安全人机工程学复习.doc

第一章

1.人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，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

研究目的：考虑人的各种因素，要使人操作简便、省力、快速而准确，要使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适，最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率

研究内容：人的因素方面，机的因素方面，环境因素方面，人机系统的综合研究

研究方法：实测法，实验法，分析法，调查研究法，计算机仿真法，图示模拟和模型试验法，感觉评价法实验法是在实验室内在人为控制条件下进行的，以引起研究对象相应变化来做出因果推论和变化预测的一种方法C 2.安墓人机工程学——是从安全的角度和着眼点，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。以安全为目标，以工效为条件

研究对象：人、机、人机结合面三个安全因素。人——指活动的人体，即安全主体。机——包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质条件。人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面。

研究内容：除人机学所研究的内容以外，还研究安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。

研究目的：对人、机、环境综合体建立合理的方案，人机功能分配更合理，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适愉快地活动的目的，同时提高活动效率。

3.与工效人机工程学的区别：人机工程学被分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科。区别在于着眼点和目标。

4.安全人机工程学与安全工程学的关系：安全人机工程学隶属于安全工程学，是其一个重要的分支，属于人体科学的应用科学范畴。

第二章

1.人体测量：通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差异，用以研究人的形态特征，从而为各种安全设计、工业设计和工程设计提供人体测量数据。

2.测量基准面：矢状面，正中矢状面，冠状面，水平面，眼耳平面

3.水平作业域：水平作业是人于台面前，在台面上左右运动手皆所形成的轨迹范围。

4.垂直作业域：垂直作业是指手臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。

5.人体生理学参数测量内容：1、最大耗氧量及氧债能力：

(1)耗氧量和摄氧量，单位时间内，人体通过循环、呼吸系统摄入的氧气量称摄氧量；人体在单位时间内所消耗的氧气量称耗氧量。一般情况下，摄氧量二耗氧

(2)氧债与劳动负荷：需氧量与实际供氧量之间的差额称为氧债；根据摄氧量和耗氧量之间的关系，可将人体负荷量分为：常量负荷、高量负荷、超量负荷。劳动负荷的大小不同，出现氧债的大小也不一致，劳动结束后恢复期的长短也不一样。

2、最大心率

3、搏出量与最大心脏输出

4、肌电图：肌肉收缩时产生的动作电位可通过点击引导出来，再经放大，记录即可得到很有价值的波形图，即所谓肌电图

5、呼吸量的测定

6、脉搏数的测定

7、发汗的测定

8、血液成分变化的测定

9、脑电图人脑生物电现象是自发和有节律性的，利用脑电波的频率和幅值可评价人脑的觉醒状态。在人机工程学研究领域内，常利用脑电波研究环境与人的关系，如噪声、室温、床类用具尺度及质地等对睡眠深度的影响；在作业领域，它与事故的发生和防止有密切的关系

6.人体测量数据的运用准则：大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则、功能修正与最小心理空间相结合准则、标准化准则、姿势与身材相关联准则、合理选择百分位和适用度准则

第三章

1.从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。在人机系统中，人与机的沟通主要是通过神经系统、感觉系统和运动系统，其它的六个系统起到辅助和支持作用。神经系统神经系统由中枢神经和周围神经组成感觉和知觉

(1)感觉：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。

(2)知觉：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。其特征是：整体性、理解性、选择性、恒常性

感觉与知觉之间的关系：知觉不是对当前客观事物各种感觉的堆积，而是人们借助于已有的知识、经验对当前事物所提供的信息进行选取，理解和解释的过程，不同的人对同一事物产生不同的知觉就是这个缘故

2、视觉:三要素：可见光、视觉对象、视觉器官

视功能和特征：空间辨别，视野与视距，暗适应与亮适应，对比感度，视错觉，视觉运动规律

3、听觉听觉器官：耳(外耳、中耳和内耳三部分)

人耳的听觉特征：人耳可听范围，人耳听声音的强度，方向敏感度，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、人的嗅觉、味觉和肤觉效应

5.人的反应时间人从接受外界刺激到做出反应的时间叫做人的反应时间。它是由反应知觉时间和动作时间两部分组成。即：

6.研究反应时间对安全生产：研究作业时人的反应时间特点，对安全生产具有重要意义，反应时间长短与很多

因素有关，减少反应时间，提高反应速度，可以减少或避免事故的发生

7.反应时间影响因素：反应时间随感觉通道不同而不同、反应时间与运动器官有关、反应时间与刺激性质有关、反应时间随执行器官的不同而不同、反应时间与刺激数目有关、反应时间与颜色的配合有关、反应时间与年龄有关、反应时间与训练有关

8.影响人的信息处理能力的因素：人的神经活动规律，动机与积极性，学习和训练，疲劳，年龄、性别、经验、季节，人体的信息传递效率，人的大脑所处的意识水平

9.人体生物节律的概念：生物节律又称生物韵律、生物节奏或生物钟描述的是生物体（包括人在内的动物、植物或微生物）内生理功能、行为表现及形态结构等随时间而发生周期性的变化规律。

