安全生產技術V第一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第四章安全人機工程

第二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一節安全人機工程基礎知識

第三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、安全人機工程概念、

主要研究內容及分類（一）安全人機工程定義研究人機環境系統的本質安全，并使三者從安全的角度上達到最佳匹配，以確保系統高效、經濟運行的一門應用科學。（二）安全人機工程研究的主要內容（P167）分析機械設備及設施在生產過程中的不安全因素，針對性的有關安全設計生理心理特性研究，人機匹配，構成最佳人機系統人機結合面、信息傳遞的安全問題人機系統可靠性第四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（三）人機系統的類型（了解）

1、機械化、半機械化---現代生產中應用最多的人機系統人機共體，機器提供動力，人操作控制器，控制系統中設置監控裝置；系統的安全性主要取決與人機功能分配的合理性、機器本質安全性及人誤

2、全自動化控制---人機分離（發展方向）人是監督者和管理者，自動控制系統出現差錯時才需要人起作用；系統的安全性主要取決機器本質安全性、機器的冗余系統失靈及人的應變能力差第五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、機械設計本質安全（熟悉）（一）定義在機械設計時采取措施消除安全隱患的一種機械安全方法。（二）機械設計本質安全要求1、機械失效安全---機械故障時不出危險2、機械部件的定位安全---機械部件安置到不可能觸及的地點3、機器的安全布置---車間內的機器合理布局第六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第二節人的特性

第七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、人的生理因素與安全的關系（一）人的感覺與感覺器官1、視覺1）常見的幾種視覺現象（1）暗適應與明適應（2）眩光眩光對作業的不利影響：主要是破壞視覺的暗適應，產生視覺后像，使工作區的視覺效率降低，產生視覺不舒適感和分散注意力，造成視覺疲勞。應該采取的主要措施：1）限制光源亮度；2）合理分布光源；3）改變光源或工作面的位置；4）合理的照度

（3）視錯覺第八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2）視覺損傷與視覺疲勞（了解）（1）視覺損傷眼承受的可見光最大亮度：106cd/m2紅外線—白內障；高亮度光源（激光、太陽光）---黃斑燒傷；低照度或低質量光環境---眼的折光缺陷或提早形成老花；眩光或照度大且變換頻繁的光---視覺機能降低（2）視覺疲勞長時間看近物或細小物體---視覺疲勞、睫狀肌萎縮；長期在劣質光照環境下工作---眼睛局部或全身性疲勞。第十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五3）視覺運動規律(了解)眼睛的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。一般機器外形設計成橫向長方形。視線運動的順序習慣于從左到右，從上至下，順時針進行。對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準確、迅速、且不易疲勞。當眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，觀察率優先的順序是左上、右上、左下、右下。視線突然轉移過程中，約3%能夠看清目標，所以工作中不應有突然轉移線的要求。鑒別清楚運動的目標，要角速度大于1’/s-2’/s，且雙眼聚焦同一目標?？辞逦矬w最短的注視時間為0.07-0.3s，人眼視覺暫停時間平均0.17s。第十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2、聽覺1）聽覺特性（了解）（1））聽覺特征

（1）聽覺絕對閾限一般識別聲音所需的最短持續時間為20-50ms低于以下值不能產生聽覺：頻率20Hz、聲壓2╳10-5Pa、聲強10-12W/m2（2）聽覺的辨別閾限辨別閾限—指聽覺系統能分辨出兩個聲音的最小差異。辨別閾限與聲音頻率和強度有關（3）辨別聲音的方向和距離2）聽覺的掩蔽（了解）第十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五3、人的感覺反應（熟悉）1）反應時間（熟悉）反應時間---指人從機械或外界獲得信息，經過大腦加工分析發出指令到運動器官開始執行動作所需的時間。反應時間由感覺反應時間（ta）和開始動作所用時間(tg)兩部分構成為保證安全作業，一方面設計機器時要考慮操縱速度低于人的反應速度（芬蘭事例）；另一方面，設法提高人的反應速度（如訓練）第十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2）減少反應時間的途徑（掌握）

合理的選擇感知類型（見下表）；適合人的生理心理要求，按人機工程學原則設計機器；作者操作技術的熟練程度直接影響反應速度，應通過訓練來提高人的反應速度。第十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五反應時間隨感覺通道的變化

