分析定量分析

43.高強(qiáng)度抗沖擊性耐磨損

44.