精品课件-安全人机工程学-第4章 人的作业疲劳与可靠性
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第四章 安全人机工程
产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注 意力，造成视觉疲劳。应该采取的主要措施：1）限制光源亮度；2）合 理分布光源 ；3）改变光源或工作面的位置；4）合理的照度
• （3）视错觉（有哪些视错觉）
第12页
注册安全工程师培训教程—安全人机工程
• 其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体 运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短 错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、 远近错觉及透视错觉等。
同一目标。 • 看清物体最短的注视时间为0.07-0 .3s，人眼视觉暂停时间
平均0.17s。
第15页
注册安全工程师培训教程—安全人机工程
2、听觉
1）听觉特性 （了解）（1））听觉特征 （1）听觉绝对阈限
• 一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms • 低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2╳ 10-5 Pa、声强10-
12 W/m2
（2）听觉的辨别阈限
• 辨别阈限—指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。 • 辨别阈限与声音频率和强度有关
（3）辨别声音的方向和距离 2）听觉的掩蔽（了解）
第16页
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3、人的感觉反应（熟悉） 1）反应时间（熟悉）
• 反应时间---指人从机械或外界获得信息， 经过大脑加工分析发出指令到运动器官开 始执行动作所需的时间。
上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应 用科学。
（二）安全人机工程研究的主要内容（人与机器的关系）
（P67，了解）
• 分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，针对 性的有关安全设计
• 生理心理特性研究，人机匹配，构成最佳人机系统 • 人机结合面、信息传递的安全问题 • 人机系统可靠性
• （3）视错觉（有哪些视错觉）
第12页
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• 其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体 运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短 错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、 远近错觉及透视错觉等。
同一目标。 • 看清物体最短的注视时间为0.07-0 .3s，人眼视觉暂停时间
平均0.17s。
第15页
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2、听觉
1）听觉特性 （了解）（1））听觉特征 （1）听觉绝对阈限
• 一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms • 低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2╳ 10-5 Pa、声强10-
12 W/m2
（2）听觉的辨别阈限
• 辨别阈限—指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。 • 辨别阈限与声音频率和强度有关
（3）辨别声音的方向和距离 2）听觉的掩蔽（了解）
第16页
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3、人的感觉反应（熟悉） 1）反应时间（熟悉）
• 反应时间---指人从机械或外界获得信息， 经过大脑加工分析发出指令到运动器官开 始执行动作所需的时间。
上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应 用科学。
（二）安全人机工程研究的主要内容（人与机器的关系）
（P67，了解）
• 分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，针对 性的有关安全设计
• 生理心理特性研究，人机匹配，构成最佳人机系统 • 人机结合面、信息传递的安全问题 • 人机系统可靠性
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。
• 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。
安全人机工程学课件：人体作业疲劳
四、作业疲劳的积累 按照疲劳的积累状况，工作过程一般分为四个阶段：
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
工作开始时，由于神经调节系统的“一时性协调功能”尚未完全恢复 和建立，造成呼吸循环器官及四肢的调节迟缓，人体的工作能力没有 完全被激发出来，处于克服人体惰性的状态，这时不会产生疲劳。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
