安全科学原理第4章(杨宏刚)

第4章安全生理及心理2023/1/111西安建筑科技大学安全工程研究所第4章安全生理与心理4.1安全生理4.2安全心理4.3生理心理与安全4.1安全生理4.1.1人的感知系统人的视觉特征人的听觉特征人的嗅觉和味觉人的肤觉4.1.2人的运动系统

4.1.3人的供能系统4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征视觉刺激视觉的适宜刺激是光。光是辐射的电磁波，人类所能接受的光波只占整个电磁波（波段约为10^-14～10^8m）的一小部分，波长在380～760nm的范围内，它约占整个光波的1/70，并可区别光的亮度和一定范围的颜色，在此波长范围之外的电磁波射线，人眼则无法看见。4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人眼的视角视角是被看对象物的两点光线投人眼球时的相交角度（α），用来表示被看物体与眼睛的距离关系。视觉的大小既决定于物体的大小，也决定于物体与眼睛的距离。则有：

式中D——表示人眼角膜到物体的距离；

A——表示物体的大小。由上式可以看出，视角的大小与人眼到物体的距离D成反比。

4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人眼的视角眼睛能分辨被看目标物最近两点光线投入眼球时的交角，称为临界视角。视力=1/临界视角视力为1.0，即视力正常，此时的临界视角=1度，若视力下降，则临界视角值增大。在设计中，视角是确定设计对象尺寸大小的依据。4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人的视敏度视敏度又称视力，指的是辨认外界物体的敏锐程度，即在标准的视觉情景中感知最小的对象与分辨细微差别的能力。影响视敏度的主要因素是亮度、对比度、背景反射与物体的运动等。亮度增加，视敏度可提高，但过强的亮度反而会使视敏度下降。在亮度好的情况下，随着对比度的增加，视敏度也会更好。视敏度在一昼夜变化很大，清晨视敏度较差，夜晚更差，只有白天的3％～5％。4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人眼的适应性

