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安全人机工程学张力人机系统的安全设计与评价2

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第七章安全人机系统的设计与评价ppt课件全

第七章安全人机系统的设计与评价ppt课件全
• （1）标准零部件由专门生产厂家生产，生 产率高且能保证质量；
• (2)可减少零组部件的种类，从而减少了测 量工具和测量仪器的品种、规格和数量；
• (3)能保证供应，减少备件的贮备和资金积 压；
• (4)提高了零件的互换性、更换性和易校性 ，即提高了维修性 。
5.提高结合部的可靠性 6.结构安全设计 7.设置齐全的安全装置 8.人机界面设计
二、设计错误和操作错误分析
• （一）设计错误分析 • 机器设计不当和设计出现差错叫设计错误。 • 具体说来有如下几个方面： • 1.功能分配错误 • (1)给人分配了无法顺利执行的功能； • (2)可以由人很好执行的功能分配给了机器； • (3)人与机器之间的功能分配，有一部分是受
功能性质所限制。
2.人机系统安全评价分析的新概念
• （1）现代人机系统的新特点 • 系统的分析与设计必须按照人的认
知与心理活动进行。 • 现代的大规模工业系统的危险分
析与评价，必须充分考虑人在系统运 行和维护中的作用。 • 现代工业系统趋向大规模、集中 化，人的因素问题，应用传统的学科 领域知识，对人机系统的安全设计和 安全控制，提供的理论是不够的。
态。
3.耐环境设计
• 产品设计时要考虑环境条件 的影响，应进行耐机械应力的设 计，抗气候条件设计，为此，在 设计、试制阶段要进行实验室模 拟或现场作预测环境条件下的可 靠性试验，如耐久性试验，寿命 试验，环境试验，可靠性测定和 可靠性验证等试验。
4.简单化和标准化设计
产品零组部件标准化有如下几个优点：
那些方法可以提高系统效能可靠度？
6.如何理解人的不稳定因素，它和不安全行 为有何关系？
7.人的失误原因有哪些？如何控制？
8.如何正确处理可靠性设计与维修性设计的 关系？

人机系统设计与评价

人机系统设计与评价

首都经济贸易大学
33
第三节
人机系统评价
首都经济贸易大学
34
一、评价的概念

指按照明确目标测定对象的属性，并把该属性 变成主观效用的行为，也即明确价值的过程。

对人因工程设计进行评价，就是查明设计方 案对于预定目标的“价值”及“效用”。
评价不能以单个因素作为目标来进行，必须 考虑多个因素即多个目标。
首都经济贸易大学
25

能同时完成多种操作，且可以保持较高 的效率和准确度 能在恶劣的环境条件下工作

首都经济贸易大学
26
（三）人与机器的功能分配
1.含义
指在人机系统中，为了充分发挥人与 机器各自的特长，互补所短，恰当地分配人 机任务，以达到人机系统整体的最佳效能与 总体功能。
首都经济贸易大学
27

首都经济贸易大学
35
评价分为：

对现有的工业产品的人机系统进行评价

对人机系统规划和设计阶段的评价

方法：定性评价、定量评价
首都经济贸易大学
36
二、评价目的与原则
（一）评价目的 根据评价结果，对系统进行调整，发 扬优点，改善不足，以达到系统的最优化。
首都经济贸易大学
37
（二）评价原则
（1）评价方法的客观性

优化原则
1）操作人员与其操纵装置的连线尽可能不 交叉。
首都经济贸易大学
61
A
2
D
G
D
F
A
1 3 E 4 1 B C F E a）
2
3
C
B
4
G
b）
原来的位置安排
首都经济贸易大学