T（秒）聽覺觸覺視覺嗅覺味覺咸味甜味酸味苦味0.115～0.1820.117～0.2010.188～0.2060.200～0.3700.3080.4460.5231.082第十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（二）人體的特性參數1、人體的特性參數1）靜態參數2）動態參數3）生理學參數4）生物力學參數第十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（三）疲勞1、疲勞的定義2、產生疲勞的原因及消除途徑1）產生疲勞的原因（教材173頁）第十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2）消除疲勞的途徑在進行顯示器和控制器設計時充分考慮人的生理心理因素通過改變操作內容、播放音樂等手段克服單調乏味的作業改善工作環境，科學地安排環境色彩、環境裝飾及作業場所的布局，合理的溫濕度，充足的光照等避免超負荷的體力或腦力勞動，合理安排作息時間，注意勞逸結合等。第十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五3）疲勞的測定主觀感覺調查表法（見表1疲勞自覺癥狀調查表）分析腦電圖頻閃融合閾值測定法智能測驗

精神測驗連續拍攝人體動作的變化第十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五表1疲勞自覺癥狀調查表第二十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、人的心理因素（一）能力能力是一個人順利完成某種活動所必須具備的心理特征之一，是一個人完成一定任務的本領。1、感覺、知覺和觀察力2、注意（見下頁）3、記憶4、思維5、操作能力第二十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五關于“注意”當心理活動指向或集中于某一事物時，就是注意。從生理上，心理上不可能始終集中注意力于一點。不注意的發生是必然的生理和心理現象，不可避免。不注意就存在于注意之中。第二十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五自動化程度越高，監視儀表工作越容易發生不注意。預防不注意產生差錯的方法如下：

1）建立冗余系統，為確保操作安全，在重要崗位上，多設l～2個人平行監視儀表的工作；

2）為防止下意識狀態下失誤，在重要操作之前，如電路接通或斷開、閥門開放等采用“指示唱呼”，對操作內容確認后再動作；

3）改進儀器、儀表的設計，使其對人產生非單調刺激或悅耳、多樣的信號，避免誤解。第二十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五觀察能力是智力結構的眼睛記憶能力是智力結構的儲存器思維能力是智力結構的中樞想象能力是智力結構的翅膀操作能力是智力結構的轉換器能力的個體差異與安全關系

a.人的能力與崗位職責要求相匹配

b.發現和挖掘職工潛能

c.通過培訓提高人的能力

d.團隊合作時，人事安排應注意人員能力的相互彌補第二十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

（二）性格性格是人們在對待客觀事物的態度和社會行為的方式中，區別于他人所表現出的那些比較穩定的心理特征的總和。性格特征：對現實的態度的特征/性格的意志特征/性格的情緒特征/性格的理智特征

有學者將性格分為：冷靜型、活潑型、急躁型、輕浮型和遲鈍型。前兩者中的性格屬于安全型，后三種屬于非安全型

性格與安全生產有著密切的聯系，在其他條件相同的情況下，冷靜型性格的人比急躁型性格的人安全性強。對工作馬虎的人容易出現失誤。實踐中不少人因魯莽、高傲、懶惰、過分自信等不良性格、促成了不安全行為而導致傷亡事故。

第二十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

（三）氣質

氣質是一個人生來就有的心理活動的動力特征。心理活動的動力指心理過程的程度、心理過程的速度和穩定性以及心理活動的指向性。膽汁質的人情緒產生速度快，表現明顯、急躁，不善于控制自己的情緒和行動；行動精力旺盛，動作迅猛；外傾。多血質的人情緒產生速度快，表現明顯，但不穩定，易轉變；活潑好動，好與人交際，外頃。粘液質的人情緒產生速度慢，也表現不明顯，情緒的轉變也較慢，易于控制自己的情緒變化；動作平穩，安靜，內傾。抑郁質的人情緒產生速度快，易敏感，表現抑郁、情緒轉變慢，活動精力不強，比較孤僻，內傾。

第二十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

從安全角度來看，四種不同氣質的人都有其特點和弱點。粘液質的人適于做精細而要求有耐心的工作，這種人穩重可靠，注意力集中時間長，有利于安全生產；多血質的人缺乏耐心，從事單調重復的工作容易產生精神溜號，造成產品質量下降或事故，不宜在安全上負有重任。例如，某礦一技術員，為人熱情，活潑好動，善于交往，遇事容易沖動好勝。在一次安全檢查中他帶領大家檢查危險區域，第一個爬上久已腐朽的木梯，墜落死亡。抑郁質的人不宜于單獨操作安全方面的關鍵設備和工藝過程。第二十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（四）需要與動機需要是人參與社會行動的基礎，動機則是促使人活動的原因。動機是由需要產生的，需要是個體在生活中感到某種欠缺而力求獲得滿足的一種內心狀態它是機體自身或外部生產條件的要求在腦中的反映。有什么樣的需要就決定著有什么樣的動機。馬斯洛提出了需要層次論（見圖）。他認為，人的需要分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重和自我實現的需要，依次由低級到高級。自我實現的需要越強烈，目標越高，對安全的需要也更敏感。第二十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五圖

