（安全技术及工程专业论文）电力企业集控运行员工疲劳问题研究.pdf

j 虚变通太兰殛堂僮论塞剑b 鱼坠鲤 a b 趼r a c t ：w i t ht h cm p i dd c v c l o p m e n to f 卸t 啪a l i 鼬n o l 9 甄m d e mi n d u s t 珂 b t 珈鹳m o 粕dm o 她t o m a t i 砑i i o n ，t h es 协t i i so fp c o p i cj nt h c 锄t i s y s t c ms h j f t s 肿d u a y 劬mo p e 船m 叫t 0 跚p c n r i s o r w k l et h es y s t 锄r c d u c e st h cp h y s i c a ld 锄a n d s ， i ta i r c q u i 嘲h i g h c rb 幽跹d s p 佃s i b i l i t y s u c h 笛c l 洲d t y 曲【t c i p d s ，t h c p e d 研m a n a n dr c a b i i i t y o ft h c m a c h j n 伪a b c n 盯t h 趾p e o p l c t h cm a i n w e a k n e s s 髂i nt h cs y s t c ma 他t i l ep c 响锄柚c co f 脚l e al o to fa o c i d c n 忸。咖嘲 b c u o f t h em i s t a k e so fh u m 姐a n di n 脚m ya c c i d 如t sc a u db yh u m a nf a 咖f ， s 删f f ，sf a t i g u eh 弱m u c ht 0d ow i t ht h ea c c i d e i 晦柚dw 雒o n eo ft h em a i n a s o 璐w h i c h 伽s e dt h ca c c i d c n t t h e f e f o 化，m cs n i d yo fs 协f ! f ，sf a t 咖cp r o b l 锄o fe l e c i i i cp 叭c r 锄t e r p f ! i 辩i sm c 姐i l l g f l l lt op m v e n ta n d 他d u t h ca o c i d c n t ，a n dp m t e dt h cs t a 】f ! c ，s p h y s i l 锄dm c n t a lh c a l t h y t h e 曲髓i ss 【u d i c si n t e g r a t c d n t m l0 p c 璃t i 帆s t a 伊s 臼t i g l l ep m b l e m0 fc l c c t r i c p o 啊朋l c i 研i kf i i n t e 】【ti sd i v i d c di n i o 丘v ep a n s p a i to i sj n t 删删鸭 i n d u d i n gt h cb a c k 掣d u n da n dt h el a r g c to ft h ct h 龉i s p a n 如，oi n 协) d u 嘲t h eb 勰i c 毗lo ft h ef a t i g u e p a nt h r t a i l 【sa b o u tt h c 缸v 嚣t i g a t i o ft h ci n t c 孕a t c d n t r m 叩c r a t i s t a f f ，sf a t i 母嵋p m b l e m p a r tf o u r i st h c o ft h ea n i c l c ，i tu ss c v c m ll d n d s o f 枷l y s i sm c t h o d st 0f 砌伽t t h c 蛐e c t i b c m 啪m es t a 印s 自t i g i i c 锄ds 锄c f 缸辔0 巧，s u c h 弱a g 豁，p i t i o n ，龃i i s f a c i o n ，p 比s 鲫r e ，蛔畦i o n ，m 0 0 d 锄ds 0o n p a r tf v c i st h ec o n d u s i 彻o ft h cw h o l c p a g e s ，卸di l b f i n g sf o l m a r ds 啪cs u g g e s t i sj h o wt o d c a lw i mt h e 伽i g l i ep r o b k mo ft i l e 诅t e g m t c d 咖io 凹t i s t a 位 a c o o r d i n gt ot l i c 柚a l y s i st h ef a t i g u ep m b l c mo fi m e 伊a t c d n t r o lo p e n i o ns t a 或 t h e t h c s i so 如墙t h cd a b f o f n 圮s t l l d yo f t h cs 切行s 倒g i l ep r o b l 咖i n t h cn 既tp h a 辩， a n dp r o v i d 黯t h eb 觞e sf o f t h ei m p l 0 v i n go ft h es t a 珏sw o i l 【p r 仪：c 懿 1 【e y w o r d s ：c l e c 嫡cp o w c r 蛐t e t p f i ；g r a t c d n t r o l0 p 啪t i 如；f a t i g i i e ； 致谢 这篇论文在选题、文章构思、资料收集及写作的过程中，我都得到了导师李 森副教授的大力帮助、指导和支持。