(安全人机工程学)第2章人机系统

(安全人机工程学)第2章人机系统
安全人机工程学第2章人机系统
目录
• 人机系统的基本概念 • 人机系统的设计 • 人机系统的评价 • 人机系统的安全
01
人机系统的基本概念
人机系统的定义
总结词
人机系统是由人、机器和环境三个要素构成的复杂系统，其中人、机器和环境之间相互作用、相互影 响。
详细描述
人机系统是指由人、机器和环境三个要素构成的复杂系统，其中人是指操作者或使用者，机器是指设 备、仪器、工具等，环境是指人机系统所处的物理环境和社会环境。在人机系统中，人、机器和环境 之间相互作用、相互影响，共同完成特定的任务或目标。
03
人机系统的评价
人机系统评价方法
专家评估法
邀请人机工程学专家对人机系统进行评估，基于专家经验 和知识，对系统的安全性、效率和舒适性等方面进行评价 。
模拟评估法
利用计算机模拟技术，构建人机系统的虚拟模型，进行模 拟操作和评估，以预测真实使用中的性能和问题。
实验评估法
通过实验测试人机系统的性能，如任务完成时间、错误率 、疲劳程度等，以客观数据为依据，评估系统的优劣。
人机系统设计原则
一致性原则
确保人机界面的一致性和连贯 性，降低学习成本和使用难度
。
反馈原则
提供及时、准确的操作反馈， 帮助操作者了解系统状态和操 作效果。
简化原则
尽量简化操作步骤和界面元素 ，提高系统的易用性和可靠性 。
安全原则
确保人机系统的安全性，采取 必要的安全措施和防护装置，
防止意外事故的发生。
安全性标准
舒适性标准
评估人机系统对操作者个体差异的适应能力，如不同 技能水平、身体条件和认知能力的操作者都能方便地
使用系统。
可适应性标 准

人机工程学人机系统设计与分析评价

人机工程学人机系统设计与分析评价
。 1) 减少交叉。 为了使连接不交叉或减少交叉环节， 通过调整人 机关系及其相对位置来实现。 图10 - 7(a)为某人机系统 的初步配置方案， 图10-7(b)为修改后方案。 修改后交 叉点消失， 显然(b)方案比(a)方案合理。 这样经过多 次作图分析， 直至取得简单、 合理的配置为止。
第10章 人机系统设计与分析评价
10.2.2 连接分析的目的 连接分析的目的有： 根据视看频率、 重要程度，
运用连接分析合理配置显示器与操作者的相对位置， 以求达到视距适当、 视线通畅， 便于观察； 根据作业 者对控制器的操作频率、 重要程度， 通过连接分析将 控制器布置在适当的区域内， 以便于操作， 提高操作 准确性；连接分析还可以帮助设计者合理配置机器之 间的位置， 降低物流指数。
第10章 人机系统设计与分析评价
对人机系统的设计要求如下： 1) 能达到预定目标， 完成预定的任务。 2) 人与机都能充分发挥各自的作用和协调地工作。 3) 人机系统接受输入和输出的功能， 都必须符合 设计的能力。 4) 人机系统要考虑环境因素的影响， 这些因素包 括厂房建筑结构、 照明、 噪声、 温湿度等。 5) 人机系统应有一个完善的反馈闭环回路。
第10章 人机系统设计与分析评价
连接由连接关系图表示。 连接分析通过连接关系 图进行。 人机系统中的各种要素均用符号表示， 各种 要素之间的对应关系根据不同连接形式用不同的线型 表示， 如表10-3 所示。
第10章 人机系统设计与分析评价
表10-3 连接关系图中的要素符号、 线型的含义
第10章 人机系统设计与分析评价
。Hale Waihona Puke ② 使用频率。 按使用频率的大小对连接进行评价。
第10章 人机系统设计与分析评价

安全人机系统创新设计与分析评价

安全人机系统创新设计与分析评价

操作器官特别是手具有非常多的自由 度，各自由度能够极其巧妙地协调控 制，可做多种运动。来自视觉、听觉、 变位和重量的感觉等高级信息，被完 美地反射到操作器官的控制，从而进 行高级的运动。
按照预先安排的程序，对于精度、 认识、思维和判断，具有发现、归纳 正确的操作数据处理而言，人不 特征的本领，特性的认识、联想和发 如机器记忆准确，经久不忘，记 明创造等高级思维活动，丰富的记忆、 忆不太多的时候，取出速度快 高度的经验。
心理状态以及人对信息处理和加工的技能。 当人长期从事某项工作时，会产生疲劳，这时人的神经
活动的协调性遭到破坏，思维准确性下降，感知系统的 机能下降，记忆力减退，从而影响了对信息处理的能力。 人在工作时的心理状态直接关系到人对信息处理的可靠 性。 经过训练和培养的作业人员可以在大脑中存贮和长期记 忆许多正确的经验，这些经验越多，人在处理信息时就 会从记忆中提取正确的决定方式。
安全人机系统创新设计与分析评价
7
第一节 人机系统的设计
二、人机系统设计程序
(1)定义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求，确定使用者的 特性，确定群体的组织特性，确定作业方式，确定作业效能的测量 参数及测试方法。
(2)系统定义阶段，包括定义功能要求，定义操作(作业)要求。 (3)初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计。 (4)人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间
定的分析明确其目的性； ②明确系统分配制约条件： ③建立系统的数学模型： ④研究和分析数学模型； ⑤提出新系统的方案； ⑥对新系统进行分析、评价。
安全人机系统创新设计与分析评价
4
第一节 人机系统的设计
一、人机系统
1.人机系统的组成 在一定的环境条件

