机械创新设计5-3

安全人机工程学事故的概念一、定义事故是指人们在实现其目的的过程中，突然发生的、迫使其目的行动暂时或永远停止的一种意外事件。理解：存在某种实现目的的过程；突然发生了意想不到的事件；事故的后果是迫使行动暂时或永远终止。二、分类1、一般事故：死亡3人以下，或重伤10人以下，亦或财产损失1000万元以下4、特大事故：3、重大事故：2、较大事故：死亡30人以上，或重伤100人以上，亦或财产损失1亿元以上死亡10~30人，或重伤50~100人，亦或财产损失5000万~1亿元死亡3~10人，或重伤10~50人，亦或财产损失1000~5000万元三、事故类别根据国家统计局和劳动部发出的通知，将事故分为20类。物体打击车辆伤害机器工具伤害起重伤害触电淹溺灼烫火灾刺割高处坠落坍塌冒顶片帮透水放炮火药爆炸瓦斯或煤尘爆炸锅炉或受压容器爆炸其他爆炸中毒其他伤害（扭伤、冻伤等）一、概念事故致因理论也称事故模式理论，是人们对事故机理所作的逻辑抽象或数学模型，是描述事故成因、经过和后果的理论，是研究人、物、环境及事故处理这些基本因素如何作用而形成事故、造成损失的。事故致因论二、对我国影响较大的事故致因论有如下几种：事故因果类型多米诺骨牌理论轨迹交叉理论系统理论能量意外释放理论连锁型：一个因素促成下一个因素发生，下一个又促使再下一个因素发生，彼此互为因果，互相连锁导致事故发生。多因致果型：多种各自独立的原因在同一时间共同导致事故的发生。复合型：某些因素连锁，某些因素交叉。事故因果类型事故事故

连锁型多因致果型美国安全工程师海因里希提出的多米诺骨牌理论是20世纪最有影响的代表性理论。多米诺骨牌理论优点：该理论提出事件链的概念，认为只要抽出五块牌中的任何一块，事件链就被破坏，就可以防止事故的发生。缺点：事件链的概念过于绝对化。斯奇巴等人提出的轨迹交叉论认为，事故发展过程中，人与物的不安全运动轨迹的交点就是事故发生的时间与空间，如果人的不安全行为与物的不安全状态在同一空间和同一时间相遇，就将在此地发生事故。轨迹交叉理论生理遗传等缺陷社会环境和企业管理管理行为失误设计、制造上的缺陷维修保养及使用中缺陷作业场所环境的缺陷人的不安全行为物的不安全状态事故伤害

20世纪50年代以后，瑟利、安德森为代表的众多学者提出系统安全理论。任何活动都可归结于由人、机与环境组成的系统，事故是由人的不安全因素、物的不安全状态和不良环境造成的。也即：事故三要素理论。系统理论安全科学的系统论模型机器子系统机器控制等人子系统机器控制等环境子系统机器控制等控制器显示器运动器官感觉器官干扰影响干扰影响瑟利把人、环境系统中，事故发生的过程分为是否产生迫近的危险和是否造成伤害或损坏这两个阶段，两个阶段都各包括一组类似的心理—生理成分问题。若回答“Y”，则危险消除或得到控制，反之，危险就转到下一个阶段。人和环境对危险的构成有警告吗？感觉到了这警告吗？认识到了这警告了吗？知道如何避免危险吗？决定要采取行动吗？能够避免吗？无危险迫近的危险无伤害伤害或损坏危险构成出现危险紧急时期NNNNNNNYYYYYYY对危险的显现有警告吗？感觉到了这警告吗？认识到了这警告了吗？知道如何避免危险吗？决定要采取行动吗？能够避免吗？NNNNNNNYYYYYYY感觉认识行为响应感觉认识行为响应瑟利模型能量意外释放理论吉布森、哈登等人提出事故是由一种不正常的或不希望的能量释放。各种形式的能量包括：机械能、热能、电能、化学能、辐射、声能等等。管理失误不安全行为个人原因、环境因素不安全状态能量或危险物质意外释放人员或财产损失急救修理调查危险分析安全意识减少数量防护装置及构造作业安全分析教育训练思想工作人员选择作业安全分析设计检查技术维修审查能量意外释放理论人机工程学的形成与发展起源于欧洲，形成于美国，作为一门独立学科已有50年历史。最早的工效学范例——1898美国泰勒的铲煤试验。即用5、10、17、30公斤的铁锹铲煤，哪种最有效率？1961年在瑞典的斯德哥尔摩召开了第一次国际人机工程学会议，并成立了国际人机工程学会（IEA），以后每三年召开一次国际会议。1989年，我国成立“中国人类工效学会”。人机工程学：

美国的伍德——设备必须符合人的各方面因素，以便在操作时付出最小的代价而求得最高效率；

查潘尼斯——在机械设计时考虑任何使人获得操作简便而又准确的一门学问。安全人机工程学：运用人机工程学的原理及工程技术理论来研究和揭示人机系统中的安全问题，立足于对人在劳动过程中的保护确保安全生产和生活的一门学科。也即：研究人机环境系统的安全本质并使三者在安全上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门科学。

