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安全人机工程学ppt课件

安全人机工程学ppt课件

人的自然倾向与可靠性分析
27
二、错觉
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错觉是指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象。
视错觉 空间错觉 大小与重量错觉 颜色错觉
长度错觉； 方位错觉； 透视错觉； 对比错觉
听错觉
运动错觉
人的自然倾向与可靠性分析
28
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精神紧张与躲险动作
一、精神紧张、慌张以及惊慌
人机系统的安全与可靠性取决于机的可靠性、人的可靠性 及其他们间的协调关系。
机的可靠性是衡量人机系统安全性的重要依据，人的可靠 性直接影响人机系统的安全性，并且往往起主导作用。
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人的自然倾向与可靠性分析 22
l、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定 功能的能力。
与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 从解决“人”与“物”之间界面关系的角度，研究导致
活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的 依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以 这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保障劳动者的安全。
人-机关系
❖ 精神紧张：紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。
❖ 慌张：是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工 作急于求成，而且忙中又常出错。
❖ 惊慌：是在异常情况下，多数人心理会骤然发生变化，内心十分紧张，一时失去 正确的判断能力，行动也随之失去常态；或者惊呆不能动弹；或者张皇失措，行 动不能自控；也有的在生理上出现种种不正常现象，如心率加快、血压升高、大 小便失禁、哆嗦、皮肤起鸡皮、上下牙齿振碰、口吃等。
规定功能是指机器设备本身的性能指标和包括人方便、安全、 舒适地操纵机器的使用功能。当机器和设备达到规定功能，则 可靠；当产品丧失规定功能，则称其发生故障、失效或不可靠。

安全培训之安全人机工程学.ppt

安全培训之安全人机工程学.ppt
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主要研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或Байду номын сангаас均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。

安全人机工程(王保国)6精品PPT课件

安全人机工程(王保国)6精品PPT课件

短刻度线
0.5以内
5.5
4.1
2.3
0.5～0.9
10.0
7.1
4.3
0.9～1.8
20.0
14.0
8.6
1.8～3.6
40.0
28.0
17.0
3.6～6.0
67.0
48.0
29.0
返
回
安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
表6-4 刻度线长度选择表 （㎜）
刻度大小
安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
图6－3 准线太粗
图6－4 刻度线太长，排得太挤
返 回 安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
图6－5 不均匀刻度举例
安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
长刻度线长度＝L／90
中刻度线长度＝L／125
短刻度线长度＝L／200
刻度线间距＝L／600
刻度线长度还受刻度大小的影响，不同刻度范围 的刻度线长度按表6－4选取。
安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
表6-3 刻度线的长度
观察距离 m
长刻度线
长度 mm 中刻度线
安全人机工程学 Safety Ergonomics
第六章 人机界面的安全设计
1）刻度盘的设计 刻度盘的形状。刻度盘的形状主要取决于仪表的功能 和人的视觉运动规律。以数量识读仪表为例，其指针 值必须能使识读者精确、迅速地识读。 刻度盘的大小。刻度盘的大小取决于盘上标记的数 量和观察距离。 以圆形刻度为例，当盘上标记数量多时，为了提高清 晰度，须相应增大刻度盘。但是，这必将增加眼睛的 扫描路线和仪表占用面积。而缩小刻度盘又会使标记 密集不清晰。

安全人机工程学【PPT】

安全人机工程学【PPT】
安徽工业大学 Anhui University of Technology
课程性质

《工业安全与环境保护》课程是工业工程专业本科生的学 科专业选修课，通过该课程的教学使同学们了解国内外先 进安全管理和环境保护的新思想、新方法、新技术，并能 在实践中加以创造性的应用，贯彻我国“安全第一，预防 为主”的指导方针，国内外工业工程学科与领域非常重视 这门课程。
第一篇 安全系统工程
第一章 安全系统工程概论 第二章 系统安全分析★ 第三章 系统安全评价
安徽工业大学 Anhui University of Technology
课程主要内容
第二篇 安全人机工程
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法
第二章 人因失误分析与预防 第三章 人的自然倾向与可靠性分析 第四章 机的特性与可靠性分析 第五章 人机系统的安全设计★

第一篇 安全系统工程
安全系统工程
安全系统工程 是应用系统工程的原理与方法，管理系统中的各种
危险，对工艺过程、设备、生产周期和资金等因素进行分析评价 和综合处理，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性 达到最佳状态。 （1）安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。 （2）安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全。 （3）安全系统工程的重点是系统危险因素的识别、分析，系统风险 评价和系统安全决策与事故控制。 （4）安全系统工程要达到的预期安全目标是将系统风险控制在人们 能够容忍的限度以内，也就是在现有经济技术条件下，最经济、 最有效地控制事故，使系统风险在安全指标以下。
第一篇 安全系统工程
1957年，苏联发射了第一颗人造卫星，美国为了赶
上，匆忙进行导弹技术的开发与研究，由于对系统的可靠 性和安全性研究不足，在一年半时间之内连续发生了４次 重大事故，每一次都造成了数以百万计美元的损失，最后 不得不全部报废，从头做起。这种情况迫使美国空军以系 统工程的原理和管理方法来研究导弹系统的可靠性和安全 性。