人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价

人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
第七章
人机系统的设计与评价
■人机系统概述 ■人机特征机能比较
■人机系统设计
■人机系统的分析评价 ■人机系统的可靠性分析
■工作系统设计的人机要求
1 人机系统概述
自然界中的许多物体都存在着相互之间的关联， 正是这种千丝万缕的关系，使它们相互以一定方式相 结合，构成不同的系统。无论在工作或生活中，人总 是要以某种方式与一些物体发生联系，形成一个不可 分割的整体，这个整体就称为人机系统。 人机系统作为一个完整的概念，表达了系统设 计的一种主体思想以及系统研究的对象和范围。 人—机—环境系统不仅要研究其中单项元素，而主 要是用联系方法研究三者之间的互相关系。对于工 业产品设计来说，人机系统的理论是设计的一种基 本思想、一种分析与解决问题的方法。
判断能力
耐久性
1.保养得好可耐长期使用 2.即使不适于生物生存的环境也不怕 1.决定于设计材料等技术如何 2.一般来说非常良好
1.有自我恢复性 2.记忆、熟练的结果有减退的情况 3.不能自发维持紧张，因此不善于从事单调作业 1.错觉多 2.熟练程度要看条件如何 3.紧急时有混乱情况，受情绪的强烈影响，情绪不安时低 下 4.无信心时低下 5.有时善于排除故障等意外事态 1.虽有语言、行动、表情等，但容量都较小 2.不善于量的输出 1.成为标准品成人大约要20年 2.人的要素附带有社会生活、家庭生活等复杂的系统
表7—2
系统设计 阶段 定义系统 目标和参 数
人机系统的设计步骤
阶段主要设 计内容 确定系统目 标 确定系统参 数 系统适用条 件 注意事项 使用者的要求和约束条件 设计内容 明确使用者的需求、特性，使用者群体特性
确定系统使用条件、人员要求、环境条件要 求 系统作业方式，使用者的素质、培训要求与 计划 对系统的功能进行分析比较

安全人机工程学-2-人机系统

安全人机工程学-2-人机系统

人
机
能够突出人的长处和作用，但是也存在人机特性互相干扰的一面。 由于受人的能力特性的制约，机器特长不能充分发挥，而且还会出现种种问题。
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人机并联 作业时人间接介入工作系统，人的作用以监视、管理为主，手工作业为辅。
人
机
当系统正常时，人管理、监视系统的运行，系统对人几乎无操作要求，人与机 的功能有互相补充的作用，机器的自动化运转可弥补人的能力特性的不足。
系统从外部获得所需的能源，人的具体功能是启动、制动、编程、维修和调试
系统必须对可能发生的意外机情况设有预报及应急过处程 理的功能
信息储存
控制
输入
机器
输出
感觉 信息处理和决策 动作
感觉
人（监视者） 信息储存
信息处理和决策
动作
信息反馈
2.2 人机系统类型及功能
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人机串联 作业时人直接介入工作系统，操作工具和机器。
2.1 人机系统概述
基本概念
人机系统：
是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能够完成
特定目标的一个整体系统。
人：机A 器的操作者或使用者
B
机器：人所操作或使用的各种机器、设备、工具的总称。
C
D
2.1 人机系统概述
基本概念 人机系统： 是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能够完成
当系统出现异常时，机器由自动变为手动，人必须直接介入到系统中，人机结 合从并联变为串联，要求人迅速而正确地判断和操作。
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人与机串/并联混合 人与机串并联混合结合方式，最常用的结合方式。

安全人机工程学(5.2)

