《安全人机工程》ppt课件-PPT课件

1、安全人机工程基本知识一、安全人机工程概论12-2经验人机工程学科学人机工程学现代人机工程学早期历史二次世界大战之前起源与发展史19451960年 1960年现在12-3历史早期案例经验人机工程学一、安全人机工程概论一、安全人机工程概论12-4科学人机工程学一、安全人机工程概论12-5现代人机工程学一、安全人机工程概论 安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济地运行的一门综合性的科学。12-6机环境人定义一、安全人机工程概论12-7 人:是指操作者或使用者机:泛指人可操作与可使用的物，可以是机器，也可以是用具或生活

2、用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。环境:是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。一、安全人机工程概论12-8研究方法观察法实测法实验法计算机数值仿真法调查研究法分析法模拟和模型试验法12-9人机工程学人体科学 技术科学环境科学生理学心理学劳动卫生学人体测量学人体力学环境卫生学环境医学环境心理学环境保护学环境检测学工业设计工程设计安全工程系统工程机械工程管理工程 二、人的基本特性12-10 人的基本特性人体测量（物理特性）人体生理特性人体心理特性二、人的基本特性12-11（一）人体测量（物理特性）人体测量人体尺寸测量基础静态测量动态测量1.被测者姿势（直

3、立，坐姿）2.测量基准面（矢状面，冠状面，水平面等）3.测量方向（头测端，足测端，内侧，外侧等）4.支撑面和衣着5.主要仪器（测高仪，直角规，弯脚规）6.主要统计函数（平均数，方差，标准差，标准误差，百分位数）影响因素1.民族2.性别，年龄3.职业1.活动空间2.伸展域正常区域最大区域二、人的基本特性12-12二、人的基本特性人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合的准则12-13二、人的基本特性12-14（二）人的生理特性 之人的感觉与感觉器官1.视觉 常见的视觉现象（1）暗适应、明适应暗适应约需

4、要30min才能完全适应，明适应只需约1min（2）眩光人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面反射出的刺激或耀眼的强烈光线（3）视错觉视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异二、人的基本特性12-1512-16二、人的基本特性视觉损伤 300mm以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎；紫外线照射45h后眼睛便会充血，1012h后会使眼睛剧痛而不能睁眼，这一般是暂时性症状，大多数可以治愈；常受红外线照射可引起白内障；直视高亮度光源，会引起黄斑烧伤。眩光或照度剧烈而频繁变化的光可引起视觉机能的降低。视觉疲劳 近距离工作和精细作业；长期在劣质光照下工作12-1712-18视觉运动规律（1）眼睛

5、的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。一般机器外形设计成横向长方形（2）视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行。（3）对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速，且不易疲劳。（4）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。（5）人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为0.070.3s，人眼视觉的暂停时间平均需要0.17s。二、人的基本特性12-192.听觉听觉特性（1）听觉绝对阈值人的听觉系统感受到的最弱声音和痛觉声音强度值，与频率和声压有关（2）听觉的辨别阈值区分不同频率和不同强度声音的能

6、力，与频率和强度有关系（3）辨别声音的方向和距离的能力判断声源的距离主要依靠声压和主观经验二、人的基本特性12-203.人的感觉与反应（1）反应时间为保证安全作业：1）使操纵速度低于人的反应速度2）提高人的反应速度机器或外界人运动器官获取信息发出指令执行动作二、人的基本特性（2）减少反应时间的途径12-21合理的选择感知类型适应人的生理、心理要求通过训练提高人的反应速度二、人的基本特性12-22（二）人的生理特性 之人体的特征参数1.人体的特性参数（1）静态参数； （2）动态参数；（3）生理学参数；（4）生物力学参数2.人体劳动强度参数（1）人体的能量代谢；（2）耗氧量；（3）心率；（4）人体