《安全人机工程学》课件(第一章)

《安全人机工程学》课件(第一章)

2010.3.
安全与环境工程系
第 22 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型
2010.3.
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 控制面板模拟器
– 波士顿爱迪生 公司（Boston Edison Company）的” 神秘6号” （Mystic #6） – 电厂的控制板 MITRE开发
2010.3.
安全与环境工程系
第 17 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
三、人机工程学的定义 • 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，研究人的 工作、生活中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。 • 人机工程学是运用人的生理学、心理学 和其它有关学科知识，使机器和人相互 适应，创造舒适和安全的工作与环境条 件，从而提高工效的一门科学。
2010.3.
安全与环境工程系
第 19 页
2、人机工程学在工业设计中的作用
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 人机工程学为工业设计开拓了新设计思路， 并提供了独特的设计方法和理论依据。 • 人体工程学的研究，为工业设计全面考虑 “人的因素”提供了人体结构尺度，人体生 理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可 有效地运用到工业设计中去 • 为工业设计中“产品”的功能合理性提供科 学依据 • 为工业设计中考虑"环境因素"提供设计准则
2010.3.
安全与环境工程系
第 2 页
一、课程的定位
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之 一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系 的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素 作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工 程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数 据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计， 从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全， 培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全 分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学 生的学习具有不可替代的重要地位。

安全人机工程学的应用教学课件ppt

安全人机工程学的应用教学课件ppt

实践案例
例如，在地震应急救援中，利用救援 机器人进入倒塌的建筑物中进行生命 探测和救援任务；在火灾应急救援中 ，利用智能化装备进行火场环境监测 和预警等任务。
应急救援中的通信与信息保障
要点一
通信与信息保障的重 要性
在应急救援中，通信与信息保障是至 关重要的。通过建立高效、可靠的通 信和信息保障体系，可以确保救援信 息的及时传递和共享，提高救援协同 作战的能力和效果。
区域的监控等。
03
虚拟现实技术
虚拟现实技术在安全人机工程学中可以模拟操作者与机器的交互过程
，评估操作者的作业效率和疲劳程度，为优化人机界面提供支持。
安全人机工程学的未来发展方向
人工智能与安全人机工程学的融合
人工智能技术的不断发展将为安全人机工程学提供更多的可能性，如通过机器学 习算法对大量数据进行挖掘和分析，实现操作者的智能辅助和保护。
协同作业的必要性
在应急救援中，由于时间紧迫、环境恶劣等因素，单纯依靠人力进行救援往往受到限制。 而通过人机协同作业，可以利用机器人的高机动性、高可靠性以及智能化等优势，提高救 援效率、降低救援风险。
协同作业的实践案例
例如，在地震、洪水等灾害的应急救援中，可以通过人机协同作业，利用无人机、机器人 等装备进行生命探测、物资搬运、道路清理等任务，提高救援效率、降低救援风险。
06
安全人机工程学的发展趋势与挑战
安全人机工程学的前沿技术
01
智能传感器技术
随着传感器技术的不断发展，智能传感器在安全人机工程学中得到广
泛应用，能够实时监测操作者的状态和机器的运行
机器视觉技术
机器视觉技术通过图像处理和模式识别技术，可以实现非接触式测量
和监控，在安全人机工程学中用于操作者的识别、行为分析以及危险

安全人机工程(全套课件529P)

Safety Ergonomics
课 程 简 介
安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关 系, 运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合 面的安全问题的一门新兴学科。其立足点放在安 全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生 存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述 人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安 全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、 以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成 为安全工程学的一个重要分支学科。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论来自教 学 内 容 1.1 1.2 1.3 1.4 域 人机工程学的起源和发展 人机工程学科命名与定义 人机工程学的研究内容与方法 人机工程学学科体系及其应用领
1.5 安全人机工程学
格雷夫斯为意大利阿勒西公司设 计了一系列具有后现代特色的金 属餐具，这是1985年设计的水壶， 实用、美观。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
一、课程的定位，目的
本课程是安全工程专业的专业基础必修课程之一。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角 度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用 机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技 术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和 要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，通过 课程学习培养学生进行安全人机系统设计、人机 系统安全分析与评价的基本能力。
动作研究：18个减少为5个 效率：120块/h增加到 350块/h