安全人机工程学(5.2)
坐姿工作面高度
工作面宽度：
视作业功能要求而定。单肘：Kmin=100，Kopm=200；写字： Kmin=305，Kopm=405；办公桌： Kopm=910；试验台：视需要而定；为 保证大腿容隙，厚度≯50mm。
②容膝空间： 是保证作业者在工作过 程中腿、脚能有方便的 姿势。
容 膝 空 间
③椅面高度及活动余隙：
①充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进行设计;
如设备的功能、形状、数量和使用情况等，尽量把功能相同 和相互联系的部件放在一起，以利于操作、监视和管理。
⑤考虑控制装置的合理布局 ⑥根据人体测量学、解剖学和生物力学的特征来布 置机器、控制器和工具；
立姿作业空间主要包括工作台、作业范围 和工作活动余隙等 ①立姿工作面的高度： 立姿工作面的高度与身高、作业时施力的 大小、视力要求和操作范围等注音素有关。 因此应按身高和肘高的第95百分位数设计。 对男女共用的工作面高度按男性的数值设 计。 A台面：适合于精密工作、靠肘支撑的工作； H=1050~1150mm； B台面：适合于虎口钳固定在工作台面上的 高度， H=1130mm； C台面：适合于要求灵巧的工作、轻手工工 作；H=950~1000mm； D台面：适合于要求用劲大的工作， H=800~950mm。 工作面的宽度视需要而定。
1.工作空间设计：
人们在从事某项作业时，为完成该项工作，人体所必须的活动范围或空 间。
1）一般原则
为了使工作空间设计得既经济合理，又能给工作者的操作带来舒适和方便， 应遵循：
生产现场的布局要合理；总体与局部相互之间的布局关系。 设计着眼于人，落实于设备； 从实际出发，遵循事物本身的规律办事。

人机工程学人机系统总体设计及评价

人机工程学人机系统总体设计及评价
+P（B ）
? 对任意两个事件A与B，有 P（A+B ）=P（A）+P
（B）-P（AB ）
西安工程大学
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
? 条件概率 ? 定义：如果A，B是条件S下的两个随机事件，
且P（A）≠0，则称在A发生的前提下B发生 的概率为条件概率。记作P（B/A ）。
? P（B/A ）=在A发生的前提下B发生的基本事 件数/在A发生的前提下基本事件总数
C 50 100
=0.32=32%
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
? ③ 概率的运算: ? 如果事件A与B不可能同时发生,即 AB=V, 则称A
与B是互不相溶事件。 ? 如果P（AB ）=P（A）P（B），则称事件A与B
是相互独立的。
? 概率的加法公式
? 若A与B是互不相溶事件，则 P（A+B ）=P（A）
? 解：记 A=“能被2整除”，B=“能被5 整除”。
? 根据概率的乘法公式有：
? P（AB）=P（A）P（B/A）
?
=50/100*10/50=1/10
西安工程大学
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
? ④ 独立试验序列概型
? 在这个模型中，与古典概型不同，基本事件不一定 是等概的，但它可以直接计算出来。
并不影响 B发生的概率，则称 A与B相互独立。 ? 若上例是无放回的抽取，而C=“在第一次取到新
球的条件下第二次取到新球”，则 ? P（C）=P（B/A）=2/4 ? 此时，A与B是相互不独立的随机事件。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
? 例题2：甲、乙两门火炮同时向一敌机射击， 已知甲击中敌机的概率为0.6，乙击中敌机的 概率为0.5，求敌机被击中的概率。

人机系统的安全分析与评价PPT课件

人机系统的安全分析与评价PPT课件

如错装零件，装错位置，调整错误， 接错电线等。
人失误类型
• 1)设计人失误 • 2)制造人失误 • 3)组装人失误 • 4)检验人失误 • 5)设备的维修保养人失误 • 6)操作人失误 • 7)管理人失误
如安装了不符合要求的材料、不合 格配件及不合理的工艺方法，或允 许有违反安全工程要求的情况存在 等。
操作中除使用程序差错、使用工具 不当、记忆或注意失误外，主要是 信息的确认、解释、判断和操作动 作的失误。
人失误类型
• 1)设计人失误 • 2)制造人失误 • 3)组装人失误 • 4)检验人失误 • 5)设备的维修保养人失误 • 6)操作人失误 • 7)管理人失误
如管理出现松懈现象。
人失误原因
• 1）设计原因 • 2）操作原因 • 3）管理原因
影响人的可靠性的因素
• 生理因素 如体力、耐久力、疾病、饥渴、对环境因素承受能力
的限度等；大脑的意识水平影响 • 心理因素
因感觉灵敏度变化引起反应速度变化，因某种刺激导 致心理特性波动，如情绪低落、发呆或惊慌失措等觉醒水 平变化； • 管理因素
• 环境因素 对新环境和作业不适应，由于温度、气压、供氧、照明等环境
规定的条件
• 一、把人作为可靠性研究对象时，规定 的条件即为环境条件和机械状态，规定的功能即指人要完成的规定任 务
• 二、把机作为可靠性研究对象时，规定的条件即为环境条件和人的状态与行为，规定功能即为机械的性能指 标和技术要求
• 三、把环境作为可靠性研究对象时，规定的条件即为机的状态和人的行为，规定的功能即为环境应达到的指 标要求
• ①人失误对系统未发生影响，因为发生失误时作了及时纠正，或由于机 械的可靠性高，具有较完善的安全设施，如冲床上的双按钮开关；