疲劳产生后，应采取相应的措施减轻疲劳；否则由于疲劳的过度积累， 会导致人体暂时丧失工作能力，严重时容易引起作业者的身心损伤。
四、作业疲劳的积累
疲劳的积累过程可用“容器”模式来说明。操作者的疲劳受很多因素影响， 最典型的是以下五个方面。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
人体逐渐适应工作条件，人体活动效率达到最佳状态并能持续较长时 间。只要工作强度不太高，这一阶段不会产生疲劳。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
持续较长时间工作，伴随疲劳感增强，导致个体工作效率下降，出现 了工作兴奋性降低等待征。这一阶段中，疲劳将不断积累。进入这一 阶段的时间依据劳动强度和环境条件而有很大差别。
恢复
• 工作节奏：单调、重复、枯燥等
疲
• 环境条件：照明、气候、噪声、温度等
• 生理心理：工作强度、工作持续时间等
劳
• 身体素质：力量、耐力、健康状况等
• 营养、睡眠等
《安Hale Waihona Puke 人机工程》《安全人机工程》
精品课件-安全人机工程学(赵江平-第4章 人的作业疲劳与可靠性
1 2020/12/18 9
2） 频闪融合阈限检查法
受试者观看一个频率可调的闪烁光源，记录工作前、后受试
者可分辨出闪烁的频率数。
具体做法：先从低频闪烁做起，这时视觉可见仪器内光点不
断闪光。当增大频率，视觉刚刚出现闪光消失时的频率值叫融
合度；光点从融合阈值以上降低闪光频率，当视觉刚刚开始感
到光点闪烁的频率值叫闪变度。它和融合度的平均值叫频闪融
C级
2.0～
男 5230 ～ 7330 10670 ～12770 立位工作，身体水 平移动，步行速度，
中等劳动
4.0
女
4270 ～ 5940
9300 ～ 10970
上肢用力作 业，可持续作业
D级 重劳动
4.0～ 7.0
男 女
7300 ～ 9090 12770 ～14650 全身作业，全身用 力 10 ～ 20min 需
劳动强度级别
劳动强度指数
Ⅰ
≤ 15
Ⅱ
～ 20
Ⅲ
～ 25
Ⅳ
>25
2020/12/18 9
体力劳动强度指数计算公式见式4-1： I=T·M·S·W·10
（4-1）
式中：I—体力劳动强度指数； T—劳动时间率，%； M—8h工作日平均能量代谢率，kJ/(min·m2)； S—性别系数：男性=1，女性=1.3； W—体力劳动方式系数：搬=1，扛=0.40，推/拉=0.05； 10—计算常数。
限相对应。
生理负荷极限回归方程式： Y1＝42.88－11.39lgX
Y2＝201.0－32.75lgX 式中： X——负荷时间（min）；
Y1——能量消耗允许值；
Y2——心率负荷允许值。
安全人机工程学-4-人的作业疲劳和可靠性
4.1.3 劳动强度的分级
2、日本劳动研究所分级标准 根据能量代谢率分为5级
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准 《体力劳动强度分级标准》（GB 3896-83）
体力劳动强度指数计算公式 I = T•M•S•W•10 T——劳动时间率（%） M——8h工作日平均能量代谢率，kJ/(min•m2) S——性别系数：男性=1，女性=1.3 W——体力劳动方式系数：搬=1，扛=0.40，推/拉=0.05
10min
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
3）工作时间及休息时间
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
4）休息方式
5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排
4.3.2 疲劳的改善和消除
3、合理确定作业休息制度
4）休息方式
5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准 8h工作日平均能量代谢率
劳动时间率
4.1.3 劳动强度的分级
3、我国分级标准
4.2 作业疲劳及其测定
牛奕 niuyi@
4.2 作业疲劳及其测定
疲劳的定义：
说法一：疲劳就是作业者在作业过程中，产生作业机能衰退，作业能力明 显下降，有时并伴有疲倦等主观症状的现象。 说法二：疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢不能维持平和。 在劳动卫生学中，疲劳一般是指因过度劳累（体力或脑力劳动）而引起的 一种劳动能力下降现象，具体表现为反应迟钝、动作灵活性和协调性降低、工作 差错率增多，并伴有主观感觉疲乏、无力等。 换言之，疲劳是机体处于警觉和睡眠两个极端情况之间的一个中间技能状 态，是许多生理变化的最后结果。严重疲劳可出现生理功能失调或紊乱。
《安全人机工程学》PPT课件
注意力集中于一点无视遗忘正常信信息获取能力低下歪曲感知到的信息知觉能力麻痹知觉对象偏移信息综合能力质量减退提取信息能力低下与记忆信息对照能力低判断内容检查能力低下时间裕度过小评价实施习惯动作操作定位不良操作连续性灵活性不能协同作业多余过激操作无目的操作操作无反馈不能操作紧急状态下人的行为影响行为的因素作业状况因素正在进行的作业人的内在失误机制引起人失误的契机认知处理过程的失误失误的外部形态人因失误结构模型17作用因素示例任务任务监督不充分沟通语言规程和文件指示被遗漏环境设备维修不当培训和能力缺乏知识能力缺乏了解人机界面人体工程不当个人疲劳疲惫社会和团队规定条件包括使用条件维护条件环境条件贮存条件和工作方式等
机的特性与可靠性分析
3
精选课件
人－机关系通常可分为静态人－机关系与动态人－机关系两 大方面。
静态人－机关系主要研究人、机之间的空间关系
