安全人机工程期末重点

1、安全人机工程学是一门新兴的学科，它是运用人机工程学的理论，观点和方法去解决人机系统安全问题的一门学科，是人机工程学的一个分支。安全人机工程学主要有：人，机，人机结合面三个要素。人机工程学：（国内）是运用生理学，心理学，生物力学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，相互舒适和安全的环境条件，从而提高功效的一门学科。 （国际)研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中，家庭生活中和度假时怎样统一考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的科学。安全人机工程学是人机工程学的一个分支，它是从安全工程学的观点出发，为进行系统安全分析和预防伤亡事故和职业病提供人机工程方面知识的

2、科学体系。安全人机工程学的研究范围?1)研究人机系统中人的各种特性。 人机系统中人的特性是指人的生理特性和心理特性。2)研究人机功能合理分配。 主要研究内容有人机各自的功能参数，适应能力和发挥其功能的条件，各种人机系统人机功能分配的方法。3) 各种人机界面的研究4）作业方法与作业负荷研究 作业方法包括姿势，用力，体位作业顺序等，目的是消除不必要的劳动消耗。 研究主要侧重于体力负荷测定，建模，分析，合适的工作量，作业速率，作息安排以及研究作业疲劳及其与安全生产的关系等。 5）作业空间的分析研究 只要研究是为保证高效作业所需的空间范围。6）事故及其预防的研究人体生理学及参数及测量耗氧量及摄氧量 人

3、体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。 单位时间内，人体通过循环，呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄入量。 最大耗氧量可作为容许最大体力消耗的标志，影响因素主要有年龄，性别，海拔高度，体能训练，劳动强度，持续时间等。最大耗氧量按每公斤体重每分钟消耗的立升数计算，他决定与年龄能量消耗率:(2)氧债与运动负荷。 劳动开始时由于供养跟不上人体呼吸，循环机能所需，致使肌肉在缺氧环境下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债。 可将人体负荷量分为常量负荷，高量负荷，超量负荷3种。总需要量氧债能力 超量负荷导致稳定状态的破坏，或劳动能力的衰竭。氧债能力一般认为10L，运动员为1520L,氧债能力衰竭，血液中

4、乳酸会急剧上升，PH值迅速下降百分位数 人体测量的数据常以百分位数表示尺寸等级，最常用第5%，第50%，第95%三种百分位数表示求百分数值数据所属百分数人体测量数据的选用原则1）必须适应或容许身体某些部分通过的空间尺寸应以第95百分位数的值作为适用的人体尺寸2）有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸，应以第5百分位数的值作为适用的人体尺寸3）可调整的尺寸，应以第5百分位数第95百分位数的人体尺寸范围作为高度范围使用的人体尺寸；只能用一种中等尺寸供群体使用时，应以第50%作为使用的人体尺寸4）在选用人体尺寸或体形时首先应搞清该尺寸的适用范围，否则，盲目选用设计出的产品适用性较差5）人体测量数据应用

5、应注意人体尺寸的变化感觉：是人脑对直接作用与感觉器官的客观事物个别属性的反应，是感觉器官受到外界光波，声波，气味，温度硬度等物理化学刺激作用而得到的主观实验。知觉：是人对事物的各个属性，各个部分及其相互关系整体的综合反映。感觉的基本特性：1）人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阀限。【他们相反，感觉阀越低，感觉越敏锐】2）从人的感觉阀限来看，刺激本身必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。3）一种感受器只能接受一种刺激和识别某一特性，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受声刺激。4）感觉适应性。对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应；时间多

6、长，反应会逐渐减小，以至消失。在一定条件下感觉器官对其适宜刺激的感受能力受到其他刺激干扰而下降，这一特性称为感觉的相互作用。知觉的基本特性：人的直觉一般分为空间知觉，时间知觉，运动知觉与社会知觉等。知觉的整体性 知觉的理解性 知觉的选择性 知觉的恒常性视角：是有瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。关系：a=2arctanD/2L视野是指人眼能观察到的范围，一般一角度表示。视野按眼球的工作状况可分为：静视野，注视野，动视野 （1）静视野在头部固定，眼球静止不动状态下自然可见的范围。 （2）在头部固定，而转动眼球注视某一中心时所见的范围。 （3）头部固定而自由转动时的可见范围。在人的三种视野中，