安全人机工程学(习题库)

安全人机工程学(习题库)

第一章概论1．人机关系随社会的发展有很大的变化，请举例说明其变化及其特点。

2．如何理解安全人机工程学的含义？3. 阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别4. 举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面5．请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用6．何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？第二章人体的人机学参数1．为什么说人体测量参数是一切设计的基础？2．人体测量数据如何处理？3．使用人体数据的原则是什么？4．手、脚作业域如何确定？5．人体测量数据的运用准则有哪些？6．作业椅与工作台如何确定合适？7．结合实际举例说明人体数据在工程中的应用？第三章人的生理和心理及人体生物力学特性1、何谓人的感觉适应性、感觉有效刺激及感觉相互作用，对上述特性的研究对安全工作有什么作用？2、人的视觉、听觉各有哪些特征？3、何谓人的反应时间？如何能缩短人的反应时间？4、如何能提高人的信息处理能力？5、何谓注意？有哪些特征？6、由非理智行为而发生违章操作的心理因素有哪些表现？7、如何应用能力的个体差异搞好安全工作？8、色彩对人有哪些生理、心理影响？作业场所和工作面色彩选择应注意哪些问题。

9、噪声对不同工作内容的影响主要体现在哪些方面？10、人体活动范围可分为哪几类？如何根据作业特点确定适宜的作业范围？11、人体四肢操纵力有哪些特点？对操纵器布置有哪些影响？12、在进行安全人机系统设计时，为了使动作速度、频率和准确性、灵活性很好的结合，必须遵循哪些规律？13、影响人体作用力的因素有哪些？14、何谓疲劳？疲劳形成的原因？15、如何能减少或改善作业人员的疲劳？第四章安全人机功能匹配1、何为开环与闭环人机系统？2．举例说明机械设备的危险部位3．常见的机械事故有哪些？4. 机器设备的本质安全从哪几个方面着手？5. 机械设计需要考虑哪些安全人机工程学要求？6．何谓“人机功能分配”？为何要对人与机进行功能分配？7. 人、机各有哪些优势和劣势？如何合理分配其功能？8．人机功能分配的原则是什么？9．举例说明人机功能分配不当造成的危害。

安全人机工程学张力人机系统的安全设计与评价2资料

安全人机工程学张力人机系统的安全设计与评价2资料

程 学
备,做好采暖和保暖工作
︵ • 提高作业负荷
第
五 • 个体保护
章 ︶
• 采用热辐射取暖
6/16/2019
管理科学与工程学院
第7页
• 补充--温度环境的综合评价
温度环境对人体产生影响的时候，
安 全
仅用温度指标是不充分的。因为人在
人
进入作业场所时必然受到温度、湿度、
机 工 程
风速和熟辐射等多种因素的综合影响， 这种综合感就是有效温度。
︶
温度比较低且工作间比较大时应选配暖色调
等。
6/16/2019
管理科学与工程学院
第 22 页
• ⑵ 机器设备和工作面的色彩调节
安 • 机器设备主要包括主机、辅机和动力
全
设备，以及控制、显示和操纵装置，
人
其配色应主要考虑：
机 工
• ① 色彩与设备的功能相适应；
第二节 作业环境设计
安
全 人
• 一、温度环境
机 工
• 1、工厂车间内作业区的空气温度和
程
湿度标准
学 ︵
我国《工业企业设计卫生标准》
第
（GB21-2002）根据作业性质、劳动
五 章 ︶
强度，以气温为主制定了有关气象条 件,见表5-21
6/16/2019
管理科学与工程学院
第1页
安 全 人 机
工 程 学 ︵
人 • 工作房间配色的明度不应太高和相差悬殊，
机
否则也会因为视觉适应性而促使视觉疲劳。
工 • 工作房间配色的饱和度也不应太高，不然
程
较强的刺激不仅会分散注意力，而且也容易
学 ︵
第
加速视觉疲劳。 • 进行色彩调节要根据工作房间的性质和用