在我两年的研究生学习期间，导师在学业和 生活上给予了我认真的教诲和指导。导师严谨治学的精神和淡薄名利、严于律己， 宽以待人的高尚品德将使我受益终生在此，谨向我的导师李森副教授致以最衷 心的感谢! 感谢我的师兄翁勇南、苏令波，正是你们的无私的帮助和支持，使我顺利完 成了论文! 真心感谢我的父母和朋友，谢谢你们一直以来给我的信任和无微不至的 关怀! 向所有帮助和支持过我的老师、亲人、同学和朋友表示深深的感谢! 1 1 选题背景和意义 第一章绪论 电力工业既是提供全社会发展动力的基础产业，也是现代人赖以生存的重要 基础，仅近几年来相继发生的美加大停电、欧洲大停电、印尼大停电等事件，都 强有力地证明了电力工业对国家安全、社会稳定、以及经济发展极其重要的作用。 这些经历大停电的国家和地区，不仅经济损失巨大，交通陷入瘫痪，居民正常生 活受到严重影响，而且社会正常秩序和国家安全也面临严重威胁。现代电网的特 殊性使偶然的事件、局部的事故能够迅速波及整个网络，并在相联的巨大电网间 传递，大城市倾刻间陷入彻底瘫痪，经济损失难以计数国家电监会领导指出， 在现代社会，重大电力事故、特别是大面积停电事故，必然是一场深重的灾难， 其损失、后果和造成的影响，都是难以估量的，电力安全关系国家安全，关系改 革发展稳定的全局。然而我国的电力安全形势并不乐观l z j ，用电高峰时期停电省份 已超过2 0 个，去年7 月河南省出现重大电网故障，造成郑州、洛阳、三门峡、开 封等主要城市大面积断电。同时电力行业又是一个高度危险性的行业。由于电力 系统能量高度集中，能量交换和转换的过程和形式较多，电磁能的瞬变和暂态， 既无形又快速，所以电业在造福人类的同时，也潜伏着致祸的高度危险。电力事 故频发，就拿每年因触电死亡的人数来说，约占全国各类事故造成的总死亡人数 的1 册，仅次于交通事故1 3 】。同时由于电力企业的特殊性，电力事故常常比交通事 故造成的经济损失更大，影响面更广 长期以来，安全生产在电力行业中始终放在突出、重要的基础地位，电力企 业不断引进先进的设备和技术，逐年加大安全投入。但是，虽然随着科学技术的 发展进步，在电力设备系统的技术含量和设备稳定性、可靠性得到了很大提高的 前提下，电力系统中不安全数据也居高不下，事故隐患依然不能杜绝。事故调查 的统计数据表明，人员因素与电力企业的事故有密切关系。 据统计【4 】，1 9 9 8 年到2 0 0 1 年国家电力公司系统发生人身死亡事故1 2 5 起，共 死亡1 3 6 人。由于人为因素，即由违章造成事故占9 9 蹋，不可抗拒的外力因素造 成的事故仅占o 2 国际核电界的共同经验同时表明，6 0 一7 5 的安全生产事故都 是归因于人的行为失效。根据我国电力部门有关事故统计资料表明，在五种事故 原因中，即人员失误、设备故障、其它因素、环境因素以及管理因素，人员因素 是最重要的影响因素。同时有调查表明，在事故当事人中，由于疲劳而发生事故 的比率甚至达到了4 9 。据世界卫生组织调查【l 】，全球约有3 5 以上的人处于疲劳状 态，尤其是中年男性人群疲劳状态者高达6 嘣到7 5 。而且近几年发生的一些重大 人为事故，或多或少都与疲劳有关，使得疲劳研究更加急迫和必需。 电力企业集控运行人员处于生产一线，他们的工作直接关系着安全生产。他 们辖管的机、电、炉三大系统，设备动辄上百万甚至上亿元，他们的工作要保障 这些设备的正常运行、及时发现事故的隐患、优化设备的运行效率来实现节能降 耗等等，所以集控运行人员身负安全生产、增产增效的重担，因此工作高度紧张， 压力巨大。同时由于电力企业集控运行员工工作时问的职业特性，使得疲劳问题 成为集控运行员工的一个突出问题。所以。对电力企业集控运行人员的疲劳问题 进行研讨，了解疲劳的表现及其对安全生产及工作效率的影响十分有必要。 1 2 国内外研究现状 国外学者在疲劳方面的研究开展较早，经过多年的研究取得了较为丰富的成 果，在疲劳的测量和疲劳的形成理论方面涌现了众多的观点和理论。 在疲劳的测量方面，国外学者最早是从医学的角度，研究人体疲劳的相关生 理因素，主要针对驾驶疲劳开发了应用于驾驶员和飞行员的疲劳程度监测报警装 置l 研。