人体生物节律的应用（对安全生产意义）:对于某些危险性较大的操作岗位，为了防止操作人员误操作导致事故，可以采用人体生物节律控制方法；在人体生物节律处于高潮期时，是安全作业的好时期，是进行安全知识教育和技能训练的好时期，作为企业单位的安全教育领导者，应充分利用高潮期对某些人进行安全知识教育和技能训练

10.环境因素的生理效应1、粉尘作业环境2、环境化学因素及其危害3、物理因素危害

11 .心理学：心理学是从人的心理过程和人的个性心理特征两个方面来研究人的心理特性，弄清楚人的心理活动的质和量的事实，揭示心理活动规律性。

12.注意：注意是指一个人的心理活动对一定对象的指向和集中。注意类别：无意注意、有意注意特性表现（D注意的范围（2）注意的选择性（3）注意的持续性

引起不注意的原因：强烈的无关刺激的干扰，注意对象设计欠佳，注意的起伏，意识水平下降导致注意分散13.情绪、情感：情绪是客观事物是否符合人的需要与愿望而产生的体验。反复的情绪稳定下来成为人的意识的一部分时就形成人的情感。

情绪和情感被环境影响、生理状态和认识过程三种因素制约

情绪分为以下状态：心境、激情、应激。

不安全情绪：（1）急躁情绪；（2）烦躁情绪。

情绪的控制与调节方法：语言调节法，注意转移法，精神宣泄法，角色转换法，辨证思考法

情感包括责任感、道德感、理智感、美感

14.意志：人们自觉地确定目的并调节自己的行动去克服困难，以实现预期目的的心理过程，它是意识能动作用的表现

15.态度：态度是个人对他人、对事物较持久的肯定或否定的内在反应倾向的心理活动。态度的形成主要受知识或信息、需要和团体的规定或期望三个因素的影响。态度的形成和改变一般要经过顺从、认同和内化三个层次。

16.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。

17.能力：能力是指人们成功完成某种活动的必要条件的的心理特征的总和。

1）特点：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。

2）种类；观察能力是智力结构的眼睛；记忆能力是智力结构的中枢；想象能力是智力结构的翅膀；操作能力是智力结构转化为物质力量的转换器。

18.气质：气质是个体心理活动的稳定的动力特征° 1）特点：（1）具有一定的先天性；（2）具有一定的稳定性；（3）可以改变但较困难。

19.需要与动机

20.非理智行为的心理因素：侥幸心理，省能心理，逆反心理，凑兴心理，从众心理，精神文明

21.色彩（颜色）的心理作用：冷暖感，兴奋和抑制感，前进和后退感，轻松和压抑感，软硬感，膨胀色与收缩色

22.声音对心理的作用：声音对人的生活、工作都有很大作用。噪音的影响，必须防治，从而减少事故的发生率。

23.人体生物力学：生物力学是研究生物系统运动规律的科学。生物体运动要消耗能量。一部分用以完成规定动作，另一部分以热量散失。人体运动系统的组成及作用：人体的运动系统主要由骨、关节、肌肉三部分组成。

24.疲劳与恢复：人在持续一段时间的劳动后，都会自觉产生劳动机能失调和衰退的现象，即产生心理上和生理上的一种不适感，这种现象称为人体疲劳。

（1）疲劳的特点和分类：疲劳是一系列生理和心理现象的综合体，其突出特点表现在生理反应（作业机能降低、或厌倦不愿意继续工作、劳动效率降低、质量下降等）、心理反应（经过努力，可一时掩盖疲劳、或提前、或加速出现等）和环境反应（照明水平、背景、温度、噪噪声、不合理的工作节奏都会使疲劳加速出现）。

疲劳的分类：按疲劳的原因：生理性和心理性疲劳按疲劳所发生的部位：精神、肌肉、和神经疲劳按疲劳的程度：一般疲万，过度疲万、重度疲万。

（2）引起疲劳的原因：作业的强度、性质和持续时间；身体素质；作业的速度；精神因素；工作单调; 环境的因素；

疲劳产生的机理：疲劳物质累积机理，力源耗竭机理，中枢变化机理与生化变化机理，局部血流阻断机理。

（3）预防疲劳的措施（1）改进操作方法，合理应用体力；（正确选择作业姿势；合理设计作业中的用力方法）（2）合理安排作业休息制度；（3）避免单调的重复作（4）环境条件及其他因素的改善（控制噪音、改善通风、照明条件等）

第四章

1、人的主要功能人在人机系统中的主要作用可通过心理学提出的“刺激一意识一反应”来加以描述，即在信息输入、信息处理和行为输出三个过程中体现。传感器，信息处理器，操纵器。