安全人机工程学第2章 人机系统幻灯片PPT


3.人机功能分配的一般原那么
表2-2 采用人机时有利点
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报 由于各种干扰，需要判断信息时 资料存储
迅速施加大的物理力时
大量的数据处理 根据某一特定范围，多次重复作出 判断 由于环境约束，对人有危险或操作 容易犯错误时 当调节、操作速度非常重要，具有 决定意义时 控制力的施加要求非常严格时
在图2-15中，用虚线表示平面空间环境条件，今有A、B、C、 D四组人—机系统，都按各自的箭头方向运动，能形成事故 的危险点是A车和C车为e；A车和B车为a；B、C两车的危险 点为d；C、D两车的危险点为c。
3. Sheffield法
在分配过程中共需要 考虑100多项决策准那么， 将其分为8 组。
优点是考虑的因素比 较全面，而且包含了系 统的静态和动态功能分 配过程。
4.自动化分类与等级设计法
该方法由英国科学家Parasuraman和Sheridan提出，主要应用 于工业自动化系统如核电站监控中。该方法认为任何人机自 动化系统的工作过程类似于人类的信息处理，可分为四个步 骤即：获取、分析、决策、行动。
的相互联系的途径和手段。
18
6.人机功能分配应注意问题
信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通 道，防止信息通道过载而失误。同时，显示器的 设计应符合平安人机工程的原那么。
信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限 能力和操作范围，控制器设计要平安、高效、可 靠、灵敏。
充分考虑人和机的各自优势。
非常广泛，常见到的是机械—多人系统，即在操作过程中， 在同一时间内为完成同一目的，由多人操纵一台机器或一个 大型设备。
3. 具有运动形态的人—机系统事故模型
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近距离工作和精细作业；长期在劣质光照下工作
.
12-17
视觉运动规律
（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。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
.
12-19
二、人的基本特性
3.人的感觉与反应
（1）反应时间
获取信息
机器或外界
人
运动器官
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
.
12-20
二、人的基本特性
（2）减少反应时间的途径
合理的选择 感知类型
适应人的生理、 通过训练提高
心理要求
人的反应速度
.
12-21
二、人的基本特性
（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）人体劳动强度
.
12-22
பைடு நூலகம்
二、人的基本特性
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）
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。
现代人机工程学
.
12-5
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。
机
人
定 义
环境
.
12-6
一、安全人机工程概论
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用 品、设施、计算机软件 等各种与人发生关系的 一切事物。
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
Ⅰ级 Ⅱ级
Ⅰ≤15 Ⅱ＝15~20
Ⅲ级
Ⅲ＝20~25
Ⅳ级
Ⅳ﹥25
.
12-24
二、人的基本特性
（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
基础代谢率
作业时实际代谢率 - 安静代谢率 =
基础代谢率
.
12-23
二、人的基本特性
人体劳动强度 劳动强度指数Ⅰ
Ⅰ=T • M • S • W • 10
T ―劳动时间率=工作净劳动时间（min）/工作日总工时（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；
境
环境卫生学 科
学
环境心理学
人体力学
系统工程
环境检测学
机械工程
管理工程
.
12-9
二、人的基本特性
人体测量 （物理特性）
人的 基本特性
人体 生理特性
人体 心理特性
.
12-10
二、人的基本特性
（一）人体测量（物理特性） 1.被测者姿势（直立，坐姿）
2.测量基准面（矢状面，冠状面，水平面等）
人体尺寸测量基础
（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
.
12-14
二、人的基本特性
.
12-15
.
12-16
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4~5h后眼
睛便会充血，10~12h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
安全人机工程基本知识
.
1
起源与发展史
经验人 机工程学
一、安全人机工程概论
早期历史～二次世界大战之前
科学人 机工程学
1945～1960年
现代人 机工程学
1960年～现在
.
12-2
一、安全人机工程概论
经验人机工程学
历史早期案例
.
12-3
一、安全人机工程概论
科学人机工程学
.
12-4
一、安全人机工程概论
人 体
基础代谢率：单位时间内的基础代谢量
的
能 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
量 姿势条件下的能量代谢
代
安静代谢率≈ 120%基础代谢率
谢 活动代谢：从事特定活动过程中所进行的能量代谢
活动代谢率=实际代谢率-安静代谢率
相对能量代谢率RMR：衡量劳动强度的大小
活动代谢率 RMR =
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）
人
体 测
影响因素
6.主要统计函数（平均数，方差，标准差，标 准误差，百分位数）
量
1.民族
静态测量
2.性别，年龄
3.职业
1.活动空间
动态测量 2.伸展域
正常区域 最大区域
.
12-11
二、人的基本特性
.
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0.07~0.3s，人眼
视觉的暂停时间平均需要0.17s。
.
12-18
二、人的基本特性
2.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
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
（二）人的生理特性
1.视觉
之人的感觉与感觉器官
常见的视觉现象
（1）暗适应、明适应
暗适应约需要30min才能完全适应，明适应只需约1min
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。
.
12-7
一、安全人机工程概论
观察法
实测法
实验法
研
计算机数值仿真法
究 方
法
调查研究法
分析法
模拟和模型试验法
.
12-8
人机工程学
技术科学
生理学
人
心理学
体
科 劳动卫生学
学
人体测量学
工业设计 工程设计 安全工程
环境保护学
环境医学 环