动态人－机关系主要研究人、机之间的功能关系与信息关系 （其中包括人－机界面的分析、设计与评价）
人因对系统安全的作用和影响
4
精选课件
自20世纪60年代到90年代，在所有工业事故中包含人因失误的事故从20%扩大到80%以 上。美国、日本、法国、德国、瑞典、瑞士6国的联合调查统计资料显示，核电站中 的人因事故的比例，6国的平均值超过60%，最高的达85%，特别是许多重大事故的原 因几乎均源于人的因素，国内外大量的统计表明，有近80％的事故是由于人为失误 发生的。如切尔诺贝利核电站事故、博帕尔化工厂事故、深圳危险品仓库大爆炸、 克拉玛依大火灾等。这些事故不仅造成人类生命财产、生存环境的巨大灾难，而且 给社会发展带来了极大的负面影响。 因此，应研究产生事故的各种人的因素、人的 操作失误分析与预防措施等。
人因失误事故分析与预防
机的特性与可靠性分析
3
精选课件
人－机关系通常可分为静态人－机关系与动态人－机关系两 大方面。
静态人－机关系主要研究人、机之间的空间关系
动态人－机关系主要研究人、机之间的功能关系与信息关系 （其中包括人－机界面的分析、设计与评价）
人因对系统安全的作用和影响
4
精选课件
自20世纪60年代到90年代，在所有工业事故中包含人因失误的事故从20%扩大到80%以 上。美国、日本、法国、德国、瑞典、瑞士6国的联合调查统计资料显示，核电站中 的人因事故的比例，6国的平均值超过60%，最高的达85%，特别是许多重大事故的原 因几乎均源于人的因素，国内外大量的统计表明，有近80％的事故是由于人为失误 发生的。如切尔诺贝利核电站事故、博帕尔化工厂事故、深圳危险品仓库大爆炸、 克拉玛依大火灾等。这些事故不仅造成人类生命财产、生存环境的巨大灾难，而且 给社会发展带来了极大的负面影响。 因此，应研究产生事故的各种人的因素、人的 操作失误分析与预防措施等。
人因失误事故分析与预防
安全人机工程学-作业疲劳及测定课件
作业疲劳及其测定
作业疲劳是作业研究的一个重要内容，因而也是
人机学及工效学的主要研究内容，本节主要讨论作业 疲劳的类型、疲劳的规律、疲劳产生的原因、疲劳的 动力理论、疲劳测定等内容。
一、作业疲劳
作业能力出现明显下降称为疲劳。作业疲劳是人
体生理的一种正常现象，可以起到提醒机体过度劳累
的预警作用。从正常作业状态
量。每个人都在不自觉地根据自己的需要层次和动机 的强弱水平对这个总能量系统进行合理的分配，分配 到工作、生活、学习、娱乐等不同的活动中。动机强， 需要层次高的活动分配的能量比例高，分配的能量值 多。不同的人，由于个体差异，分配也各不相同。而 同一个人在不同的时间、不同的地点、以及不同的环 境，由于动机需要的变化，也会对总能量作出不同的 分配。
3.疲劳产生的原因
（1）工作条件方面的原因
①劳动制度与劳动组织不合理。 如：工作时间过长，劳动强度过大，速度过快，工作单调等。 ②机器设备、工具条件差 当显示装置和控制装置不符合人的生理及心理特性时，特别容易导 致工作疲劳。 ③工作环境差 温湿度、通风、照明、噪声、振动、空气污染等。
（2）作业者自身因素方面
多是从事单调作业内容而引起的。有单调感的工人其工 作 效率在接近下班时反而有所上升。
2.疲劳现象的某些规律
（1）老年人较年轻人易疲劳，这是人体生理上的特点所引起的。
（2）疲劳可以恢复。①年轻人恢复得快；②体力上的疲劳比精 神上的恢复得快；③心理疲劳往往与心理状态同步存在，同 步消失；
（3）疲劳的积累效应。
例如：工人工作8小时后，普遍感到非常疲劳，这 时叫他继续加班，他会感到无法适应。而如果有人建 议下班后去踢一场球，许多人会满口答应，他们会照 样精力旺盛地活跃在球场上。这就是因为肢体储存的 其他能量发挥了作用，这个例子说明，劳动者的基本 能量并没有在工作中耗尽，之所以感到疲劳只是把分 配给工作部分的特定能量消耗尽了的缘故，下面是疲 劳动机理论的示意图：
作业疲劳是作业研究的一个重要内容，因而也是
人机学及工效学的主要研究内容，本节主要讨论作业 疲劳的类型、疲劳的规律、疲劳产生的原因、疲劳的 动力理论、疲劳测定等内容。
一、作业疲劳
作业能力出现明显下降称为疲劳。作业疲劳是人
体生理的一种正常现象，可以起到提醒机体过度劳累
的预警作用。从正常作业状态
量。每个人都在不自觉地根据自己的需要层次和动机 的强弱水平对这个总能量系统进行合理的分配，分配 到工作、生活、学习、娱乐等不同的活动中。动机强， 需要层次高的活动分配的能量比例高，分配的能量值 多。不同的人，由于个体差异，分配也各不相同。而 同一个人在不同的时间、不同的地点、以及不同的环 境，由于动机需要的变化，也会对总能量作出不同的 分配。
3.疲劳产生的原因
（1）工作条件方面的原因
①劳动制度与劳动组织不合理。 如：工作时间过长，劳动强度过大，速度过快，工作单调等。 ②机器设备、工具条件差 当显示装置和控制装置不符合人的生理及心理特性时，特别容易导 致工作疲劳。 ③工作环境差 温湿度、通风、照明、噪声、振动、空气污染等。
（2）作业者自身因素方面
多是从事单调作业内容而引起的。有单调感的工人其工 作 效率在接近下班时反而有所上升。
2.疲劳现象的某些规律
（1）老年人较年轻人易疲劳，这是人体生理上的特点所引起的。
（2）疲劳可以恢复。①年轻人恢复得快；②体力上的疲劳比精 神上的恢复得快；③心理疲劳往往与心理状态同步存在，同 步消失；
（3）疲劳的积累效应。
例如：工人工作8小时后，普遍感到非常疲劳，这 时叫他继续加班，他会感到无法适应。而如果有人建 议下班后去踢一场球，许多人会满口答应，他们会照 样精力旺盛地活跃在球场上。这就是因为肢体储存的 其他能量发挥了作用，这个例子说明，劳动者的基本 能量并没有在工作中耗尽，之所以感到疲劳只是把分 配给工作部分的特定能量消耗尽了的缘故，下面是疲 劳动机理论的示意图：
人因工程第四章课件
二、影响作业能力的主要因素
生理因素