7、注视范围最小，动视范围最大暗适应与明适应人眼对光亮变化的顺应性，称为适应，适应有暗适应和明适应两种。暗适应是指人从光亮处进入黑暗处时，开始时一切都看不见，需要经过一定时间以后才逐渐看清所示的轮廓。明适应是指人从黑暗处进入光亮处时，能够看清视物的的适应过程，这个过渡很短，在最初的30s内进行很快，大约12min就能基本完成。视觉的运动规律：1）眼睛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，所以一般机器的外形常设计成横向长方形。2）视线运动的顺序习惯于从左到右，从上到下，顺时针进行。3）对物体水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸的估计要准确，迅速，且不易疲劳。4）当眼

8、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）在视线突然转移的过程中，约有3%的视觉能看清目标，其余97%的视觉都是不真实的，所以在工作时，不应有突然转移的要求，否则会降低视觉的准确性。6）对于运动目标，只有当角速度大于12 0/s时，且双眼的焦点同时集中在一个目标上，才能签别其运动状态。7）人眼看到一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为0.070.3s，这里与照明的亮度有关。8）两眼的运动总是协调的，同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动，在操作中一般不需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。9）人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易与接受。1

9、0）颜色对比于人眼辨色能力有关。声波的三个基本物理量：频率，波长和声速。 C=H*F声速随介质的弹性，密度，温度不同而变化。掩蔽效应：一个声音被其他声音干扰而发生听觉困难，只有提高该声音的强度才能产生听觉的现象称为声音的掩蔽。被掩蔽声音的听阀提高的现象，称为掩蔽效应。反应时间：是指人从机械或外界获的信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行行动所需的时间。反应时间的影响因素1）反应时间随感觉通道的不同而异。2）反应时间随执行动作的运动器官不同而异。3）反应时间随刺激的数目不同而异。4）反应时间随刺激方式及刺激强度不同而异。5）反应时间随机体状况不同而异。6）反应时间还与操纵器及显示器的情

10、况有关。气质的类型特性：（1）感受性。 （2）耐受性。 （3）反映的敏捷性。 （4）可塑性。 （5）情绪的兴奋性。 （6）外倾性跟内倾性。气质的类型：（1）多血质。 （2）胆汁质。 （3）粘液质。 （4）抑郁质。性格：是人们在对待客观事物的态度和社会行为的方式中，区别于他人所表现出的那些比较稳定的心理特征的总和。 性格特征：（1）对现实的态度特征。 （2）性格的意志特征。 （3）性格的情绪特征。 （4）性格的理智特征。性格分类1）按心理机能分类：理智型，情绪型和意志型。2）按倾向性分类：外倾向跟内倾向。3）按独立跟顺从分：独立型跟顺从型。4）以竞争性确定：优越性和自卑型5）以社会形式分;理论型

11、，经济型，审美型，社会型，权力型，宗教型。能力:是直接影响活动的效率。是顺利完成某种活动所必须具备的心里特征之一。能力的特点: 1)能力总是跟人的某种活动相联系，并表现在活动中。 2）能力的大小也只有在活动中才能表较。3）在活动中表现出的心理特征不全是能力。4）能力是保证活动取得成功的基本条件，但不是唯一条件。如何根据人的能力合理安排？1）人的能力与岗位职责要求相匹配。2）发现和挖掘职工潜能3）通过培训提高人的能力。4)团队合作时，人事安排应注意人员能力的相互弥补，团队的能力系统应是全面的，对作业效率和作业安全具有重要作用。 情绪:情绪是客观事物所持的态度的体验。情绪是由客观事物和人的需要是否

12、符合而产生的心理反映。情绪是有情景性和短暂性的，并有明显表情。不安全心理状态（1）侥幸心理。 （2）省能心理。 （3）逆反心理。 （4）凑兴心理。 （5）公众心理。注意：是心理活动对一定对象的指向性和集中，对象可以是外部世界的事物和现象，也可以是内向体验。注意是心理活动的一种特性，是伴有一切心理活动而从在的一种心理状态。无意注意是指客体本身的特点而产生的注意。有意注意是指有活动条件引起的主体意识控制下的注意。注意1)注意是对某种特定刺激所产生明确意识状态，具有能动作用。2)注意具有选择性。引起不注意有哪些方面？1）强烈的无关刺激的干扰2）注意对象设计欠佳3）注意的起伏4）注意水平下降导致注意分

13、散能量代谢:在物质代谢过程的同时，发生着能量释放，转移，贮存和利用的过程，称为能量代谢。能量代谢分为基础代谢量，安静代谢量，劳动代谢量。基础代谢：维持生命所必须消耗的基础情况下能量代谢。安静代谢：是人仅为保持身体平衡及安静姿势所消耗的能量。劳动代谢：人在工作或运动时的能量代谢量叫劳动代谢。能量代谢 RMR=(劳动时总消耗量-安静是能耗量）/基础代谢量氧需： 劳动1min所需要的氧量叫氧需。 血液在1min内供给的最大氧量叫氧上限。 氧需和实际供氧量就出现差额，此差值称为氧债。劳动强度：作业中人在单位时间内做功和机体代谢能力之比。静力作业：对于脑力劳动，计算机操作人员，仪器监控着等所从事的作业都