明适应：由暗入明1min可达完全适应

暗适应：由明入暗4～5min基本适应、30min左右眼睛可能达到完全适应。（补偿照明）为什么关心适应性问题？如果工作面亮，而周围环境太暗，还需不时注意周围环境的情况下，由于适应性问题，容易产生视疲劳和诱发事故。4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征颜色视觉颜色标准波长/nm波长范围/nm紫色蓝色绿色黄色橙色红色420470510580610700380～450450～480480～575575～595595～620620～7804.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人的视野范围4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征人的视野范围4.1.1人的感知系统一、人的视觉特征视错觉4.1.1人的感知系统二、人的听觉特征听觉刺激听觉的刺激物是声波。声波是声源在介质中向周围传播的振动波，其传播速度随传播介质的特性而变化。一定频率范围的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。人耳所能听到的声音频率范围一般为20～20000Hz(可听范围)。低于20Hz的次声和高于20000Hz的超声，就超出了人耳的听觉范围。4.1.1人的感知系统二、人的听觉特征人的听觉感受听觉感受性有绝对感受性和差别感受性之分，和它们相应的刺激值称为绝对阈值和差别阈值。声音要达到一定的声级才能被听到，这种引起声音感觉的最小可听声级称为听觉的绝对阈值。掩蔽效应一个声音被另一个声音所掩盖的现象，称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。4.1.1人的感知系统三、人的嗅觉和味觉嗅觉和味觉都属于化学觉，各有其自身特殊受纳器，但两者经常密切结合在一起协调工作。人的嗅觉是由化学气体刺激嗅觉器官引起的感受，嗅觉灵敏度用嗅觉阈值表示。嗅觉阈值是能引起嗅觉的气味的最小浓度。一般以每升空气中含有该物质的毫克数表示。味觉是溶解性物质刺激口腔内味蕾而发生的感觉。味蕾分布于口腔粘膜内，特别是舌尖部和舌的侧面分布更多。4.1.2人的运动系统肌肉组织肌肉是人体组织中数量最多的组织。肌肉依其形状构造、分布和功能特点，可分为平滑肌、心肌和横纹肌三种。肌肉运动肌肉运动的基本特征是收缩和放松.肌肉收缩的主要形式有等长收缩、等张收缩。4.1.3人的供能系统能量的产生ATP+H2O→ADP+Pi+29.3kJ/mol由于肌细胞中的ATP贮量有限，因此必须及时补充ATP。补充ATP的过程称为产能过程。产能过程一般通过ATP～CP系列、需氧系列、乳酸系列三种途径来实现。4.1.3人的供能系统能量代谢能量代谢按机体及其所处的状态分为三种：维持生命所必须的基础代谢量，安静时维持某一自然姿势的安静代谢量和作业时所增加的代谢量。基础代谢量维持体位所增加的代谢量作业所增加的代谢量安静代谢量能量代谢量4.2安全心理4.2.1心理的实质4.2.2心理过程认识过程情感过程意志4.2.3个性心理4.2.1心理的实质请思考：讲安全为什么要谈心理？人是安全主体、在导致事故发生的直接原因中人的不安全因素是一个重要原因要想搞好安全生产，防止事故发生，必须及时矫正各种影响安全的不良心理，（侥幸心理、省能、逆反心理、凑兴心理）和各种违章行为。这就要求我们研究并应用安全心理学探索人的安全心理，以减少人的不安全因素行为。4.2.1心理的实质心理实质现代科学已用无可辩驳的事实证明，结构极其复杂的人脑是产生人的心理的器官，人的心理是人脑的产物。人的各种心理现象都是对客观外界的“复写、摄影、反映”。首先在于人的一切心理活动都是由客观现实引起的，客观现实是心理产生的原因。没有外界刺激就没有人的心理。其次在于人的一切心理活动按其内容都近似于客观现实。人的心理反映常有主观性的个性特征。所以，同一客观事物，不同的人反映是可能大不相同的。心理实质：人的心理按其生理机制来说：是在脑的活动中产生的，是脑的机能；人的心理按其内容来说：是对客观现实的反映。4.2.1心理的实质心理学的研究内容研究心理过程发生、发展的规律，研究个性心理形成和发展的过程，研究心理过程和个性心理相互关系的规律性科学。心理过程个性心理认识过程感觉、知觉、技艺、思维、想象等。情感过程人对现实态度的体验、情绪、情感、情操。意志过程任在工作是不怕困难，去完成任务的心理过程。个性倾向需要、动机、兴趣、理想、信念和世界观等。个性心理特征能力、气质、性格等。心理学4.2.2心理过程什么是心理过程？心理过程是人心理活动的过程，包括人的认识过程、情感过程、意志过程。4.2.2心理过程认识过程感觉感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉(平衡觉、运动觉和内脏觉）等。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。4.2.2心理过程认识过程知觉知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。即对感觉到的客观事物所做出的反应（心理过程）。知觉的过程：大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工，在人的大脑中产生了对各种客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的决策，这便是知觉。4.2.2心理过程认识过程感性认识阶段知觉是在感觉的基础上形成的，感觉为知觉提供个别材料，而知觉是感觉的深入和发展，是各种感觉的有机结合。知觉反映事物统一的整体，产生事物的完整的映象。感觉与知觉区别举例：车工通过声音或跳动等现象感觉到“螺丝松动”后，便会产生“拧紧螺丝”的知觉反应。感觉和知觉是认识的初级阶段——感性认识阶段。4.2.2心理过程认识过程理性认识阶段人们为了加强对事物的认识，还借助记忆把过去生活实践感知过的东西，体验过的情感和知识经验，在头脑中重复反映出来，这是一个复杂的认识过程，起净化作用。人们对事物的认识过程，不仅通过感知去认识事物的外在联系，还以表象的形式向思维过渡，进一步认识事物的一般特性和内在联系，全面的、本质的把握事物的本质。这个思维过程是人们对客观事物在头脑中概括的、间接的反映，是认识的高级阶段——理性认识阶段。4.2.2心理过程认识过程感觉感觉知觉反复强化反复强化高级认识阶段4.2.2心理过程情感过程

情感是人脑的机能，是人们对客观事物的一种态度的体验，是对事物好恶的一种倾向。由于客观事物与人们需要之间的差异，人对客观事物便抱着不同的好恶态度，产生不同的心理变化和外部表现。能满足或符合人们需要的事物，就会引起人们的积极态度，使人产生一种肯定的情感，如愉快、满意、喜爱等；相反，就会引起人们的消极态度，使人产生一种否定的情感，如厌恶、愤怒、憎恨等。情感产生的原因是客观现实。由客观现实引起的人的需要是极其复杂的，因此，客观现实与人的需要之间就构筑了各种各样的复杂关系。因此，人们总是经常处于彼此交织着的情感之中。4.2.2心理过程情感过程情绪与情感情绪和情感既有区别又有联系。情绪和情感是反映客观事物与人的主观需要之间的关系。情绪是原始的，是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验，属于人和动物共有的；而情感则是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有的。（干一行爱一行、责任心）情绪和情感具有两极性。例如在紧张水平方面，有紧张和轻松两极，所谓紧张水平是指想要动作的冲动之强弱。在客观情况十分紧急和关键的时刻，人们一般会体验到情绪紧张，比如新工人第一次独立操作前。轻松是经常产生于关键和紧急的事件发生得到解决的情绪体验，新工人第一次独立操作后就会体验到这种轻松的情绪。有实验表明，紧张程度中等时，人的操作行为效果最佳．过度紧张和轻松都会降低操作效率，出现事故。