性别对体力劳动作业能力，由于生理差异极大， 一般男性的心脏每博最大输出量、肺的最大通气 量等均较女性大，故男性的作业能力也较同年龄 阶段的女性强。但对脑力劳动，智力的高低和效 率却与性别关系不大。
二、影响作业能力的主要因素
环境因素 通常是指工作场所范围内的空气状况、噪声状况和微气
二、影响作业能力的主要因素
影响作业能力的因素多而复杂，除了作业者个体差 异之外，还受环境条件、劳动强度等因素的影响， 其大致可归纳为：生理因素、环境因素、工作条件 和性质、锻炼与熟练效应等四种。
二、影响作业能力的主要因素
生理因素 体力劳动的作业能力，随作业者的身材、年龄、性别、
健康和营养状况的不同而异。对体力劳动者，在25～ 35岁以后，心血管功能和肺活量下降，氧上限逐渐降低， 作业能力也相应减弱。但在同一年龄阶段内，身材大小 与作业能力的关系远比实际年龄更为重要。对脑力劳动 者，智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善程度，而 20～30（或40）岁可能是脑力劳动效率最高的阶段， 其后则逐渐减退，且与身材无关。
maruhongyciteducn第三节第三节提高作业能力与降低疲劳的措施提高作业能力与降低疲劳的措施改进操作方法合理应用体力合理确定休息制度改善工作内容克服单调感合理调节作业速率盐城工学院机械工程学院email
人因工程第四章课件
目录
第一节 作业能力的动态分析 第二节 作业疲劳及其测定
第三节 提高作业能力与降低疲劳的措施
候（温度、湿度、风速等）。它们对体力劳动和脑力劳 动的作业能力均有较大影响，这种影响或是直接的，或 是间接的，影响的程度视环境因素呈现的状况，以及该 状况维持时间的长短而异。如空气被长期污染，可导致 呼吸系统障碍或病变。肺通气量下降会直接影响体力劳 动的作业能力，而使机体健康水平下降，间接影响作业 能力。
安全人机工程学第四章讲义
一、人的主要功能
• l、人的第一种功能——传感器 通过感觉器官（视觉、听觉、触觉等）接受信息，感 知系统的作业情况和机器的状态
• 2、人的第二种功能——信息处理器 将接受的信息和已储存在大脑中的经验和知识信息进 行比较分析后，作出决定，如作出继续、停止或改变 操作的决定 • 3、人的第三种功能——操纵器 （见图4-4） 根据决定采取相应行动，如开关机器或增减其速度等
环境工程系
第 4 页
三、人机特性比较
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
• 在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分 析人和机器各自所具有的不同特点，以便研究 人与机器的功能分配，从而扬长避短，各尽所 长，充分发挥人与机器的各自优点；从设计开 始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不 安全状态，做到安全生产。 • 人和机各有自己的能力和长处，归纳起来各表 现在四个方面： 人的功能的限度是准确性、体力、速度和 知觉能力； 机器功能的限度是性能维持能力、正常动 作、判断能力、造价及运营费用。
第 2 页
2008.10
环境工程系
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
图4－4 人在操作活动中的基本功能示意图
2008.10
环境工程系
第 3 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
二、机的主要功能
• l、接受信息
• 2、储存信息 • 3、处理信息 • 4、执行功能
2008.10
2008.10
环境工程系
第 9 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
• 人机结合的原则改变了传统的只考虑 机器设计的思想，提出了同时考虑人 与机器两方面因素，即在机器设计的 同时把人看成是有知觉有技术的控制 机、能量转换机、信息处理机。 • 凡需要由感官指导的间歇操作，要留 出足够间歇时间；机器设计中，要使 操纵要求低于人的反应速度，这便是 获得最佳效果的设计思想。
• l、人的第一种功能——传感器 通过感觉器官（视觉、听觉、触觉等）接受信息，感 知系统的作业情况和机器的状态
• 2、人的第二种功能——信息处理器 将接受的信息和已储存在大脑中的经验和知识信息进 行比较分析后，作出决定，如作出继续、停止或改变 操作的决定 • 3、人的第三种功能——操纵器 （见图4-4） 根据决定采取相应行动，如开关机器或增减其速度等
环境工程系
第 4 页
三、人机特性比较
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
• 在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分 析人和机器各自所具有的不同特点，以便研究 人与机器的功能分配，从而扬长避短，各尽所 长，充分发挥人与机器的各自优点；从设计开 始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不 安全状态，做到安全生产。 • 人和机各有自己的能力和长处，归纳起来各表 现在四个方面： 人的功能的限度是准确性、体力、速度和 知觉能力； 机器功能的限度是性能维持能力、正常动 作、判断能力、造价及运营费用。
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环境工程系
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
图4－4 人在操作活动中的基本功能示意图
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环境工程系