安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1

安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1
❖ 7月17日晚上，美国纽约大停电，造成纽约市东部昆斯区一 些居民社区受到影响，附近一个机场的两个航站楼也出现断 电现象，甚至纽约市在赖克斯岛的监狱群不得不启用自备发 电机。
❖ 8月14日早上，日本东京大面积停电，使东 京、千叶和神奈川两县（省）的139.1万用户 蒙受停电之苦，数以百计的交通信号灯“失 明”，东京市繁如蛛网的地铁和电车停运， 公共交通系统几乎瘫痪，许多人被困在戛然 而止的电梯中。
近年来，城市易燃、易爆危险品火灾事故不断增加， 居民燃气用户爆燃致死致伤、生产装置爆炸起火事 故都时有发生。
❖ 1997年连续发生三起严重事件，足以引起我们高度 的警惕（5月15日首钢精苯车间三个苯车间三个苯 罐起火；6月27日东方化工厂油品罐区特大爆炸火 灾；7月14日北京化工厂油槽车爆燃事故）。
❖ 9月24日，巴基斯坦全国大停电。全国70％ 以上的居民受到停电影响，数百万人无电可 用，巴基斯坦最大的城市、经济中心卡拉奇 受停电影响最大。这是巴基斯坦近5年来所遭 遇的最严重的停电事故。
❖ 11月4日晚，欧洲遭遇特大停电事故。西欧多国遭 遇特大停电事故，约1000万人受到影响。这是法国 30年来最严重的停电事故，约500万法国人的电力 供应被切断。在德国，停电影响了至少100万人， 著名的鲁尔工业区也未能幸免。这次停电事故还波 及到意大利西北部的皮埃蒙特、利古里亚和东南部 的普利亚地区。此外，包括比利时安特卫普在内的 11个城市停电，西班牙的马德里、巴塞罗那、萨拉 戈萨等地也因停电而一片黑暗。
❖ 地形地貌、地质水文等条件； ❖ 运输连接、公共设施等条件； ❖ 环境条件。
2）厂区布置
❖ 厂区的生产区、生活区、仓库库区、动力区、办公区、停车区等分别 布置在相应的区域。如易燃易爆危险区及有害区应远离生活区，高粉 尘浓度的生产区应避免让输入高温气体的管道通过等。

第五章 人机系统的安全设计与评价(1)精品PPT课件

第五章 人机系统的安全设计与评价(1)精品PPT课件
第 五
8mm。采用放大镜读数时，刻度的大小一般 取1／X mm（X为放大镜放大倍数）。
• 刻度线的最小值还受所用材料的限制，钢和
章
铝 的 最 小 刻 度 为 1mm ； 黄 铜 和 锌 白 銅 为
第五章 人机系统的安全设计与评价
安
全
人 机
人机系统的安全设计的内容
工
程 学
1、人机界面的安全设计
︵ 第
2、作业环境设计
五 3、安全防护装置设计
章 ︶
4、人机系统的安全可靠性设计
2020/10/15
湖南工学院安全工程系
第1页
第一节 人机界面的安全设计
一、显示器的设计 安
全 1、显示器的性能要求 人 Nhomakorabea机 • 用简单明了的方式传达信息，使传递信息的形式尽量
五
误认。
章 ︶
• 显示器的显示方式和操作者的思维过程应当
和谐一致。
2020/10/15
湖南工学院安全工程系
第3页
3、视觉显示器的设计
安
视觉显示方式主要有数字显示和模拟
全 人
显示两类：
机
工 程
• 数字显示中有机械式，数码管式液晶 式和屏幕式等。它直接用数码来显示
学
有关参数和工作状态。
︵ 第
• 模拟显示最常用的有刻度盘指针式和
学
• ②刻度盘的形状与大小是否合理；
︵
第 五 章
• ③刻度盘的刻度划分、数字和字母的形状、大小 以及刻度盘色彩对比是否便于监控者能迅速而准 确地识读；
︶
• ④根据监控者所处的位置，指针式仪表是否布置
在最佳视区范围内。
2020/10/15
湖南工学院安全工程系