14、归纳为静力作业。特征是能耗水平不高，但却容易疲劳。动力作业：是靠肌肉等的张力收缩完成作业动作的，即通常所说的体力劳动。劳动强度基本按耗氧量分为3级，中等强度作业，大强度作业，极大强度作业。作业疲劳：当作业能力出现明显下降时叫疲劳。疲劳可以分为五个类型 （1）个别器官疲劳。 （2）全身疲劳。 （3）智力疲劳。 （4）技术性疲劳。 （5)心理性疲劳。疲劳测定方法 （1）闪光融合值测定。 （2）能量代谢率测定。 （3）心率测定。 （4）辨别力测定。 (5)皮肤电流测定法。 （6)膝键反射阙测定。 （7）触觉两点阙值测定。疲劳引起的事故？1）睡眠休息不足，困倦引起的事故。2）反应和动作迟钝引起的事故。

15、3)重体力劳动的省能心理。4）疲劳心理作用。5）环境因素加倍疲劳程度。6）疲劳与机械化程度。如何防止过劳，提高安全生产？1）提高作业机械化和自动化程度。2）加强科学管理改进制度。3）工作时间及休息时间。4)休息方式。5）轮班工作制度。6）业余活动和休息的安排。 1.显示器分类：按显示参数：1.显示工作条件2.显示工作状态 按视觉显示方式数字显示：机械式、数码式、液晶式、屏幕式模拟显示：刻度盘指针式、灯光显示式数字式显示的优点：误读率低认读时间短指针式模拟显示的优点：可以明显反应机器的运行状态和预测机器的变化趋势。表示量的刻度显示形状有圆形、半圆形、竖直形、水平形、开窗形误读率从大到小比较：竖直

16、形水平形圆形、半圆形开窗形视觉编码：在数字、字母、几何形状、位置和色彩这五种常用的视觉编码中，数字和颜色编码最为有效，而按位置编码的效率最低颜色编码：缺点：1受外界色彩的影响2、光照很低时不宜辨识3、大约6%的男性队色彩不敏感，要求队工作人员进行选择。刻度盘及指针设计听觉传示装置：音响及报警装置、语言传示装置音响及报警装置的类型及特点：蜂鸣器是音响装置中声压级最低、频率也较低的装置电铃角笛和汽笛。（常用于高噪声环境中的报警）报警器（工作危急事态的报警）音响和报警装置的设计原则：保证位于新号接受范围内的人员能够识别并按照规定的方式作出反应。音响信号必须易于区别，可与其它噪声和信号区别。为了引起人

17、注意，可采用时间上均匀变化的脉冲重复频率不低于0.2HZ和不高于5HZ而不与其他干扰声的脉冲持续时间和脉冲重复频率重合。报警装置最好采用变频的方法，使音调上升和下降的变化。显示重要信号的音响装置和报警装置，最好与光信号同时作用，组成“视听”双重报警信号，以防信号脱漏。在设计语言传示装置时，应注意以下问题：语言的清晰度。语言的强度。噪声对语言传示的影响。在一定视距下，能引起人注意的信号灯，其亮度至少两倍于背景的亮度。信号灯的颜色。闪光信号的闪烁频率一般为0.6-1.67HZ，亮度对比较差时，闪光频率可稍高。荧光屏显示的独特优点在于：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既能做追踪显示，又能显示

18、动态画面，因而得到迅速发展，在人机间的信息交换具有重要的作用。目标亮度越高，越易观察，但是当目标亮度超过34cd/时，视敏度不再继续有较大的改善，所以目标亮度不应超过34cd/。当目标呈现时间在0.01-10s范围内时，目标的视见度随呈现时间的增大而提高。控制器的类型 按操纵方式划分手动控制器脚动控制器。 按功能划分开关控制器转换控制器调整控制器制动控制器控制器的选择原则P104控制器信息的反馈光显示振动变化音响显示操纵阻力控制器编码形状编码大小编码位置编码色彩编码符号编码操作误差通常有以下四种情况置换差错调节错误逆转错误无意的操作错误。旋钮设计旋钮的的形状圆形旋钮指针型旋钮手动转盘。对于单旋