疲劳的早期研究可以追溯到1 9 3 5 年美国交通部管辖的洲际商业协会i c c ( t l 嵋 h t e 稻t a t ec o n 瑚c r c c 吼m i 豁i 伽) 要求美国公共卫生服务署u s p h s ( t h cu n i t c d s t a t e sp u b l i ch c a l t hs e n ，i c c ) 负责调查城市问商业机动车驾驶的服务时间h o s ( n 圮 h o u 娼o fs e r v i c e ) 的管理条例，但是研究驾驶疲劳的真正实质性工作是从2 0 世纪8 0 年代由美国国会批准交通部实施的驾驶服务时间( h o s ) 改革、研究商业机动车驾 驶时间与交通安全的关系、健全卡车和公共汽车安全管理条例开始的。此时，美 国己把驾驶疲劳的研究提高到了立法高度。 随着科学技术的进步，世界各国纷纷展开驾驶疲劳车载电子测量装置的开发 研究工作，取得了很多成果。这些测试疲劳的相关装置有n l l l ：驾驶员瞌睡探测系 统d d d sf 1 1 l cd r a w s yd r i v 盯d e t e c t i o ns y s t e m ) ，转向操作注意监视器 s a m ( s t c c f i 赡砒t e l l t i 伽m o i l i t o r ) ，反应时测试仪p v t ( 1 1 l cp s y c h 锄0 t v i g i l 卸 t e s t ) ，唾液疲劳测试仪等其中驾驶员瞌睡探测系统d d d s 是通过采集驾驶员的 活动和眼皮的活动行为来获得相关数据经过分析后来判断测试对象的疲劳程度， 其中包括不安烦躁的情绪活动、眨眼频率、眨眼的持续时间和眼皮的活动。转向 操作注意监视器s a m 则是通过监控方向盘的运动状态对疲劳驾驶的司机予以报 2 j k 塞銮通太雯塑堂焦j 垒室 鸶：i 金 警。反应时测试仪p v t 的原理是，应试者对屏幕上随机闪动的黄光敲击键盘，通 过反应时间测定他的疲劳程度。日本富山大学和企业合作开发的通过检查唾液判 定疲劳程度的仪器，能够在1 0 分钟内检测出被测者的唾液中一种酶的含量，这种 酶在人产生疲劳前后数量明显不同，所以该仪器通过检测唾液中酶的含量能够得 到被测者的疲劳程度数值【3 1 。还有日本电子导航研究所研制的“疲劳侦测器”，是 从人的声音信号中得到反应疲劳状况的数值，这一仪器可以用于从飞行员或航管 人员的疲劳侦测。 目前世界许多专家和学者对如何检测驾驶疲劳还提出了不少崭新的思想和方 法，其中最被广泛认同的是通过p e r c i d s ( 单位时间内眼睛闭合时间所占的百分 率) 来测量疲劳状态的方法。这一方法被认为能够较准确地反应疲劳程度，并且易 于测量和操作。另外还有一些学者进行了通过脑电波测试疲劳的尝试，但这一方 法由于仪器和操作的限制不易普及。目前，p e r q d s 方法已被公认是最有效的、 车载的、实时的驾驶疲劳测评方法。但用发光二极管来测定视网膜的反射，探；9 f i | p e r c l 0 s 所表征的驾驶疲劳也存在一些问题，例如发光二极管来测定眼睛的凝视 方向不够准确，导致示警系统的判断有时存在误差 对于疲劳的测量，我国的研究工作可以追溯到6 0 年代。其阶段性成果如下州： 有学者利用脑电图、读数试验、唾液分泌、闪光融合频率测试来判别飞行员疲劳， 研究发现人体疲劳与脑电波的a ( 1 4 h z ) 节律有关系，认为正常人脑波的a 节律是 有规律而且丰富多彩的，飞行疲劳肘a 脑波的变化会变慢。也有学者实验证明肌 电信号的频率随着疲劳的产生和加深呈现下降趋势l 埘，而将肌电信号也作为测试 疲劳的指标之一。还有研究表明，时间判断、行驶轨迹、操作正确与错误次数、 速度判断等与疲劳程度有关驾驶疲劳的相关研究表明【垌，驾驶员方向盘的操纵 情况与驾驶员的疲劳程度具有一定的联系，当方向盘产生幅度1 5 度以上，o 4 乜 以下的低频率转动，说明驾驶员操作的闭环反应较迟钝，即开始疲劳。 我国也研制出了几种简单的疲劳程度报警装置：郑朋机务南段工程师董世衍l ”j 采用近红外线光电技术研制成功一种防止驾驶员打瞌睡的警报装置。这套装置分 两部分，一部分是为主机，另一部分是眼镜框架戴上这副眼镜框架，打瞌睡或 眼毛运动变化，传感器就迅速将信息报告给主机，发出警报。如当驾驶员昏昏欲 睡，眼睛刚闭上，主机就发出。滴滴滴”的报警声。若驾驶员继续瞌睡。主机就 “通知”相联装置采取自动停车措施。 在疲劳的影响因素方面f 堋，国外学者在有关性别和年龄等人口学因素、情绪 和人格因素、压力，体力活动和疾病等因素对疲劳的影响方面也有深入研究但结 果不尽相同 国内学者通过研究，总结影响疲劳的因素主要有：工作强度与持续时间； 3 心理负荷；体质和健康状态：工作方法和工作熟练程度；工具设备与 人的匹配程度；环境因素( 照明、噪声、温度、振动等) ；营养状况等 从解释疲劳形成的原理方面，有下面几种解释1 1 5 】： 1 ) 疲劳物质积累理论 此种理论认为随着劳动的进程，在劳动者的体内逐渐积累起某些疲劳物质， 疲劳物质积累多了，人就感到疲劳。 2 ) 能源物质耗竭论 认为劳动中，需要消耗能量。随着劳动的进程，能源物质不断消耗，但人的 能源物质储量有一定限度的，一旦耗竭，便呈现疲劳 3 ) 中枢神经系统变化论 劳动中，中枢神经的功能在发生着变化，即兴奋到某种程度，必然会产生抑 止。疲劳是中枢神经工作能力下降的表现，是大脑皮质的保护性作用。 4 ) 肌体内环境稳定性失调论 劳动中体内产生的酸性代谢物，使体液的p h 笸下降。