7、劳动强度二、人的基本特性12-23人体的能量代谢基础代谢：基础条件下的能量代谢（基础条件：人清醒、静卧、空腹（食后10h以上）、室温20 左右）安静代谢：作业或劳动开始之前，仅为保持身体各部位的平衡或某种姿势条件下的能量代谢活动代谢：从事特定活动过程中所进行的能量代谢 安静代谢率 120%基础代谢率活动代谢率=实际代谢率-安静代谢率 基础代谢率：单位时间内的基础代谢量相对能量代谢率RMR：衡量劳动强度的大小RMR活动代谢率基础代谢率=基础代谢率作业时实际代谢率 - 安静代谢率二、人的基本特性12-24人体劳动强度劳动强度指数=T M S W 10T 劳动时间率=工作净劳动时间（min）/工作日

8、总工时（min），%；M 8h工作日能量代谢率，kJ/min m2；S 性别系数，男性=1，女性=1.3；W 体力劳动方式系数，搬=1，扛=0.4，推/拉=0.05；10 计算常数。体力劳动强度级别体力劳动强度指数级15级1520级2025级25二、人的基本特性12-25（二）人的生理特性 之疲劳1.定义：肌肉疲劳（体力疲劳）：过度紧张的局部出现酸痛现象精神疲劳（脑力疲劳）：不愿意再做任何活动的懒散感觉，意味着肌体迫切需要休息2.产生原因及消除途径（1）产生原因：工作条件因素；作业者本身因素（2）消除途径： 显示器、控制器设计时充分考虑人的生理心理因素；改善工作环境，科学的安排环境色彩、装饰及

9、作业场所布局；保证合理的温湿度、充足的光照等；避免超负荷的体力劳动，合理的安排作息时间，注意；劳逸结合。二、人的基本特性12-26（三）人的心理特性 事故统计资料表明，由人的心理因素而引发的事故约占70%75%。人的心理特性主要研究以下几个方面。能力心理特性气质需要与动机性格情绪与情感意志急躁情绪烦躁情绪1.感觉、知觉和观察力2.注意3.记忆4.思维5.操作能力冷静型活泼型急躁型轻浮型迟钝型二、人的基本特性12-27自动化程度越高，监视仪表等工作最容易发生不注意。 预防不注意产生差错的方法如下： （1）建立冗余系统，为确保操作安全，在重要岗位上，多设l2个人平行监视仪表的工作；（2）为防止下意

10、识状态下失误，在重要操作之前，如电路接通或断开、阀门开放等采用“指示唱呼”，对操作内容确认后再动作；（3）改进仪器、仪表的设计，使其对人产生非单调刺激或悦耳、多样的信号，避免误解。 1、注意当心理活动指向或集中于某一事物时，就是注意。从生理上，心理上不可能始终集中注意力于一点。不注意的发生是必然的生理和心理现象，不可避免。不注意就存在于注意之中。二、人的基本特性12-28 2、气质气质是一个人生来就有的心理活动的动力特征。心理活动的动力指心理过程的程度、心理过程的速度和稳定性以及心理活动的指向性。胆汁质的人情绪产生速度快，性情急躁，不善于控制自己的情绪和行动；行动精力旺盛，热情直率。 （冲动）

11、多血质的人情绪产生速度快，情绪多变、轻举妄动；活泼好动，性格开朗，好与人交际。（轻率）粘液质的人情绪产生速度慢，因循守旧，动作缓慢；易于控制自己的情绪变化，动作平稳，安静，耐心谨慎。 （忠实）抑郁质的人情绪产生速度快，孤僻、消沉、行动迟缓，活动精力不强；平易近人、容易相处、谦虚谨慎。 （缺乏自信） 二、人的基本特性12-29哪种职业适合你？胆汁质适合扮演征服者的角色，他们可以成为成功的旅游者、政治家或者演员。多血质粘液质抑郁质在需要轻松自如的交际能力的领域，有多血质特征的人能取得更大的成功。他们可以成为经理、社会工作者、还有 .大骗子。他们可以在银行业、科学领域取得成功。总的来说，这些领域需要