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安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
二、机的主要功能
• l、接受信息
• 2、储存信息 • 3、处理信息 • 4、执行功能
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2008.10
环境工程系
第 9 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 四 章 ︶
• 人机结合的原则改变了传统的只考虑 机器设计的思想，提出了同时考虑人 与机器两方面因素，即在机器设计的 同时把人看成是有知觉有技术的控制 机、能量转换机、信息处理机。 • 凡需要由感官指导的间歇操作，要留 出足够间歇时间；机器设计中，要使 操纵要求低于人的反应速度，这便是 获得最佳效果的设计思想。
注册安全工程师培训教程4安全人机工程学PPT课件
安全生产技术
第11页
全国注册安全工程师培训教程
人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
• 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
安全生产技术
全国注册安全工程师培训教程
人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
安全生产技术
第14页
全国注册安全工程师培训教程
第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
安全生产技术
第21页
安全生产技术
第2页
全国注册安全工程师培训教程
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12页
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第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
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、 维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其 健康的能力。
【安全课件】作业与疲劳
9 脑电图
• 脑电图 • 应用：利用脑电波的频率和幅值可评价人
大脑的觉醒状态。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。
第二节 作业疲劳和恢复
• 当人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能 维持，作业能力出现明显下降时叫疲劳。
单位时间内人体通过循环、 呼吸系统所能够摄入的氧 气量称摄氧量。
1 最大耗氧量Vo2max 1)概念比较
• 需氧量 • 摄氧量 • 耗氧量 • 最大摄氧量 • 最大耗氧量 • 总需氧量
人体单位时间内所消耗的 氧气量叫耗氧量。
一般耗氧量和摄氧量大致 相等。
1 最大耗氧量Vo2max 1)概念比较
• 需氧量 • 摄氧量 • 耗氧量 • 最大摄氧量 • 最大耗氧量 • 总需氧量
9 脑电图
名称 频率
日本桥本把大脑意识状态划分为
δ波 慢 波
θ波
α波
快 波
β波
γ波
0.53.5H z
阶段 0
失去知觉、睡眠的状态，无意识，无反应能力。主 要脑波是δ波。
成人如果在觉醒时出现慢波则可诊断为大脑异常。
47Hz
阶段I
过度疲劳、单调作业、饮酒等状态，知觉能力的下 降，发呆、发愣、不能注意。主要脑波为θ波。
四、疲劳的产生机理
• 1)疲劳物质累积机理 • 2)力源耗竭机理 • 3)中枢变化机理 • 4)生化变化机理 • 5)局部血流阻断机理
作业者短时间内从事大 强度体力劳动，消耗较 多能量，能量代谢需要 的氧供应不足,产生无氧 代谢，乳酸在肌肉和血 液中储积，使人感到身 体不适，即产生疲劳感。
安全人机工程学课件：作业疲劳改善与消除
《安全人机工程》
主要内容
CONTENTS
一、改善工作条件 二、合理休息时间和休息方式 三、改进生产组织与劳动制度
一、改善工作条件
合理设计工作环境 照明、色彩、噪声、振动、微气候 条件、粉尘及有害气体等环境条件 不良，容易引起疲劳。要创造合适 的工作环境，搞好安全管理和劳动 保护工作。
一、改善工作条件
休息日制度 休息日制度直接影响劳动者的休息质量与疲劳的消除。
一战后，许多初期，英国 实 行 69.5h/ 周 的 工作制。
二战后，许多国 家 实 行 40h/ 周 的 工作制。
目前，发达国家 的休息日制度趋 向多样化和灵活 化。
三、改进生产组织与劳动制度 轮班制度 轮班制分为单班制、两班制、三班制或四班制等。应当根据行业的特点、劳 动性质及劳动者身心需要安排轮班方式。
体液等成分 的恢复
疲劳物质的 消除
二、合理确定休息时间和休息方式
休息时间的确定
以能耗指标 确定
综合各因素考 虑确定
二、合理确定休息时间和休息方式
休息方式 • 积极休息（交替休息） • 消极休息（安静休息）
如散步、打球、轻微体力劳动等， 积极休息比消极休息使工作效率恢 复快约60%～70%
三、改进生产组织与劳动制度
工作轮班制的确定必须考虑合理性、可行性，尽量 减少对生物节律的干扰，要改善夜班作业的场所及 其劳动、生活条件。
《安全人机工程》
改进设备和工具 • 采用先进生产技术和工艺，提高
设备机械化、自动化水平。 • 对工具和辅助设备进行改进，以
减少静态作业，减轻劳动强度、 提高工作效率。
一、改善工作条件
改进工作方法