当p h 值下降到一定程 度，细胞内外的水分中离子的浓度就会发生变化，人体就会呈现疲劳。 综上所述，一般认为疲劳的产生是上述四种原因的综合结果 总之，在疲劳研究方面，研究的理论和实际应用大多集中在交通领域和运动 员疲劳的研究，在其他领域的研究，则并不广泛。到目前为止，作为在国民经济 和人民生活中具有极其重要地位和作用的、对安全要求极高的电力企业，还未开 展大规模的疲劳研究，尤其是针对身处生产一线负有安全重任的集控运行员工的 疲劳研究更是一项空白。电力企业的运行员工工作高度紧张，压力巨大。作息时 间不规律，生理和心理上长期存在疲劳问题，所以针对他们的工作特性，对他们 的疲劳问题进行研究是十分必要的。 本论文是在导师的指导下，第一次正式在电力企业内进行针对电力企业集控 运行人员疲劳方面的调查，取得的研究成果将为以后进一步开展电力企业运行人 员的安全心理检测积累经验和提供初步依据。 1 3 研究思路 本文主要是对电力企业集控运行人员的疲劳状况进行调查，具体研究的内容 如下： 1 疲劳的基本概念及各种测评方法； 2 建立疲劳的影响因素假设模型； 4 3 根据疲劳的影响因素假设模型，通过主观调查问卷、访谈、实地考察、分 析相关资料的方法来调查电力企业集控运行人员的疲劳状况； 4 应用s p s s l 3 o 软件，运用多种数据分析方法分析测量结果，分析不同因 素影响下电力企业集控运行人员的疲劳的差异程度。 本文的目的就是希望通过对当前电力企业集控运行人员的疲劳情况进行调查 研究。分析各种因素对疲劳产生的影响，提出减轻电力企业集控运行人员的疲劳 程度建议，为以后安全生产水平的提高提供借鉴。 1 4 论文的结构 第一部分是绪论。绪论部分着重讲述了研究背景、国内外研究现状。 论文的第二部分是疲劳综述。综述部分主要讲述了以下四方面的内容。 第一方面主要介绍了疲劳的概念、分类及特征。 第二方面主要介绍了疲劳产生的原因和影响因素。 第三方面是疲劳与事故的关系及对安全生产的影响研究。 第四方面介绍了疲劳的四种理论模型。 第三部分主要将电力企业集控运行人员的疲劳调查。 第一方面主要介绍了疲劳研究的三种方法 第二方面主要介绍了本文采用的研究方案，从建立疲劳的影响因素假设模型， 到研究方案的确定以及主观调查问卷的设计及相关因素量表信度及效度的检验。 第三方面是实地考察及资料分析以及访谈的情况。 第四部分讲的是电力企业集控运行员工疲劳情况调查研究。该部分以安全为 导向，通过电力企业集控运行员工主观调查闯卷调查的结果，根据不同项目，运 用s p s s l 3 0 软件进行分析。 第五部分是全文的总结，总结分析调查结果，并提出相应从疲劳产生的原因 方面提出减轻和消除疲劳的一系列方法措施 5 第二章疲劳的一般概念及其有关理论 2 1 疲劳的概念、特点及分类 疲劳是一种相当复杂的生理和心理现象，它并非由单一的、明确的因素构成， 因此，目前对疲劳的定义也不一致，本文探讨的疲劳主要指劳动作业过程中产生 的疲劳，也称为作业疲劳。一般而论，作业疲劳是指人在劳动生产过程中，逐渐 出现不适感、作业能力下降的一种状态。这是作业人员在作业过程中发生的一系 列生理、心理变化的结果。从本质特点来讲，疲劳是机体的一种正常的生理保护 机制，当人体疲劳时，人的大脑就会产生一种警觉信号，提醒人需要适当休息， 从而是人体处于一种自我保护的功能状态。疲劳发生的机理，众说纷纭，虽然一 般偏重于化学学说和中枢神经学说，但由于其机制的复杂性，内容的广泛性，致 因的多样性，甚至是生理和心理因素的叠加，因此，疲劳产生的内在规律性还有 待进一步阐明。 疲劳问题，在企业安全生产中占有重要的地位，也是劳动安全心理学所关注 的一个实际问题。疲劳具有下列几个特点1 1 7 】： ( 1 ) 疲劳的持续性。作业者产生疲劳后，即使活动停止，疲劳并不立即消失， 面要持续一段时间，疲劳程度愈重持续时问也就愈长。 ( 2 ) 疲劳的积累效应。疲劳在作业中产生，并随作业时间的持续而逐渐加重。 ( 3 ) 疲劳的可恢复性。疲劳的主观感受成为疲劳感，例如，乏力、头昏、打哈 欠、困倦、感知水平下降、注意力和控制能力减退，同时机体的其他机能也发生 一定的变化。但疲劳在一定程度上仍可由机体予以调节或控制，在满足了相应的 要求后，人体会自动调节其身体机能，从而使得疲劳感减轻并消失。但是人在出 现疲劳感后，如果不能暂歇来调整，就会加重疲劳，从而破坏机体的生理调节机 制，可能出现一些不良后果。一般来说，疲劳产生后，年轻人比老年人恢复得快， 生理疲劳比心理疲劳恢复得快。 ( 4 ) 疲劳程度与人的生理周期有关。同等劳动强度条件下，当处于生理周期低 潮时，产生疲劳后的自我感受较重，反之则较轻 ( 5 ) 疲劳的发展与人的生理效率有关研究表明，疲劳与人体生理效率之间相 互关系的变化，大致要经历四个时期f 1 卅：机能水平上升的逐步适应期。此时工 作效率不高，能量消耗不多，通常不会产生疲乏的感觉机能水平高的适应期。 此时人体机能完全适应了工作环境，效率较高，能量消耗较大因能量的供应与 6 消耗仍能保持平衡状态，所以作业者仅有轻度的疲劳感。 机能水平趋于下降的 意外补偿期。此时作业者有明显的疲劳感但可能由于工作的动机水平很高，其 工作效率仍能保持或稍低于前时期的工作水平机能水平下降的不适应期。