12、耐心。对于从不偏离预定轨道一步的抑郁质者而言，他们是卓越的执行者。12-303、需要与动机需要是人参与社会行动的基础，动机则是促使人活动的原因。 动机是由需要产生的，需要是个体在生活中感到某种欠缺而力求获得满足的一种内心状态它是机体自身或外部生产条件的要求在脑中的反映。有什么样的需要就决定着有什么样的动机。马斯洛需要层次论二、人的基本特性12-314、非理智行为的心理因素 侥幸心理 省能心理 逆反心理 凑兴心理 从众心理 三、机械的特性12-321.机械安全： 指机器在预订使用条件下执行其功能和在其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，不致对操作者造成损伤或危害其健康的能力。防护性系

13、统性2.机械安全特性：综合运用心理、信息、控制、可靠性、失效分析、计算机等学科通过设计，使误操作时机器和人身均安全在设计中通过减少操作者的紧张和体力来提高安全性，并以此改善机器的操作性能和提高其可靠性机械安全设计必须全面、系统地对可能导致危险的因素进行定性、定量分析和评价友善性整体性三、机械的特性12-333.机械的可靠性可靠性：指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。度量指标：（1）可靠度：指系统和产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。R（t） N-Nf（t）/N（2）故障率（失效率）：指工作到t时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。 （t）

14、= Nf（t）/ Ns（t） t（3）平均寿命：产品发生失效前的平均工作时间，或所有产品寿命终了时，寿命的算术平均值。三、机械的特性12-34（4）维修度：指维修产品发生故障后，在规定条件和规定时间内能修复的概率。用 M（）表示（5）有效度：狭义可靠度R（t）与维修度 M（）的综合，也称广义可靠度。 对维修产品，在规定的条件下使用，在规定的维修条件下修理，在规定的时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。维修性设计（1）可达性（2）零组部件的标准化与互换性（3）维修人员的安全三、机械的特性12-354.机械故障诊断1.振动信号的检测与分析2.油液分析技术3.温度检测及红外线监测技术4.超声

15、探伤技术5.表明缺陷探伤技术（1）磁粉探伤（2）渗透探伤（3）涡流探伤四、人机作业环境12-36(1)最舒适区 各项指标最佳，使人在劳动过程中感到满意(2)舒适区 在正常情况下这种环境使人能够接受，而且不会感到刺激和疲劳；(3)不舒适区 作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正常值，较长时间处于此种环境会使人疲劳或影响工效，因此，需采取一定的保护措施，以保证正常工作；(4)不能忍受区 若无相应的保护措施，在该环境下人将难以生存，为了能在该环境下工作，必须采取现代化技术手段(如密封)，使人与有害的外界环境隔离开来。1.环境的分类 根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程度，可把人的作业环境分为四

16、个区域四、人机作业环境12-372.光环境2.1.照度 光通量是指光能从光源发射出来的速率，单位为流明lm。 照度是被照单位面积上所接受的光通量, 我们平时所说的照明强度就是指照度水平。照度的测量单位是勒克思Lx，1勒克思 = 1 流明/平方米。 测量照度，一般站立工作时取地面上方85cm, 坐着工作时取40cm环境条件 照度(Lx)环境条件 照度(Lx)黑夜0.01-0.1晴天室内100-1000月夜0.02-0.2晴天室外2000-100000阴天室内 5-50夜晚室内照明50-500阴天室外50-500读书所需照明50四、人机作业环境12-382.2 照明标准 我国于1992年颁布了新的

17、 （GB 50034-92） 视觉作业 特性识别对象的最小尺寸视觉作业分类亮度对比照度范围（Lx）d（mm）等级混合照明一般照明特别精细作业d0.15甲小150020003000乙大100015002000很精细作业0.15d0.3甲小750100015000200300500乙大5007501000150200300精细作业0.3d0.6甲小5007501000150200300乙大300500750150200300一般精细作业0.6d1.0甲小300500750100150200乙大20030050075100150一般作业1.0d2.01502003005075100较粗糙作业2.0d