安全人机工程概述安全人机工程学的研究内容人的安全特性：工作能力、基本素质、心理和生理特性等机的安全特性：机器特性、防错设计、安全设计等人机关系的研究：作业区域合理布局设计、作业方法、人机界面的安全设计、人工智能研究、多媒体研究等安全人机工程学的研究方法实测法实验法分析法人机关系：指人在劳动过程中与劳动工具和劳动对象之间发生的联系。从手工劳动到自动化生产，人际关系大致有如下变化：人的体力消耗减轻，心理负担加重；人将远离机器，管理方式多为间接管理；信息时空的密集化，要求人的作业速度更快，准确性更高；系统越来越复杂，对人的要求也越来越高，一点小错误便会导致严重的后果。必须注意到：无论如何发展，人始终是系统中的主体。人机关系一言而概之：机宜人，人宜机。制造出适宜人的机器，选择出适宜机器的人。为做到最佳匹配，应注意如下几个方面：研究系统以及机器、设备等的设计所应遵循的工效学原理；研究人和机器的合理分工及相互适应问题；研究人与被控对象之间的信息交换过程；根据人的生理心理等特征，提出机器及整体环境的要求。人机关系匹配比较内容人的特征机器的特征创造性具有创造能力完全没有信息处理有归纳、演绎、分析能力长期存储、快速读取可靠性受生理、心理状况影响可靠性高，但应急差控制能力可进行各种控制速度、精度等超过人工作效能不能进行高阶运算，不能在恶劣环境工作能进行高阶运算，能在恶劣环境工作感受能力对形状等有一定的分辨力接受电磁波、辐射等学习能力具有很强的学习能力无学习能力归纳性具有归纳思维能力只能理解特定事物耐久性容易疲劳耐久性好人与机器功能特征比较人机功能分配人机功能分配：

应分配给机器的：笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的的作业以及检测人不能识别的物理信号的作业。

应由人担任的：指令和程序的安排，图形的辨认或多种信号输入时，机器系统的监控、维修、设计、制造、故障处理及应付突发事件。人机系统及其分类按有无反馈控制作用分：指示器机械或过程控制器测量手段（回路）输入输出机械或过程控制器输出输入开环人机系统闭环人机系统按自动化程度分：信息存储信息接受信息处理行动信息反馈（闭环系统）人（作业者）输入输出人工操作系统信息存储信息接受信息处理行动信息反馈（闭环系统）机器人（控制者）输入输出半自动化系统信息存储信息接受信息处理执行信息存储信息接受信息处理行动信息反馈（闭环系统）机器人（监督者）机器输入输出自动化系统安全装置设计联锁装置；使动装置；止动操纵装置；双手操纵装置；自动停机装置；机器抑制装置；限制装置；有限运动装置等；安全装置设计1）联锁装置当作业者要进入电源、动力源这类危险区时，必须确保先断开电源，以保证安全，这时可以运用联锁装置。

例：机器的开关与门是互锁的。作业者打开门，电源自动切断，当门关上后，电源才能接通。为了便于观察，门用钢化玻璃或透明塑料做成，无需经常进去检查内部工作情况。安全装置设计2）双手操纵装置为了避免开机时，另一只手仍在台面上从而发生事故，可用双手控制按钮，这样必须双手都离开台面才能启动，保证了安全。3）利用感应控制安全距离若身体的任何部位经过感应区进入机床作业空间的危险区域时，光电传感器则发出停止机床动作的命令，保护作业者免受意外伤害。安全装置设计4）自动停机装置自动停机装置是指当人或其身体的某一部分超越安全限度时，使机器或其零部件停止运行或保证别的安全状态的装置。5）机械抑制装置机械抑制装置是在机器中设置约机械障碍物，如楔、支柱、撑杆、止转棒等。其他安全装置设计6）有限运动装置有限运动装置是只允许机器零部件在有限的行程内动作的一种控制装置，如限位开关等。在该控制装置有下一个分离动作前，机器零部件不能再进一步运动。7）警示装置当作业者接近危险区时，通过某种检测手段，署示装置闪烁红灯或鸣笛，可提醒作业者保持安全距离。其他安全装置设计8）应急制动开关当主安全装置失灵，或者人体己进入危险区，事故即将发生时，必须能随时切断电源；当机器重新起动时，须使安全装置恢复其功能；同时，当控制、显示面板上有很多元件时，应急开关必须在颜色、形状和位置上便于迅速识别。热环境一、影响热环境的要素气温：大气温度、热源气湿：空气的相对湿度气流：外界风力、温差热辐射：红外线及部分可视线热环境对人体的影响热舒适环境

定义：人在心理状态上感到满意的热环境过冷、过热环境对人体影响低温冻伤低温的全身性影响高温烫伤全身性高温反应

人体耐低温能力比耐高温能力强。当深部体温阵至27C时，经过抢救还可存活；而当探部体温高到42C时，则往往引起死亡。热环境对工作的影响热环境对脑力劳动的影响

热环境对工作的影响热环境对体力劳动的影响噪声对工作的影响通常将会影响工作者的注意力对于脑力劳动和需要高度技巧的体力劳动等工种，将会降低工作效率；对于需要经过学习后才能从事的工种，将会降低工作质量，对于不需要集中精力进行工作的情况下，人格会财中等噪声级的环境产生适应性；对于需要高度集中精力的工种，将会造成差错；如果已对噪声适应，同时又要求保持原有的生产能力，将要消耗较多精力，从而会加速疲劳；对于非常单调的工作p处在中等噪声级的环境中，噪声就像一只闹钟，将可能产生有益的效果；对能够遮蔽危险报警信号和交通运行信号的强噪