安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6

安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6
（4）紧急制动装置
❖ 用来防止和避免在紧急危险状态下发生人身或设备事故的装 置。它可以在即将发生事故的一瞬间使机器迅速制动。
（5）报警装置
❖ 通过监测装置能及时发现机械设备的危险与有害因素及事故 预兆，通过闪烁红灯或鸣笛向人们发出报警信号的装置。
（6）安全防护控制装置 ❖ 当操作者一旦进入危险区，则安全防护装置可以控制机械不
❖ 常用的有警铃、警报、红色警告灯等听视警告信号。在可能 引起触电的部位附近安置传感器，当人员接近危险区时，传 感器控制警告装置发出警告信号，避免触电。
能启动或自动停止，可将人从危险区排除，或控制人体不能 进入危险区，它对人身安全起间接防护作用。如双手按钮式 开关、光电式安全防护装置等。
2.安全防护装置的设计原则
❖ 以人为本的设计原则； ❖ 安全防护装置必须安全可靠原则； ❖ 安全防护装置与机械装备配套设计的原则； ❖ 简单、经济、方便的原则； ❖ 自组织的设计原则。
❖ 安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危险因素引起人 身伤害，保障人身和设备安全的所有装置。它对人机系统的 安全性起着重要作用。因此，科学地设计安全防护装置有着 重要的意义。
1.安全防护装置的作用与分类
1）安全防护装置的作用
❖ 杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误 情况下发生人身或设备事故。
（2）典型的联锁防护安全装置
①机械式联锁装置：它是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来 控制相互矛盾的运动。 ②电器联锁线路 ❖ 顺序连接：如锅炉的鼓风机和引风机。 ❖ 按钮控制的正反转联锁线路； ❖ 欠电压、欠电流联锁保护。
联锁门
双手控制按钮
感应式安全控制器
（3）液压（或气动）联锁回路
❖ 在自动循环系统中，执行件的动作是按一定的顺序进行的， 既各执行件之间的动作必须通过连锁环节约束，否则，将会 因动作干涉而发生事故。
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机
《工作企业采暖、通风和空气调节设
工
计规范》的规定，设置必要的采暖设
程 学
备,做好采暖和保暖工作
︵ • 提高作业负荷
第
五 • 个体保护
章 ︶
• 采用热辐射取暖
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第7页
• 补充--温度环境的综合评价
温度环境对人体产生影响的时候，
安 全
仅用温度指标是不充分的。因为人在
表3 工厂的照度标准 （lx）
作业 种类 超精
密
精 密
普 通
粗
作业举例
超精密机械操作、超精密检查、 半导体微型件装配、精密雕刻
精密机械操作、金属检验、排 字、电视机等小型产品装配、 暗色布检查、裁缝 汽车装配修理、暗色物纺织、 精密油漆作业
安全人机工程学张力人机系统
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶
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安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶
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安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶
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安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶
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3、低温环境
学
行调节。如要得到使人舒服的温度，则必
︵
须通过人为的调节，使热能产生与热能的
第 五 章
散发保持平衡。当然，这个适宜的温度还 随工作的种类和强度的不同而有所变化(见
︶
表3)，以保证安全的高效率的生产活动。
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第 11 页
表3 适宜作业的温度和温度
安 全
作业的种类
温度（oC）
学
特别精细工
︵ 第
Ⅰ
作
d≤0.15
250
5
Ⅱ
很精细工作
0.15<d≤0.3
150
3
Ⅲ
精细工作
0.3<d≤1.0
100
2
五
Ⅳ
一般工作
1.0<d≤5.0
50
1
章
Ⅴ
粗糙仓库工
作
5.0<d
25
0.5
︶
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第 14 页
表2 生产车间工作面上的照度标准值（人工照明）
识别对象的最小
• (1)低温作业环境对人体的影响