4.2.2心理过程意志意志是人自觉的确定目的，并根据目的调节支配自身的行动，克服困难，去实现预定目的的心理过程。意志表现于人的行动中，意志行动有三个基本特征：意志行动是自觉的确定目的的行动；是与克服困难相联系的行动；并以随意行动为基础。意志行动的心理过程可以分为两个阶段：一是采取决定阶段，它是意志行动的开始阶段，它决定着意志行动的方向，一般要经过确定目的、制定计划和动机斗争等环节。二是执行决定阶段，它是意志行动的完成阶段，使拟定的计划付诸实施，从而完成既定的目的。启示：人们在日常生活和工作中，尤其是在恶劣的环境中工作，必须有意志心理活动的参与才能顺利地完成任务，所谓有志者事竟成就是这个道理。4.2.3个性心理什么是个性心理？心理过程是人们共有的心理活动。但是，由于每一个人的先天素质和后天环境不同，心理过程在产生时又总是带有个人的特征，从而形成了各人的个性。个性心理包括个性倾向性和个性心理特征两个方面。个性倾向性是指一个人所具有的意识倾向，也就是人对客观事物的稳定态度。它是人从事活动的基本动力，决定着人的行为的方向。其中主要包括需要、动机、兴趣、理想、信念和世界观。4.2.3个性心理个性心理特征是一个人身上表现出来的本质的、稳定的心理特点。例如，有的人有数学才能，有的人有音乐才能，这是能力方面的差异。在行为表现方面，有的人活泼好动，有的人沉默寡言，有的人热情友善，这些是气质和性格方面的差异。能力、气质和性格统称为个性心理特征。4.2.3个性心理（特征）1、气质主要由生物遗传因素决定的、并具有相当稳定的心理活动的动力特征。气质使每个人的整个心理活动过程都带有个人独特的色彩。气质分类：胆汁质；多血质；粘液质；抑郁质4.2.3个性心理1、气质胆汁质热情直爽、精力旺盛、脾气急噪、心境变化剧烈、易动感情、具有外向性。（冲动）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。多血质大多活泼好动，反应速度快，热情幽默，喜欢与人交往，能适应环境，具有外向性。（轻率）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。4.2.3个性心理1、气质粘液质安静、稳重、反应缓慢、情感不易外露、沉默寡言、善于忍耐、注意不易转移、具有内向性。（忠实）他们可以在银行业、科学领域取得成功。总的来说，这些领域需要耐心。抑郁质抑郁质的人心理脆弱、多愁善感、常为他人不易觉察的一些小事感到忧虑，具有内向性。（缺乏自信）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。4.2.3个性心理1、气质从安全工程角度来看：粘液质的人适于做精细而要求有耐心的工作，这种人稳重可靠，注意力集中时间长，有利于安全生产；多血质的人缺乏耐心，从事单调重复的工作容易产生精神溜号，造成产品质量下降或事故，不宜在安全上负有重任。抑郁质的人不宜于单独操作安全方面的关键设备和工艺过程。