下 班前往往处于这一时期尽管此时有可能出现短暂的工作效率又一次回升的现象， 但此时作业者总的趋势是机体能量供应明显不足，感到饥饿乏力、腰酸背痛、疲 劳感较重。 ( 6 ) 夜班工作比白天工作疲劳。劳动心理学家的研究表明，当夜班工作完成白 班工作的8 0 其疲劳感与自班一样连续上几次夜班后由于白天与夜间人体内 环境的生理变化不同而引起疲劳积累的倾向由于夜间体温、血压、脉搏降低， 血液、水分、盐分、尿量减少，副交感神经处于优势状态等，所以有利于人的休 息与睡眠。白天睡眠极易受周围环境的干扰，且血液、水分不充足，使得惊醒机 会多，睡眠效果差。因此，上夜班的人一般都会感到睡眠不足，四肢乏力。 目前关于疲劳的分类颇多，日本学者大岛正光等【1 4 j ，认为疲劳包括三个维鹰： 身体症状、精神症状和神经感觉症状。a l a l d e r 等认为疲劳是两个维度：心理疲劳、 生理疲劳。s m e t s 等认为疲劳包含5 个维度：总体疲劳、生理疲劳、活动性下降、 动机缺乏、心理疲劳。但是a h s b c r g 认为疲劳包括以下5 个维度：缺乏能量、身体 疲乏、身体不舒适、缺乏动机、困倦。h c l 蛆等总结前人的研究后认为，疲劳是单 一维度目前来说，心理疲劳和生理疲劳是一种传统的分类方法，比较常见。其 中生理疲劳又包括体力疲劳和脑力疲劳，前者指由于肌肉持久重复地收缩，能量 减弱因而工作能力降低以至消失的现象，多见于劳动强度过大或劳动的时问过长 体力劳动；后者是指由于能量消耗太多，大脑细胞受到破坏，人大脑的第二信号 系统活动能力衰退，大脑活动被迫减慢甚至停止的。它使人产生一种弥散性、不 愿再进行任何活动的感受，多见于脑力劳动为主的作恶或精神紧张性作业。而心 理疲劳是指注意力不集中，思想紧张，思维迟缓，更主要是指情绪浮躁，厌烦， 忧虑，感到工作无聊等现象 2 2 疲劳的产生及影响因素 国内外对于疲劳的研究由来已久，从最开始的能源物质消耗学说到代谢物质 堆积学说、内环境失调学说、保护性抑制学说、自由基影响理论，都着重从某一 角度来说明疲劳的机理，而无法独立地解释所有的疲劳现象直到近年来e d w a r d 提出“突变学说”他认为疲劳是多种致疲劳因素总和的产物，当总和达到某一 临界值时，表现出兴奋性突然崩溃、能量供给中断、肌肉力量或输出功率陡然下 降，于是出现了疲劳，这一理论可以更清楚地说明疲劳实际上是人体的一种自我 保护机制。 7 疲劳的致因较为复杂。总的来讲，是由于人机环境系统存在着缺陷 所致。现从以下几个个方面予以概述。 ( 1 ) 与作业本身有关的因素 1 ) 机具、设备不适合人的生理和心理的要求。例如，机具设备设计 不佳或安装不当，使人操作时易引起不良体位或姿势易导致疲劳；操纵机 具的手柄、脚踏板的大小、形状、高低不符合人体解剖学和生物力学要求， 机床、工作台、工作椅过高或过低，均易使作业者疲劳；控制室的显示系 统的信号超载、使人的视觉通道负荷过重也易引起疲劳 2 ) 一般而论，作业的劳动强度越大，持续时间越长，人体劳动负荷 量越大，疲劳的出现越快。体力劳动与脑力劳动所致的作业疲劳是迥然不 同的，但有的作业可使人的体力与脑力同时出于紧张状态。例如驾驶疲劳， 在持续时问较长的饿汽车驾驶作业中由于驾驶员活动区域受限，驾驶姿势 相对变动较小，而且驾驶操作频繁，视觉、听觉感觉器官和大脑活动高度 紧张，不仅易于引起体力疲劳，且会产生精神疲劳。 3 ) 现代工业的特点是作业者的精神紧张成倍增加，高度紧张的作业 易使人产生疲劳一般而论，作业速度快、往复动作频率高的劳动，在短 时间内就可致作业者疲劳，如某些自动化流水线的作业就是如此航空调 度人员、铁路行车的调度人员，由于要高度注意和观察各种显示装置，并 随时用通讯工具与有关方面联络，作业者经常处于紧张状态，易引起精神 疲劳；计算机操作的程序员、自动生产线控制系统的操作员，一直要保持 视觉紧张状态，注意荧光屏，也易产生疲劳。有研究结果证明，玎( v i s u a l d i s p l a yt c 珊i m l ) 作业可引起视觉疲劳，。视觉功能随着作业时间的增加而 降低，其中，a l t ( 阴极射线管) 的负对比表示对视觉的影响最小，i c d ( 液 晶显示器) 和p d p ( 等离子光显示器) 的正负对比表示对视觉的影响无显著 差异。 4 ) 单调作业由于简单、重复、作业人员缺乏自主性，乏味、厌烦， 可促使作业者提早出现精神疲劳。 ( 2 ) 环境因素 工作场所的环境因素可直接或间接地使作业能力下降空气污染、强噪声、 严寒、高温、不良照明等均可使人易于出现疲劳有研究证明，教室空气质量对 学生疲劳有直接影响；赛场噪声不仅加剧大强度运动时心血管的反应，而且诱发 及加剧中枢神经机能下降，引起内分泌激素调节失调，从而加速疲劳的产生 ( 3 ) 个体因素 1 ) 与工作不相适应的年龄、性别、体质及营养状况等，容易引起疲 8 劳。多数学者认为，在同样的劳动条件下，同样的时间内，未成年工人、 老年工人、女工、体弱或营养不良者易于出现疲劳。但也有人研究发现， 性别在一定程度上与总体疲劳和生理疲劳有关系，但当控制个体抑郁这一 因素后，性别与总体疲劳的相关消失；与生理疲劳的相关降低。 