安 全 人
• 工作地点平均气温等于或低于5 ℃的作业称为低 温作业。
机
• 在低温环境下工作时间过长，超过人体适应能力，
工
体温调节能力发生障碍，则体温下降，从而影响
程
机体功能，可能出现神经兴奋与传导能力减弱，
学
出现痛觉迟钝和嗜睡状态。长时间低温作业可导
︵
致循环血量、白细胞和血小板减少，而引起凝血
第
时间延长，出现协调功能降低。低温作业还可引
五
起人体全身和局部过冷。全身过冷会出现皮肤苍
章
白、脉搏呼吸减弱、血压下降。局部过冷最常见
︶
的是手、足、耳及面颊等外露部位发生冻伤，严
重的可导致肢体坏死。
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第6页
• (2)低温作业环境设计应考虑的因素
安
全 人
• 应按照《工业企业设计卫生标准》和
不适温度（oC）
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23.7
23.9
管理科学与工程学院
21.1～23.9
第 10 页
• 2．作业场所的适宜温度及湿度
安
生产作业场所的气温，一年四季不同。
全
夏天炎热，冬天寒冷，这是一种自然现象。
人 机 工
为了给操作人员创造舒适的工作场所，以 提高生产效率和排除潜在事故，就必须采
程Hale Waihona Puke 用人工的办法，对工作场所的温度环境进
安 全
(1)空气温度与周围物体表面的温度；
人
(2)空气温度与相对湿度；
机 工
(3)空气温度与空气流动的速度。
程 • 我国采暖通风和空调设计规范(TJl9-
学 ︵
第
1975)中规定的工作场所的有关参数， 见表1，
五 章
• 不同作业种类的有效温度见表2。
︶
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表1 工作场所的允许风速
视觉工作分类
识别对象
最低照度（lx）
安 全 人
尺寸或工作特征d
（mm）
等
级
与背景的 亮度对比
混合 照明
d≤0.15
Ⅰ
甲 乙
大 小
1500 1000
单独使用， 一般照明
― ―
机
0.15<d≤0.3
Ⅱ
甲 乙
大 小
750 500
200 150
工 程
0.3<d≤0.6
Ⅲ
甲 乙
大 小
500 300
150 100
学
0.6<d≤1.10
Ⅳ
甲 乙
大 小
300 200
100 75
︵
1<d≤2
Ⅴ
―
150
50
第
2<d≤5
Ⅵ
―
―
30
五
d>5
Ⅶ
―
―
20
章 ︶
一般观察 生产过程
Ⅷ
―
―
10
大件存储
Ⅸ
―
―
5
有自行发光材料 的车间
Ⅹ
―
―
30
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第 15 页
安 全 人 机
工 程 学 ︵
第 五 章 ︶
湿度（%）
人
组装电气产品
22.2
40～45
机
一般印刷
25～26.7
50
工
棉纺织作业
程 学
毛精纺作业
︵
尼龙织造
26.7
70～85
26.7
75～80
26.7
50～60
第
人造丝织造
26.7
50～65
五
胶片贮藏
21.1～23.9
40～65
章 ︶
啤酒酿造 (瓶装啤酒)
45～72
火柴干燥
21.1～23.9
75以上 40
洗涤物品干燥
79.4～81.2
25～40
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二、光环境
安
全 • 1、 照度标准
人 机
• 照度标准是照明设计和管理的重要依据。 我国的照度标准是采用间接法制定的，即
工 程 学 ︵
第 五
从保证一定的视觉功能来选择最低照度值， 同时进行大量的调查、实测，并且考虑了 我国当前的电力生产和消费水平。而直接 法则主要是根据劳动生产率及单位产品成 本来选择照度标准。
人
进入作业场所时必然受到温度、湿度、
机
工 程
风速和熟辐射等多种因素的综合影响， 这种综合感就是有效温度。
学
1．有效温度
︵
第 五
当有效温度高时，人的判断力减退， 当有效温度超过32oC时，作业者读取
章
误差增加，到35oC左右时，误差就会
︶
增加4倍以上。
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• 有效温度的变化与下列组合条件有关：
章 • 表1是利用自然光时的照度标准，
︶ • 表2是利用人工采光时的照度标准，
• 表3列出了我国工厂的照度标准。
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安
表1 天然采光标准值
全
人
视觉工作特征
机
工 程
视觉 工作 分级
工作精确度
识别物件细节尺 寸d（mm）
室内天 然光照 度（lx）
采光系 数标准 值×100
室内温度湿度基数
允许风速
安
温度（oC）
湿度（ %）
（米 /秒）
全 人
18
40～60
0.2
机
20
40～60
0.25
工
22
40～60
0.3
程
24
40～60
0.4
学
26
40～60
0.5
︵
第 五
表2 不同作业的有效温度
章
作业种类
脑力作业
轻作业
体力作业
︶
舒适温度（oC） 15.5～18.3
12.7～18.3
10～16.9