上述这些原则，应在工人培训、选拔人员和分配工作岗位时加以运用。4.2.3个性心理2、性格性格是指一个人在个体生活过程中所形成的，对现实稳固的态度以及与之相适应的习惯了的行为方式方面的个性心理特征。性格是十分复杂的心理构成物，它由不同的性格特征所组成：主要有：性格的态度特征性格的理智特征性格的情绪特征性格的意志特征4.2.3个性心理2、性格性格的态度特征（对现实态度的特征）对社会、工作、其他人、自己的态度，如正直、诚实、积极、勤劳、谦虚，与其相反的表现为圆滑、虚伪、消极、懒惰、骄傲等。性格的意志特征独立性、自制性、坚持性、果断性，与其相反的是易受暗示性、冲动性、动摇性、优柔寡断等。4.2.3个性心理2、性格性格的情绪特征热情、乐观、幽默与其相反的为冷淡、悲观、忧郁等。性格的理智特征深思熟虑、善于分析与综合与其相反的为轻率、武断、主观自以为是等。4.2.3个性心理3、能力能力是指人们成功地完成某种活动所必需的个性心理特征。如企业领导组织安全生产的管理能力，工人的劳动能力、和不安全因素做斗争而相应地采取安全措施的能力等。能力可分为：一般的能力特殊的能力4.2.3个性心理3、能力制约能力发展的条件有两个方面：一是素质；二是环境、教育和实践活动。素质是有机体生来具有的某些生理特点，主要是神经系统、感官系统和运动器官等。素质是能力形成和发展的自然前提。素质本身不是能力，同样素质与能力也不是一对一的关系，在同样的素质基础上可以形成各种不同的能力。素质相差无己的人，其能力发展之所以有差别是由环境、教育和实践活动所造成的。因此安全教育和培训以及特殊工种的培训就是在工人自身素质的基础上，通过教育达到所要求的作业能力，确保安全生产。4.3生理心理与安全4.3.1人机工程因素4.3.2心理因素4.3.3人体生物节律4.3.4疲劳及其预防4.3.1人机工程因素人机适应性人机适应性主要是指设备的设计、布局是否与人的生理特性相适应。（机宜人的问题）同时操纵人员的生理特点是否与设备相适应。（人适机的问题）生物适应性生物适应性主要是指设备设施的操作力、操作方式是否与人相适应。环境适应性环境适应性主要是指作业空间的布局、噪声、温度、湿度、光度、粉尘浓度等是否在人所能承受且易于长时间操作的范围内。4.3.2心理因素性格与事故的关系性格是一个人较稳定的对现实的态度和与之相应的习惯化的行为方式。分为：情绪型、意志型和理智型。理智型：具有理智型性格的人，由于行为稳重且自控能力强，因而行为失误少。情绪型：相比而言，更易于发生事故。（外向型性格）意志型：（内倾性格）4.3.2心理因素情绪与事故关系情绪是人心理的微观波动状态，人的行为过程往往受到情绪的支配。当情绪处于极端状态时，往往是行为失常的基础；行为的失常又往往是事故的前提。在生产实践中常会出现的不安全情绪：急躁情绪表现特征：干活利索但毛躁，求成心切但不谨慎，工作不仔细，有章不循，手与心不一致。烦躁情绪表现特征：沉闷、不愉快、精神不集中，严重时自身的生理特征往往不能很好的协调，更谈不上与外界特征协调一致。带着这种情绪操纵机器极易导致不安全行为的发生！4.3.3人体生物节律人体生物节律的提出及其周期

20世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达在长期的临床观察中发现病人的病症、情绪及行为的起伏变化，存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动规律。约20年以后，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特.泰尔奇尔教授，在研究大中学生的考试成绩时，发现人的智力波动周期是33天。4.3.3人体生物节律节律曲线

认为正半周期是高潮期，这时人的心情舒畅，精力充沛，工作成功率高；负半周期为低潮期，这时人的心情不佳，容易疲劳、健忘，工作成绩低。正弦曲线与横轴交点这一天称为“临界点”。三个临界点互不重叠称单临界点，两个临界点重叠称双临界点，三个临界点重叠称三临界点，临界点前后前后各1天称为临界期，临界期也包括三个周期在负半周的重叠日期。在临界点或临界期，体力、情绪和智力极不稳定，最易发生事故。＋－＋－04.3.3人体生物节律计算方式

计算通式为式中X——从出生日到计算日生活的总日数；

A——预测年份与出生年份之差；

B——本年生日到预测目的总天数，如未到日则用“-”，已过生日则用“+”；

C——从出生以来到计算日的总闰年数，即C=A/4所得的整数。4.3.3人体生物节律举例

某人1975年6月1日出生，想了解他2006年7月15日三个周期所处的状态。体力周期：情绪周期：智力周期：

4.3.4疲劳及其预防疲劳及其分类

疲劳是一系列现象的综合体，这种状态是相当复杂的。疲劳是人们自感不适和劳累，是一种生理心理现象。

疲劳的分类方法有多种，主要是根据研究的目的和方法进行分类。按疲劳所发生的部位分：一般将疲劳分为精神疲劳和肌肉疲劳。