2 ) 情绪和人格因素对疲劳有一定影响a n g c l i q 等认为抑郁能够凋 节外部刺激和疲劳之间的关系。h e l 经过两年的纵向研究发现，人格和 气质对疲劳直接影响很小，应该把他们视为调节变量，而且疲劳感具有一 定的稳定性，用两年之前的疲劳指标能够很好的预测两年之后的疲劳状况 u 4 】。个人心理素质较差，心理承受能力和应变力较差者易导致精神疲劳， 尤其处于不良心境状况更是如此。而且作业中缺乏动机和热情的作业者受 主观情绪的影响也容易产生疲劳。 3 ) 劳逸安排不当，导致作业前休息、睡眠不足者易出现疲劳。有实 验证明，2 4 小时睡眠剥夺前后的主观疲劳有显著差异工作节率与牛物 钟不一致时也容易导致疲劳产生 4 ) 由于个人作业的操作技术不熟练，或注意力需高度集中的作业均 易诱发疲劳 2 3 疲劳与安全生产 国内外研究表明，在疲劳时不仅会降低工作效率，而容易酿成事故。根据事 够砖两理论，造成安全事故的原因是由于人的不安全行为和物的不安全状态，而 疲劳将会引发人的不安全行为。 例如：2 0 0 5 年1 1 月1 4 日清晨，在山西省沁阳县一大货车司机由于疲劳驾驶， 撞死晨练师生2 1 人；2 0 0 5 年1 2 月1 9 日，京石高速河北望都段“1 2 1 9 ”特大交 通事故造成1 7 人死亡，已初步查明，司机疲劳驾驶是造成此次事故的主要原因； 2 0 0 6 年2 月8 日，京广铁路与1 0 7 国道交会的来阳万人亭桥上，一辆小货车由于 司机疲劳驾驶，冲破护栏坠桥后被火车撞上，货车上两人丧生，事故造成京广线 由南往北方向6 0 余趟列车晚点【l l o 日本的事故统计显示，因疲劳产生的事故约占1 嘣一1 5 ，法国国家警察总 署事故报告表明，因疲劳瞌睡而发生车祸的，占人身伤害事故的1 4 9 9 ，占死亡事 故的2 0 6 ；据德国保险公司协会估计，在德国境内的高速公路上，大约有2 5 的 导致人员伤亡的交通事故都是因为疲劳驾驶而引发【。 我国的统计资料显示，由于人因造成的安全事故占事故总数的8 0 以上，而这 其中由疲劳引起的则占相当大的比例。由此可见，解决疲劳问题对于当前安全生 产具有重要现实意义 9 2 4 疲劳的理论模型 关于疲劳的理论模型方面，不同的学者也对疲劳的构成和成因提出了不同的 假设目前，被普遍接受的主要有1 1 4 】：1 疲劳动机理论；2 雷文的守恒模型；3 线索竞争说；4 q q u f 模型 1 疲劳动机理论：美国心理学家迈尔( m a i c rr f ) 在前人实验的基础上，开展了 动机、疲劳、能量消耗三者关系的研究，提出了疲劳的动机理论。他认为，每个 人所存储的机体能量并不像打开水龙头就会流出水那样简单，只有当人达到一定 的动机水平时，那些分配给特定活动的能量才能得到释放。在正常情况下，人体 的总能量是一个相对稳定的常量。不同的人，由于认知、态度、需要、动机等各 个方面的不同，分配给各方面的能量值和能量比例是不同的。同一个人在不同的 条件下也会对能量做出不同的分配。当把分配给特定工作的能量耗尽时，人就会 感到疲劳。该理论有一定的辩证和认知色彩，对生活中的现象也有相当的解释力 例如某人正想看电视时，朋友邀请他去爬山，勉强去了之后，没有多久就会感觉 到疲劳；相反，如果他兴致盎然，动机强烈，就会在很长的一段时间内感觉不到 疲劳然而，为了既有效地充分地利用人体的总能量，又保护其免受疲劳的干扰， 应该如何调节动机水平，还值得做进一步的研究 2 雷文的守恒模型：雷文的守恒模型( m i 北s 咖s c r v a t i 蛐m o d c l ) 虽然被认为 是一个护理方面的理论，但是它为有关疲劳问题的解释提供了理论模型。该理论 模型提供了质和量方面的资料，质的资料包括个人完整性，量的资料包括测量所 得的能量守恒，结构和社会完整性。他研究后认为有疲劳感的人一般表现为；情 绪低落( 个人完整性) ；心跳加快，体温升高，血红蛋白降低，血糖升高( 能量守 恒) ；喷血分数降低( 结构完整性) ；不能正常社会化( 社会完整性) 。根据雷文 的理论，疲劳是肌体能量失衡的一个线索，是肌体保护自己的表现，在肌体能量 供不应求时出现。当出现这种情况时，个体应该寻求帮助，尤其是护理方面的帮 助而护士的目标是运用守恒原理( 即个人完整性，能量守恒，结构和社会完整性) 来帮助病人适应，并创造能量的供求平衡，提高适应能力和维持整体性疲劳的 负面作用巨大，会影响病人的情绪和生理的良好状态关于疲劳的影响因素，雷 文认为过去意识( p a s t 柳a r e ) 和未来导向( f i l t 砒eo f i 会影响个体对现在自身现 象的知觉，过去没有活力的人可能甚至意识不到疲劳。s h f 打经研究认为，k v i 的疲劳守恒模型对于疲劳病人的鉴别和护理都是有用的。 3 线索竞争说：外部刺激和疲劳是一种曲线的关系。p e 衄曲a l 【盯认为这种曲线 关系是线索竞争的结果( c o m p c t i t i o fc i l e s ) ，他提出了5 条基本的假设；生理 状态和症状之间的一一对应的关系并不存在；人们只有一个有限的信息加工能 力；潜在的信息( 刺激或线索) 来源既存在于机体内部，也存在于机体外部； 一定水平的内部刺激总是以内部线索的形式存在，虽然不能直接测量；外部线 索被定义为外部的任何刺激，如光、声、味以及触觉信息等等。