馬斯洛的需要層次發展模式第二十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（五）情緒與情感

情緒、情感是人對客觀事物的一種特殊反應形式。

情緒、情感為三種因素所制約：環境影響、生理狀態和認識過程。其中認識過程起關鍵作用。

情緒狀態可分為心境，激情，應激。

情感是在人類社會歷史發展過程中形成的高級社會性情感，人類社會性情感可歸結為道德感、理智感和美感。

第三十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

在實際工作中表現出來的有如下幾種不安全情緒：

急躁情緒：人的情緒狀況發展到引起人體意識范圍變狹窄，判斷力降低，失去理智力和自制力。心血活動受抑制等情緒水平失調呈病態時，極易導致發生不安全行為。

煩躁情緒：表現沉悶，不愉快，精神不集中，心猿意馬，嚴重時自身器官往往不能很好協調，更談不上與外界條件協調一致。

第三十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（六）意志意志就是人們自覺地確定目的并調節自己的行動去克服困難，以實現預定目的的心理過程，它是意識的能動作用的表現。

意志品質有積極的，也有消極的。積極的品質表現為自覺性、果斷性、自制力和堅定性；消極的品質表現為盲目性、沖動性、脆弱性和盲目性。

第三十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第三節

機械的安全特性及故障診斷技術

第三十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、機械安全定義及特性（了解）（一）機械安全定義（二）機械安全的特性（了解）1、系統性2、防護性3、友善性4、整體性第三十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、人機系統常見的事故及其原因（掌握）（一）常見事故1、卷入和擠壓2、碰撞和撞擊3、接觸傷害（二）事故原因1、機械設備存在先天性潛在缺陷2、設備磨損或惡化3、人的不安全行為第三十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、機械設備故障診斷技術（熟悉）（一）診斷模型（二）診斷步驟（三）狀態監測（四）診斷技術1、振動診斷技術2、油液分析技術3、溫度檢測及紅外線監測技術4、超聲探傷技術5、表面缺陷探傷技術第三十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第四節

機械的可靠性設計與維修性設計

第三十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、可靠性定義及其度量指標（一）可靠性定義（熟悉）

可靠性是指系統或產品在規定的條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。（二）可靠性度量指標

可靠性度量指標是指對系統或產品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指標有：可靠度故障率（或失效率）--（熟悉）平均壽命（或平均無故障工作時間）（了解）維修度--（了解）有效度--（了解）第三十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五產品的失效過程機器故障

機器或部件的故障率λ（t）是隨使用時間的遞增按不同使用階段變化。通常可分為三個階段。

(1)初期故障，發生于機器試制或投產早期的試運轉期間。（2）隨機故障，是在機器處于正常工作狀態下的偶發故障。（3）耗損故障，也即后期磨損故障。

機器或部件的以上三個階段的故障率與時間的關系見下圖第三十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五圖11-7故障率與時間的關系第四十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、系統或產品的可靠性預計（熟悉）三、機械設備可靠性設計要點（熟悉）（一）確定零件合理的安全系數（二）貯備設計（冗余設計）（三）耐環境設計（四）簡單化和標準化設計（五）提高結合部的可靠性（六）結構安全設計（七）設置齊全的安全裝置（八）人機界面設計第四十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五四、維修性設計（熟悉）（一）維修及維修性（二）產品結構的維修性設計

1、可達性安裝場所的可達性設備外部的可達性設備內部的可達性

2、零組部件的標準化與互換性

3、維修人員的安全第四十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第五節

人機系統

第四十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五人機信息及能量交換系統模型（了解）第四十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、人機系統（熟悉）人適機機宜人人機協調第四十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五設備設計中人的因素工程

（人機協調問題）第四十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三

人機功能分配（熟悉）(一)人的主要功能

l、傳感功能——

通過感覺器官（視覺、聽覺、觸覺等）接受信息，感知系統的作業情況和機器的狀態2、信息處理功能——

將接受的信息和已儲存在大腦中的經驗和知識信息進行比較分析后，作出決定，如作出繼續、停止或改變操作的決定3、操縱功能——

根據決定采取相應行動，如開關機器或增減其速度等第四十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五(二)人機特性比較

在人機系統設計中，首先要按照科學的觀點分析人和機器各自所具有的不同特點，以便研究人與機器的功能分配，從而揚長避短，各盡所長，充分發揮人與機器的各自優點；從設計開始就盡量防止產生人的不安全行動和機器的不安全狀態，做到安全生產。人和機各有自己的能力和長處，歸納起來各表現在四個方面：人的功能的限度是準確性、體力、速度和知覺能力；機器功能的限度是性能維持能力、正常動作、判斷能力、造價及運營費用。