18、5.0粗糙作业d5.0一般观察生产过程大件贮存有自发光材料的车间 305075四、人机作业环境12-392.3 眩光 当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时, 人们就感到刺眼, 影响视觉, 这种刺眼的光线叫眩光。 例如在睛天的中午看太阳, 会感到睁不开眼睛, 这就是由于亮度过高所引起的眩光使眼睛无法适应。 直接眩光眩光 反射眩光 对比眩光四、人机作业环境12-402.4 光的合理布置（1）任何光源都不应该直接进入操作者的视线； （2）如果光源的亮度超过200cd/ m2， 应当设置灯罩或滤光屏； （3）水平视线与光源的角度应最少有30，如果小角度在大办公室不可避免,灯应该有罩具； （4）荧光

19、灯管与视线应成90 ； （5）用多个小灯泡比用一个大灯泡强； （6）为了避免眩光，有作业者的视线之内不应当有对比度大于1:10的反光； （7）在机器、 仪器、 桌面、控制台等地避免采用反光的材料和颜色。四、人机作业环境12-413.色彩环境3.1颜色的特性颜色的三个基本特性：（1）色调：即色彩的相貌，是物体颜色在质方面的特征（2）明度：颜色的明暗程度，是物体颜色在量方面的特征（3）彩度：指颜色的鲜明程度。波长越单一，颜色越纯和、越鲜艳 色光的三原色是红、绿、蓝，它们的混合是愈混合愈亮，其三原色等量相加得到白色光。 颜色的三原色则是黄、青、品红，它们的混合是愈混合愈暗，三原色等量相加得到接近于黑

20、色。四、人机作业环境12-420.3m几千米10-3 0.3m780nm 10-3m0.6nm 300nm0.006nm 2nm10-5 0.1nm四、人机作业环境12-433.2 色彩对人的影响（1）色彩的冷暖感 红色使人联想到火红的太阳、红红的篝火，使人有一种温暖的感觉。因此，将红、橙、黄色称为暖色，橙红色为极暖色。 蓝色使人想到海水，会有一种寒冷感。因此青、绿、蓝、紫色称为冷色，青色为极冷色。 当一个人观察热色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。 四、人机作业环境12-44（2）色彩的轻重感 决定色彩轻重感的主要因素是明

21、度，明度越高（浅色）显得越轻，明度越低（深色）显得越重。四、人机作业环境12-453、色彩的软硬感 指色彩给人以柔软和坚硬的感觉，与色彩的明度和纯度有关。明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬，中等纯度的色彩感觉软，高纯度和低纯度的色彩感觉硬。一般常采用高明度和中等纯度的色彩来表现软色。在无彩色中的黑、白是硬色，灰色是软色。 4.色彩的尺度感 通常，明度高的色和暖色有膨胀作用，该种色彩给人感觉比实际大，如黄色、红色、白色等。而明度低的色和冷色则有收缩作用，该种色彩给人感觉比实际小，如棕色、蓝色、黑色。四、人机作业环境12-46 5、色彩的距离感 这主要与色彩的色相、明度和纯度三要素有关。一般情

22、况下高明度和暖色系的颜色具有前进、凸出、接近的感觉；而低明度和冷色系颜色有后退、凹陷、远离的感觉。6、情绪感 实验证明，赏心悦目的色彩对神经系统会产生良好刺激，有利于人的心血管系统、消化系统，分泌某种有益健康的生理活性物质，调节血液的流量和神经传导，使人朝气蓬勃；反之，杂乱而刺目的色彩，会损坏人的健康和正常的心理情绪。四、人机作业环境12-47 安全色是传递安全信息含义的颜色，安全色国家标准GB 2893-2019。安全色，其中对安全色的颜色表征规定包括红、蓝、黄、绿四种颜色。红色表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思。凡是禁止、停止、消防和有危险的器件或环境均应涂以红色的标记作为警示的信号。如机器设备上转动的轮子、消防设施、报警器、应急停止按钮等。蓝色表示指令，要求人们必须遵守的规定。黄色表示提醒人们注意。凡是警告人们注意的器件、设备及环境都应以黄色表示。