如果外部刺激很 微弱，注意就会被内部线索所吸引无所事事或者百无聊赖的人往往会发现自身 出了问题。当外部线索太过于多时，内部唤醒水平就会增加，由此也会知觉到内 部的症状。在这两个极端之间，外部环境比起内部状态会引起相对多的往意，人 们体验到的症状就会比较低。然而，当内部和外部线索都存在，并且值都比较高 时，为何会出现内部线索的竞争力大于外部线索这种结果，而不是外部线索的竞 争力大于内部线索，该假说没有给出相应的解释同时，该理论认为，当外部线 索太过于多时，内部唤醒水平就会增加，那外部刺激很微弱，内部线索是否会减 弱，以及此时，注意又为何被内部线索所吸引，这些问题还需要研究。 4 q q i i f 模型：a n g c l i q u c l l 4 j 等提出的q q i l f 模型( q u a l i t y - q 啪t i l y ) 主要对外 部刺激的性质做了进一步的分析，他们认为疲劳主要与外部刺激的两个维度有关， 即质量和数量。其中外部刺激的吸引力，即质量与疲劳成负相关，当外部刺激的 吸引力提高时，人们所感觉到的疲劳程度会降低；外部刺激的荷载，即数量与疲 劳成正相关。当外部刺激的载荷提高时，人们所感觉到的疲劳程度会升高。而且， q q l l f 模型不仅可以解释疲劳发生的频率还可以解释疲劳发生的强度另外，他们 研究后认为疲劳的质量和数量的两分法，应该取代传统的生理疲劳和心理疲劳。 原因主要有三点：由于身心的相关性，很难区分开生理疲劳和心理疲劳。外部 刺激和认知过程都能引起对感觉的注意，并且身体感觉能够明显影响认知过程； 身体因素引起生理疲劳、心理因素引起心理疲劳的假设无论是在理论上还是在 实践上都站不住脚；体力一d 理的区分无助于我们应对疲劳问题，而质量一 数量的区分却有这种潜力。q q l l f 模型虽然只是对外部刺激进行说明，但是研究 表明它和线索竞争说并不矛盾，甚至可以互相印证。另外，该理论的应用价值也 比较明显。对于疲劳这种主观感受，我们可以通过改变个体的外部刺激来改变它。 适当降低外部刺激的载荷，同时提高刺激对个体的吸引力，个体所感觉到疲劳程 度就会降低。 对比以上四种模型可以发现，疲劳动机理论和守恒模型都从内部能量的观点 来解释疲劳，q q l l f 模型本质上是对外部刺激进行分类，线索竞争说把外部和内部 线索整合在一起，是一种兼容性更强的模型。 1 l 第三章电力企业集控运行人员疲劳调查 3 1 疲劳研究的方法 作业时的疲劳研究，通常是通过自评、他评、及生理参数测量这三种方法。 其中自评通常采用主观调查问卷进行调查；他评通常是指对作业能力、作业 效率的客观结果评价；生理参数，是对作业者的各项生理指标进行测量，并与正 常状态的生理指标进行对比，以分析其变化和不同来得到疲劳度的评价。 3 1 1 生理测量法 目前对疲劳的生理测量方法主要有： ( 1 ) 呼吸机能测定法。测定内容包括有呼吸次数、每分钟通气量、时间肺活 量、呼气中的0 2 和c 0 2 浓度，能量代谢等 ( 2 ) 循环机能测定法。测定内容包括有心率( 心跳频率) 、心电图、脉搏图、 血压、血流量等。 ( 3 ) 自主神经机能测定法测定内容包括有皮肤电反射、体温、肤温、眼球 运动等。 ( 4 ) 运动机能的测定方法。测定的内容包括有臂力、体力、敏捷性、肌电图 等。 ( 6 ) 生化学测定法。测定内容包括有血液、尿、唾液、汗等。 疲劳测量的具体一些指标有： 1 相对代谢率r m r ( r c l a t i v cm c t a b 础cr 甜c ) i 硼 相对代谢率r m r 是一种表示作业强度的指标，也是劳动作业强度的指标，也 是劳动量轻重指标，或是表示是否易于疲劳的指标这是一种通过测算人在工作 时耗热量多少来推测疲劳程度的间接方法。 一切有机生命体都有新陈代谢过程新陈代谢是生命的基本特征。通过合成 代谢与分解代谢两方面的活动过程，机体不断实现自我更新在这种新陈代谢过 程中必定伴随着能量的释放、转移和利用等，通常被成为能量代谢。人体能量来 源于食物中的化学能。这些蕴藏在食物分子结构炭氢键上的化学能，在氧化过程 中炭氢键断裂生成c 0 2 和h 2 0 ，并放出所蕴藏的能，这些能最终转化为热能和对 外所做的功。在人体中，热能已是最“低级”形式的能了人在工作、劳动或运 动时，耗热量及耗能量都会有明显的增加，所以，我们可以利用测算工作时的耗 热量或耗氧量来间接推测是否易于疲劳。 2 呼吸量的测定 主要是与正常潮气量和呼吸频率相比较。由于劳动和运动时人机体新陈代谢 率增高，0 2 耗量和c 0 2 的发生量也都随着劳动强度或运动强度的增大而增多。于 是，呼吸频率由每分钟1 2 1 8 次这个正常平均值增加到每分钟4 0 5 0 次，潮气 量也由平静时的5 0 0 m l 上升到2 0 0 0 m l 以上，也就是每分钟通气量由安静时的6 8 l 升大到1 0 0 l 以上，增加将近二十倍。 3 脉搏数的测定 主要是测定与疲劳程度有关的刚作业完的脉搏数、脉搏积【= 脉搏数( 最高、 最低血压差) 1 0 0 1 、回复到安静时脉搏所用的时问。 4 发汗的测定 通常把汗腺分泌汗液的活动叫做发汗。