采用合适的 工作姿势
采用经济作 业速度
主要内容
CONTENTS
一、改善工作条件 二、合理休息时间和休息方式 三、改进生产组织与劳动制度
一、改善工作条件
合理设计工作环境 照明、色彩、噪声、振动、微气候 条件、粉尘及有害气体等环境条件 不良，容易引起疲劳。要创造合适 的工作环境，搞好安全管理和劳动 保护工作。
一、改善工作条件
休息日制度 休息日制度直接影响劳动者的休息质量与疲劳的消除。
一战后，许多初期，英国 实 行 69.5h/ 周 的 工作制。
二战后，许多国 家 实 行 40h/ 周 的 工作制。
目前，发达国家 的休息日制度趋 向多样化和灵活 化。
三、改进生产组织与劳动制度 轮班制度 轮班制分为单班制、两班制、三班制或四班制等。应当根据行业的特点、劳 动性质及劳动者身心需要安排轮班方式。
体液等成分 的恢复
疲劳物质的 消除
二、合理确定休息时间和休息方式
休息时间的确定
以能耗指标 确定
综合各因素考 虑确定
二、合理确定休息时间和休息方式
休息方式 • 积极休息（交替休息） • 消极休息（安静休息）
如散步、打球、轻微体力劳动等， 积极休息比消极休息使工作效率恢 复快约60%～70%
三、改进生产组织与劳动制度
工作轮班制的确定必须考虑合理性、可行性，尽量 减少对生物节律的干扰，要改善夜班作业的场所及 其劳动、生活条件。
《安全人机工程》
改进设备和工具 • 采用先进生产技术和工艺，提高
设备机械化、自动化水平。 • 对工具和辅助设备进行改进，以
减少静态作业，减轻劳动强度、 提高工作效率。
一、改善工作条件
改进工作方法
采用合适的 工作姿势
采用经济作 业速度
安全人机工程学课件：疲劳与安全
• 体力为主的劳动，事故危险性小。立位 工作比坐位工作更安全，因为坐位技术 性作业者更易因困倦而入睡，因为在极 度疲劳和困倦时，往往无法自我控制。
二、疲劳心理作用
疲劳常造，视力听力减退等。
三、反应和动作迟钝引起的事故
疲劳感越强，人 的反应速度越慢， 手脚动作越迟缓。
《安全人机工程》
主要内容
• 睡眠休息不足、困倦引起事故 • 疲劳心理作用 • 反应和动作迟钝引起的事故 • 重体力劳动的省能心 • 疲劳与机械化程度 • 环境因素加倍疲劳效应
一、睡眠休息不足、困倦引起事故
• 这类事故多见于夜班或长时间作业未得 休息的情况，多为技术性作业事故。如 图所示一名司机在自己酿成的交通事故 现场旁酣睡。
• 半机械化作业事故率最高，其中包含许多人机学问题。
• 半机械化作业时，人必须围绕机械进行辅助作业，由于人比机械力量小， 动作慢，所以往往用力较大造成疲劳，再加上人机界面上存在问题就会导 致事故发生。例如：鞍山市（包括鞍钢）1984～1987年4年间的死亡事故 中，70%属于半机械化作业。具体事故多在人机配合上，作业人员奋力强 作，力所不及情况下发生事故。
六、环境因素加倍疲劳效应
环境因素有加倍疲劳效应。 例如，各工业部门在高温季节（七八 月份）事故发生率较高；室外作业则 在寒冷季节事故率增大。 右图为某大钢铁企业30年来事故率随 气温和月份变化的统计图。
《安全人机工程》
• 一方面是因为疲劳，没有 正确选择休息地点。
• 另一方面是因为疲劳后感 官敏感度下降，不能及时 觉察塌落预兆。
四、重体力劳动的省能心
重体力劳动常给作业人员造成一种特殊 的心理状态—省能心理，反映在作业动 作上，常因简化而违反操作规程。
五、疲劳与机械化程度
二、疲劳心理作用
疲劳常造，视力听力减退等。
三、反应和动作迟钝引起的事故
疲劳感越强，人 的反应速度越慢， 手脚动作越迟缓。
《安全人机工程》
主要内容
• 睡眠休息不足、困倦引起事故 • 疲劳心理作用 • 反应和动作迟钝引起的事故 • 重体力劳动的省能心 • 疲劳与机械化程度 • 环境因素加倍疲劳效应
一、睡眠休息不足、困倦引起事故
• 这类事故多见于夜班或长时间作业未得 休息的情况，多为技术性作业事故。如 图所示一名司机在自己酿成的交通事故 现场旁酣睡。
• 半机械化作业事故率最高，其中包含许多人机学问题。
• 半机械化作业时，人必须围绕机械进行辅助作业，由于人比机械力量小， 动作慢，所以往往用力较大造成疲劳，再加上人机界面上存在问题就会导 致事故发生。例如：鞍山市（包括鞍钢）1984～1987年4年间的死亡事故 中，70%属于半机械化作业。具体事故多在人机配合上，作业人员奋力强 作，力所不及情况下发生事故。
六、环境因素加倍疲劳效应
环境因素有加倍疲劳效应。 例如，各工业部门在高温季节（七八 月份）事故发生率较高；室外作业则 在寒冷季节事故率增大。 右图为某大钢铁企业30年来事故率随 气温和月份变化的统计图。
《安全人机工程》
• 一方面是因为疲劳，没有 正确选择休息地点。
• 另一方面是因为疲劳后感 官敏感度下降，不能及时 觉察塌落预兆。
四、重体力劳动的省能心
重体力劳动常给作业人员造成一种特殊 的心理状态—省能心理，反映在作业动 作上，常因简化而违反操作规程。
五、疲劳与机械化程度
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大强度的挖掘、搬运，快到极限节律的极强活动
1 2020/11/16 1
4.2 作业疲劳及其测定
（一）疲劳定义：
定义一：所谓疲劳就是人在持续一段时间的劳动后，人体
发生机理变化、自觉劳累和效率（能力）下降的现象，即产
生心理上和生理上的一种不适感，是劳动生理的一种正常表
现。
定义二：所谓疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢平衡
阈限。
应用：人体疲劳后频闪融合阈限降低，说明视觉神经出现钝化。
全身性疲劳也会在视觉方面有所表现。
实验目的：了解人的疲劳程度。
2 2020/11/16 0
一般以频闪融合阈限的日间变化率（dR）和周间变化率。 （wR）来表示疲劳的程度。