19、钮，直径以50mm为最佳。按钮设计参数：1.按钮直径 2.按钮阻力3.移动距离开关有两种：一种是扳机开关，另种旋转式选择开关操纵杆的主要优点可归纳为下三点：1.可以利用较大的杠杆比，操纵阻力较大的控制器 2.使操纵杆的运动方向与被控激起的运动方向一致，可以实现规模操作 3.操纵杆宜作推拉等直线运动，较旋转式操纵运作反应快。在操作过程中，只有在用脚动控制器优于用手动控制器是才选用需要连续进行操作，而用手操作又不方便的场合。无论是连续性控制还是间歇性控制，其操纵力超过50到150N的情况下手的控制工作量太大，不足以完成控制任务时，脚动控制主要有脚踏板，脚踏钮和脚动开关等。显示器和控制器的配置设计主

20、要考虑其相合性。显示装置与控制装置的设计原则：1.时间顺序原则2.功能顺序设计 3.使用频率原则4.重要性原则 5.运动方向性原则显示器布局中得主要问题有两个：1.选择最佳认读区域 2.仪表的配置方法扳动开关的适应操作区域最小，其次是旋钮操作区域最大的是按钮在工作系统中，人，机，环境三个最基本要素是相互关联儿存在的。每个要素都更具需要占用一定的空间，并按优化系统功能的原则，使这些空间有机地结合 在一起，这些空间的总和，就叫做作业空间。作业空间包含了作业接触空间，作业活动空间和安全防护空间三种不同的空间范围。在进行作业空间设计时一般应遵循以下原则：1根据生产任务和仁德作业要求，首先应总体考虑生产

21、现场的适当布局，避免在某个布局的空间范围内，把机器设备，工具和人员等安排得过于密集，造成空间劳动负荷过大。2作业空设计要着眼于人，落实于设备。3考虑人的活动特性时，必须考虑人的认知特点和人体动作的自热行，同时性，对称性，节奏性，规律性，经济型和安全性安全距离有两种：一是防止人提出及机械危险部位的间隔，而是是人体免受非接触及机械性有害因素影响的间隔。机械防护安全距离分为三类：防止可及危险部位的安全距离，防止手机呀的安全距离和防止踩空致伤的盖板开口安全距离。防止可及危险部位的安全距离包括：上伸可及安全距离，探越科技安全距离，上肢自由摆动可及安全距离和穿越孔隙可及安全距离。最佳作业空间的选择：1）充

22、分考虑作业者的心理特性2）充分考虑作业者的行动空间3）对于多人集体作业应考虑协同作业空间4）考虑设备本身的特点（功能.形状.数量和使用情况）进行设计， 尽量把功能相同的部件组合在一起，以利于操作.监视和管理。5）考虑控制装置的合理布局，将使用频率高的使用装置布置在最适于作业的位置。6）根据身体测量学.解剖学.生物力学的特征未布置机器.控制器。7）把设备.控制器和显示器等，尤其是重要设备仪器布置在操作者的手或脚的可及范围与视野的有效位置。作业环境中的照明有三种形式：天然采光，人工照明，混合采光，人工照明方式的选择：一般照明，局部照明，混合照明，应急照明。常用的人工光源可分为白炽和荧光两大类按光线

23、与被照物的关系，光源可非为直射光源.反射光源及透射光源三种。由于视野中的亮度分布或高亮度范围的不适宜，或存在极端的对比以致引起不舒服感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象称为眩光。防止和减轻眩光的主要措施：（1）限制光源亮度（2）合理分布光源（3）改变光源或工作面的位置（4）合理的照度光的数量就是挡在作业面及周围光的强度。光色效果：光源的光色包括色表和显色性，色表就是光源所呈现的颜色。当不同的光源分别照射的同样一种颜色物体时，该物体就会表现出不同的颜色，这就是光源的显色性。人所处的温度环境主要包括空气的温度.湿度.气流速度（风速）和热辐射四种物理因素，一般又称微小气候。气温1521时，是温度

24、环境的舒适区段。改善高、低温作业环境的方法高温：1生产工艺和技术措施（1）合理设计生产工艺过程（2）屏蔽热源（3）降低温度（4）增加气流速度2保健措施（1）合理供给饮料和补充营养（2）合理使用劳保用品（3）进行职业适应性检查3生产组织措施（1）合理安排工作负荷（2）合理安排休息场所（3）职业适应 低温：1做好采暖和保暖工作2提高工作负荷3个体保护4采用热辐射取暖色彩三要素：色调，明度和彩度。颜色对心理的影响（1）冷暖感（2）兴奋和抑制感（3）前进后退感（4）轻重感（5）轻松和压抑感（6）软硬感常用的表达安全信息含义的颜色如下：（1）红色表示危险.暂停.停止.禁止（2）黄色表示小心.注意.为了醒目也常与黑