第四十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1）人優于機器的能力主要有：信號檢測、圖象識別、靈活性、隨機應變、歸納推理、判斷創造性。（掌握）2）機器優于人的能力主要有：對控制信號迅速作出反應，操作速度快、精確性高，輸出功率大、耐久力強，重復性好，短期記憶，同一時間執行多種不同的功能，演繹推理以及能在惡劣環境下工作。（掌握）第四十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（三）人機功能分配原則（P189，掌握）笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、規律性的、單調的、高階運算的、操作復雜的、環境條件惡劣的作業以及需要檢測人不能識別的物理信號的作業，分配給機器承擔

研究、創造、決策、指令和程序的編排，檢查、維修、故障處理及應付突然事件等工作，由人承擔

第五十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2、人的作業可靠度

RH

＝l－b1b2b3b4b5(l－r)b1--作業時間系數b2--作業操作頻率系數、b3--作業危險程度系數、b4--作業生理心理因素系數b5--作業環境條件系數第五十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五（二）、人機系統的可靠度計算

人機系統的可靠度是由人的可靠度和機的可靠度組成的。機的可靠度可以通過大量統計學數據得到。人機系統的可靠度據不同的系統模型來求出，通常情況下可看成串聯系統。從人機系統考慮，若將環境作為干擾因素，而且此處假設環境是符合指標要求的，設其可靠度為1，則人機系統的可靠度為：第五十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五五、人機系統可靠性設計基本原則（掌握）1、系統的整體可靠性原則2、高可靠性組成單元要素原則3、具有安全系數的設計原則4、高可靠性方式原則5、標準化原則6、高維修度原則7、事先進行試驗和進行評價的原則第五十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五8、預測和預防的原則9、人機工程學原則10、技術經濟性原則11、審查原則12、整理準備資料和交流信息原則13、信息反饋原則14、設立相應的組織機構第五十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第五章

職業危害控制技術

第五十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一節

生產性粉塵危害控制技術

第五十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、生產性粉塵的來源與分類（熟悉）（一）來源

生產性粉塵來源于固體物質的機械加工、粉碎，金屬的研磨、切削，礦石或巖石的鉆孔、爆破、破碎等；物質加熱時產生的蒸氣、有機物質的不完全燃燒所產生的煙。此外，粉末狀物質在混合、過篩、包裝、搬運等操作時，以及沉積的粉塵二次揚塵等。（二）分類1、無機性粉塵硅石、石棉、鐵、錫、鋁、水泥、金剛砂等2、有機性粉塵棉、麻、面粉、木材、骨質、炸藥、人造纖維等3、混合性粉塵

第五十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、生產性粉塵的理化性質（了解）1、粉塵的化學成分（游離二氧化硅粉塵有致纖維化作用）2、分散度（直徑小于5um的粉塵對機體危害性最大，也易達到呼吸器官的深部）3、溶解度與密度（呈化學毒作用的粉塵，危害隨溶解度的增加而增強；呈機械刺激作用的粉塵，危害隨溶解度的增加而減弱。密度大者沉降快）4、形狀與硬度5、荷電性（塵粒帶異相電荷加速沉降）6、爆炸性（粉塵最小爆炸濃度：煤塵30-40g/m3，淀粉、鋁及硫磺7g/m3

，糖10.3g/m3

）第五十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、生產性粉塵治理的工程技術措施（掌握）--防止塵肺發生的根本措施改革工藝過程濕式作業密閉-抽風-除塵（其系統分為密閉設備、吸塵罩、通風管、除塵器等幾個部分）個體防護和個人衛生加強對員工的教育培訓、現場安全檢查及對防塵的綜合管理綜合防塵措施為：革、水、密、風、護、管、教、查第五十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第二節生產性毒物危害控制技術

第六十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五一、生產性毒物的來源與存在形態（熟悉）（一）來源原料、輔助材料、中間產品、夾雜物、半成品、成品、廢氣、廢液及廢渣，物質的加熱分解（二）毒物形態以固體、液體、氣體的形態存在生產性毒物進入人體的主要途徑：呼吸道、皮膚、消化道。生產性毒物的接觸機會（了解）第六十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、生產性毒物危害治理措施（掌握）

1、生產過程的密閉化、自動化是解決毒物危害的根本途徑。采用無毒、低毒物質代替有毒或高毒物質是從根本上解決毒物危害的首選辦法（掌握）。2、常用生產性毒物的控制措施（掌握）密閉-通風排毒