式中，Fd1——作业前的频闪融合阈限； Fd2——休息日后第一天作业后的频闪融合阈限； Fw1——休息日后第一天作业前的频闪融合阈限； Fw2——周末作业前的频闪融合阈限。
人的极限工作能力参数
氧耗量 （ L/min ）
0.18 0.22 0.99 1.32 1.44 1.58 1.76 2.03 2.43 2.54 2.64 2.80 3.06
能量消耗 (kJ/(min * m2 )
2.23 2.72 12.35 16.32 17.85 19.55 21.73 25.02 30.59 31.49 32.60 34.58 37.79
1 2020/11/16 7
1）疲劳问卷调查
劳动者一旦产生了疲劳，就会以各种形式表现出来，以提醒 人们注意。日本产业卫生学会疲劳研究委员会2002制定了一 套疲劳自觉症状调查表[3]（该表还有1954年版、和1970年 版）。该表由 25个项目构成，各项目按程度从“1.一点都没 有”至“5.非常有”分5阶段，调查对象在相应项目和程度上 划圈，以此计算得分。分析时可将此 25个项目分为 5群。项 目群和各群包含的项目如表4-5所示。
男 女
9090~ 10840 14650 ～16330 全身快速用力作业 呼吸急促、困难，
7450 ～ 8920 12480 ～13940 2 ～ 5min 即需休息
2020/11/16 8
3）我国分级标准
《体力劳动强度分级标准》（GB3896--1
Ⅰ
≤ 15
Ⅱ
～ 20
不能维持（或高、低位的代谢反应平衡不正常）。
疲劳既有生理和心理因素，也和环境、社会因素及生产设
备的技术系统因素等有关。疲劳程度的轻重决定于劳动速度、
强度的大小和持续劳动时间的长短。
1 2020/11/16 2
（二）疲劳的特点和分类 （ 1）疲劳的特点 疲劳是一系列生理和心理现象的综合体。
• 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）伴随疲劳，对应生理的可测指标会的变 化；进行特定作业时的作业能力下降； • 心理反应（经过努力，可一时掩盖疲劳、或提前、或加速 出现等）把疲劳看成是特殊的、独特感受的心理状态－疲劳的 自我体验。 • 环境反应（照明水平、背景、温度、噪声、不合理的工作节 奏都会使疲劳加速出现）。
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。
1
2020/11/16 4
（三）疲劳机理 1）短时大强度发生的局部肌肉疲劳－乳酸在肌肉和血液中
大量积累引起，谓之“疲劳物质积累机理”。 2）较长时间轻或中等强度引起疲劳－既有局部又有全身。主
要因肌糖元储备耗竭之故，称“力源耗竭机理”。 3）静态作业引起的疲劳－由局部血流阻断引起（氧债下，生
2020/11/16 5
1）国际劳工局分级标准
按氧耗量划分为3级：中等强度作业、大强度作业及极大强度 作业。
中等强度作业，氧需不超过氧上限。中等强度又分为6级。中 等强度又分为6级：很轻、轻、中等、重、很重和极重6级。
大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积累的情况 下作业，如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10 余分钟，不会更长。
1 2020/11/16 8
I群 困倦感 犯困
想躺下来
II群 不安定感 III群 不快 感
感到不安
头痛
心情忧郁
头重
IV群 乏力 感
手臂没力
腰痛
V群 模糊感
眼睛有些睁不 开
眼睛很累
打哈欠
没有干劲 全身无力
感觉静不下心 来
脾气暴躁
思路混乱
感觉心情不 好
头脑发呆
头昏
手或手指痛
腿酸乏力 肩酸
眼睛痛
眼睛干 视线模糊
限相对应。
生理负荷极限回归方程式： Y1＝42.88－11.39lgX Y2＝201.0－32.75lgX
式中： X——负荷时间（min）； Y1——能量消耗允许值； Y2——心率负荷允许值。
2 2020/11/16 3
负荷W
基础 安静 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
2
4.1.1 劳动强度 劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内作功和机体代
谢能力之比。表示人劳动的紧张程度。 劳动强度的影响因素： 劳动对象因素（工作性质+工作量密度） 劳动工具因素 劳动环境因素 劳动者因素（生理+心理+精神状态特征） 劳动时间
2020/11/16 3
4.1.2 作业分类 1）静力作业：主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位， 即身体和四肢关节保持不动时所进行的作业。 F/Fmax=1，几秒钟，无氧状态；F/Fmax=50%， Tmax=1min ； F/Fmax=30%，Tmax=2.5min ；F/Fmax=15%， Tmax=15min ； F/Fmax<15%，血液循环基本正常。 原因：局部肌肉缺氧、乳酸堆积并引起疼痛。 2）动力作业： 动力作业是靠肌肉有节奏地收缩与舒张，对物 体交替进行施力与放松，从而完成作业动作的，即经常说的体 力劳动。
1 2020/11/16 0
表4-4 常见职业体力劳动强度分级表
体力劳动分级 I（轻劳动）
II（中等劳动）
III（重劳动） IV（极重劳动）
职业描述 坐姿：手工作业或腿的轻度活动（正常情况下， 如打字、缝纫、脚踏开关等）；立姿：操作仪器， 控制、查看设备，上臂用力为主的装配工作 手和臂持续动作（如锯木头等）；臂和腿的工作 （如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；臂 和躯干的工作（如锻造、风动工具操作、粉刷、 间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜 等） 臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锤锻、锯刨 或凿硬木、割草、挖掘等）