发汗是一种机体散热维持体温的有效 途径人在安静状态下，当环境温度达到3 0 1 时开始发汗。如果空气湿度大而 且着衣较多时，气温达到2 5 即可引起发汗。而当人们进行劳作或运动时，气温 虽然在2 0 以下，也会发汗，而且发汗量往往较多劳动强度越大，发汗量增加 越显著，机体可能因大量发汗而造成脱水。 发汗的测定，是在高温环境下进行劳动或重体力劳动下丧失水分程度的指标。 5 血液成分变化的测定 主要是测定与疲劳关系密切的p h 值、血糖量、血红蛋白等，一般采用的是生 化学的检查方法。 6 分析脑电图 利用脑电图仪可以把机体处于不同机能状态时，大脑部位脑电波的变化记录 下来，观察脑电波的周期( 波率) 、振幅( 波幅) 和相位，以及波形、分布、对称 性、节律性等 除上述测定外，属于生理学的测定尚有许多，例如，尿成分变化测定、乳酸、 肾上腺素、皮肤电气反应测定、触两点测定、反应时间测定、脑波变化测定、听 觉疲劳测定等 3 1 2 疲劳他觉评价法 疲劳他觉评价法是根据一些与作业能力、作业效率有关的指标来评价作业者 的疲劳度；包括表情、态度、姿势、动作轨迹、单位动作所需时问、工作数量，其 中也包括理解能力、判断能力和感知运动协调能力测验、精神测验等测验。 常使用的测验指标和方法如下1 2 1 创： ( 1 ) 产品质量和数量虽然劳动生产率和疲劳有一定关系，但不能直接作为 疲劳指标，因为劳动生产率和许多心理社会因素( 如动机、态度等) 有关。不过， 对于产品的质量下降或操作的错误频度增加，也必须考虑疲劳这个因素。 ( 2 ) 反应时。反应时是一种时间测量值，又称反应潜伏期，指刺激和反应之 间的时问距离。反应时可分为简单反应时和复杂( 选择分化) 反应时。前者是给受试 者单一的刺激，要求受试者作出反应；后者是给予受试者不同的刺激，要求做出 不用的反应，更适于作为疲劳的测试指标。疲劳时，反应时( 尤其是复杂反应时) 明显延长。 ( 3 ) 轻敲测验和在方格内打点的测验。在规定时间内，让受试者用铅笔尽快 地在之上打点( 或将点子打在格子内) ，计算单位时间打点子数。目的是测定运动 的反应功能。疲劳时，运动反应功能有所下降。 ( 4 ) 握力和肌耐力。这也是测定运动反应功能，若全身乏力、疲倦，握力和 肌耐力则有所下降。 ( 5 ) 技能测验。例如，观察车工单位时间内产品的产量和质量，这些可反映 受试者的判断能力和运动反应等功能。 ( 6 ) 模拟条件下驾车实验。在实验室内模拟行车情况驾车试验。在实验室内 模拟行车情况驾车，可反映受试者精神集中程度、判断和综合能力、思维活动情 况及运动反应等功能。 ( 7 ) 快速智力测验。如相似性测验、数字广度测验、数字符号测验、木块图 案测验等。在疲劳时，这些测验中的相应功能均有所下降。 ( 8 ) 精神测验。主要测定受试者精神集中程度( 大脑皮层所处的机能状态) 、 视觉感知的准确性和运动反应的速度等，通常可用下列方法： 简单的算数加法。观察完成时问和正确率 勾消试验。勾消字母表测验，要求在排列无规律的英文字母( 或数字) 中划去某一字母( 或数字) ，计算完成的时间和正确率。 跟踪试验。测定对运动物体的反应，如光螺旋试验。 估计试验。常用时间估计，主试者呈现一定时距的时间信号，让受试 者估计这一时距的长短疲劳时，误差时间及误差百分比均有所增加。 ( 9 ) 研究人体动作的变化。连续拍摄人在劳动时的影片和录像，随着疲劳的 增长，可看出人的多余动作增多，动作速度减慢，准确程度降低。近年来，采用 摄像机连接计算机系统，自动打印出该动作时间内动作速度偏离标准的数值，根 1 4 据动作速度的变化情况来确定疲劳的程度。 ( 1 0 ) 闪光融合频率。闪光融合频率的测试装置由二部分组成：闪光发生部 分和测量部分有一定亮度的小光点由旋转的扇形板前射出，使被检验者观察点 的明暗闪变情况。提高明暗交变速度( 即闪光频率) ，在刚达到把闪光看成连续光 线时的闪光频率，被称为融合( f l 珞i ) ；从这个融合向下降低闪光频率，在刚开 始出现能判断为非连续光时的闪光频率，被称为闪光( n i c k 盯) 。通常把融合闪光 的平均值叫做临界闪光频率( 秭t i c a lh i c k 日胁q u 锄c y ) ，略缩语c f f 。a 叩是与 大脑皮层的活动水平密切相关的指标，也是测定人体疲劳程度的指标，人越疲劳 越乏，a 下值越低对于工作期间一直处于高度紧张状态的工种( 如电话员、机 场调度员) 、视力高度紧张的工种及枯燥无味重复单调的工种，其工作前后的闪光 融合频率可有不同程度的变化( o 5 巧h z ) ；而以体力劳动为主或精神不太紧张可 以自由走动的工作，工作前后该指标的变化就很小。 3 1 3 疲劳自觉评价法 采用主观感觉询问表，可以记录受试者工作前后的感觉。主观感觉询问表有 许多种，如i i a i d e r 的“双极询问表”，表内列出了两种截然相反的状态( 如对工作 感兴趣一对工作感到厌烦，想打瞌睡十分清醒，精力充沛感到疲倦等) ， 让受试者做出记号以表明在特定瞬间他们的主观感觉。此外，还有p e a s 的“比 较程序表n i t s c h 的“详尽询问表”及日本产业卫生学会和产业疲劳研究会提出 的“疲劳