2、机的主要功能：接受信息，储存信息，处理信息，执行功能

3.1）人机功能分配的定义及目的

对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机功能分配。人机匹配的内容还有很多，如显示器与人的信息感觉通道特性的匹配；控制器与人的运动反应特性的匹配；环境条件与人的生理、心理及生物力学特性的匹配等等。

2）人机功能分配的一般原则笨重的、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、环境条件恶的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担。指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担。

4）人机功能匹配不合理的表现：可由人很好执行的功能分配给机器，而把设备能更有效地执行的功能分配给人；让人所承担的负荷或速度超过其能力极限；不能根据人执行功能的特点，而找出人机之间最适宜的相互联系的途径和手段；

5）人机功能匹配应注意的问题：显示器的设计应考虑人的感觉器官及信息传递通道的限度；控制器的设计应考虑人的能力极限和操作范围；充分利用人和机的各自优势；考虑机器发生故障的可能性及排除故障的方法和工具；要考虑小概率事件的处理。

6）人机系统的安全可靠性：人机系统的安全可靠性既取决于机器设备本身的可靠性，又取决于操作者的可靠性。

影响人的可靠性的因素：生理、心理、管理、环境、个人素质、社会、操作等因素。注意大脑的意识水平的影响。

7）提高人机系统可靠性的途径：（1）合理进行人机功能分配，建立高效可靠的人机系统（2）减少人为失误（3）对机械产品进行可靠性设计；产品的可靠度分为固有可靠度和使用可靠度（4）加强机械设备的维护保养；（5）改善作业环境

第五章

1 .在人机系统的安全设计中，必须遵循以下三个方面的原则：1）以人为中心的设计原则。2）产品人性化设计的原则。3）安全第一的思想贯穿于全过程的原则。

2.城市工作（规划）设计1）城市人口密度基数的安全设计2）城市土地利用与安全设计3）对城市的变与不变相统一的安全设计4）城市通道的安全设计

城市的特点D城市人口密集：2）城市生命线工程密布：3）国家的超级金库：4）传染病传播的好场所：

3.工厂工作设计：1）选址：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。

3）三同时设计：安全工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产运行。

4.岗位设计指工作场所、工作姿态、作业空间、座椅设计等。岗位设计不仅要求适应人体生理、心理、生物力学特性，而且还要利用人体测量数据进行合理的人机结合面设计。此外报警、显示、控制等装置迅速、及时、有效地进行工作并与人处于正常的状态。

5.工作空间设计一般原则1）应遵循：生产现场的布局要合理，正确协调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。

6.最佳作业空间的选择：充分考虑作业者的心理特性，充分考虑作业者的行动空间，对于多人集体作业应考虑同作业空间，考虑设备本身的特点进行设计，考虑控制装置的合理布置，根据人体测量学、解剖学和生物力学的特征来布置，把设备、控制器和显示器等。

7.安全距离有二：一是防止人体触及机械部分的间隔，称为机械防护距离的确定，主要取决于人体测量参数；二是使人体免受非触及机械性有害因素影响的间隔，主要取决于危害源的强度和人体的生理耐受阈限

8.高温作业环境，如何改善：（1）生产工艺和技术措施：合理设计生产工艺流程；屏蔽热源；降低湿度; 增加气流速度（2）保健措施:合理供给饮料和补充营养；合理使用劳保用品；进行职业适应性检查。（3）生产组织措施：合理安排工作负荷；合理安排休息场所；职业适应。

热应激现象：在高温作业下，人体通过呼吸、出汗和体表面的血管扩张向外散热调节体温，以适应作业环境。

9.低温作业环境：从哪些方面改善低温作业环境（1）做好采暖和保暖工作（2）提高工作负荷（3）采用热辐射保护（4）个体防护。

冷应激现象：当环境温度低于人体皮肤温度时，刺激皮肤冷觉感受器产生冲动，引起毛细血管收缩，使人体散热量减少。

10.照明设计主要内容：照明方式、光源选择、避免眩光、照度均匀度、亮度分布、照明的稳定性，照度标准的制定分为间接法和直接法。

11.机器设备的配色考虑的因素：色彩与设备的功能相适应，设备配色与环境色彩相协调，危险与示警部位的配色要醒目，操纵装置的配色要重点突出，避免误操作；显示装置要与背景有一定对比，以引人注意，同时也有利于视觉认读。

12.安全防护装置设计：

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.

（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。

（1）防止机械设备因超限运行而发生事故；（2）通过自动监测与诊断系统排除故障或中断危险；（3）防止因人的误操作而引发事故；（4）防止操作者误入危险区而引发事故。

（2）安全防护装置的分类：安全防护装置可以是单一功能的安全装置，也可以是多种功能联用的装置，其分类方法很多

（1）隔离防护装置（2）联锁控制防护装置3）超限保险装置（4）紧急制动装置（5）报警装置（6）安全防护控制装置

（3）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