作业特点
手指作业，脑力劳 动，坐位姿势多 变，立位重心不动
B级 轻劳动
1.0～ 男 3850 ～ 5230 9290 ～ 10670 长时间连续上肢作 2.0 女 3015 ～ 4270 8040 ～ 9300 业
C级
2.0～
男 5230 ～ 7330 10670 ～12770 立位工作，身体水 平移动，步行速度，
极大强度作业，指完全在无氧条件下的作业，氧债可能等于 氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况，持续时间不超 过2分钟。
2020/11/16 6
2020/11/16 7
2）日本劳动研究所分级标准
劳动强度 分级
R.M.R
性别
耗能量（ KJ ）
8 小时
全天
A级 极轻劳动
0 ～ 1.0
男 女
2300 ～ 3850 7750 ～ 9200 1925 ～ 3015 6900 ～ 8040
1 2020/11/16 3
（2）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：一般疲劳，过度疲劳、重度疲劳;
按疲劳产生时间的长短：急性疲劳和慢性疲劳；
按作业方式：动态作业疲劳和静态作业疲劳；
按功能变化的器官：中心性疲劳和外周性疲劳
（3）引起疲劳的原因
1 2020/11/16 9
2） 频闪融合阈限检查法
受试者观看一个频率可调的闪烁光源，记录工作前、后受试者
可分辨出闪烁的频率数。
具体做法：先从低频闪烁做起，这时视觉可见仪器内光点不断
闪光。当增大频率，视觉刚刚出现闪光消失时的频率值叫融合
度；光点从融合阈值以上降低闪光频率，当视觉刚刚开始感到
光点闪烁的频率值叫闪变度。它和融合度的平均值叫频闪融合
2 2020/11/16 1
2 2020/11/16 2
3）能量代谢率测定
这一方法实际上是测定劳动强度。如果有完善的仪器设备可同 时测得心跳次数、肺通气量等多项指标，对于判定疲劳更为有利。
RMR＝作业中增加氧气消耗量/基础代谢时氧气消耗量
不同的劳动负荷具有不同的劳动代谢率和心率，不同的劳动代
谢率和心率对应的连续劳动时间各不相同。与一定的生理负荷极
RMR
4.32 6.10 6.78 7.55 8.52 10.0 12.50 12.90 13.40 14.29 15.73
心率
极限负荷时间
（次 /min ） （ min ）
64.1
-
75.0
-
113
-
124
215
128
158
133
112
140
72
149
37
166
12
168
10
171
8
177
52
187 2020/11/136 4
乳酸），谓之“局部血流阻断机理”。
1 2020/11/16 5
4）全身或中枢性疲劳－ 苏联学者认为，强烈或单调劳动刺激引起大脑皮质细胞贮存
的能源迅速消耗，消耗占优势时，出现保护性抑制，以免进一 步消耗，加速恢复，称“中枢变化机理”。
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4.2 作业疲劳及其测定
（一）疲劳定义：
定义一：所谓疲劳就是人在持续一段时间的劳动后，人体
发生机理变化、自觉劳累和效率（能力）下降的现象，即产
生心理上和生理上的一种不适感，是劳动生理的一种正常表
现。
定义二：所谓疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢平衡
阈限。
应用：人体疲劳后频闪融合阈限降低，说明视觉神经出现钝化。
全身性疲劳也会在视觉方面有所表现。
实验目的：了解人的疲劳程度。
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一般以频闪融合阈限的日间变化率（dR）和周间变化率。 （wR）来表示疲劳的程度。
式中，Fd1——作业前的频闪融合阈限； Fd2——休息日后第一天作业后的频闪融合阈限； Fw1——休息日后第一天作业前的频闪融合阈限； Fw2——周末作业前的频闪融合阈限。
人的极限工作能力参数
氧耗量 （ L/min ）
0.18 0.22 0.99 1.32 1.44 1.58 1.76 2.03 2.43 2.54 2.64 2.80 3.06
能量消耗 (kJ/(min * m2 )
2.23 2.72 12.35 16.32 17.85 19.55 21.73 25.02 30.59 31.49 32.60 34.58 37.79
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1）疲劳问卷调查
劳动者一旦产生了疲劳，就会以各种形式表现出来，以提醒 人们注意。日本产业卫生学会疲劳研究委员会2002制定了一 套疲劳自觉症状调查表[3]（该表还有1954年版、和1970年 版）。该表由 25个项目构成，各项目按程度从“1.一点都没 有”至“5.非常有”分5阶段，调查对象在相应项目和程度上 划圈，以此计算得分。分析时可将此 25个项目分为 5群。项 目群和各群包含的项目如表4-5所示。
男 女
9090~ 10840 14650 ～16330 全身快速用力作业 呼吸急促、困难，
7450 ～ 8920 12480 ～13940 2 ～ 5min 即需休息
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3）我国分级标准
《体力劳动强度分级标准》（GB3896--1
Ⅰ
≤ 15
Ⅱ
～ 20
不能维持（或高、低位的代谢反应平衡不正常）。
疲劳既有生理和心理因素，也和环境、社会因素及生产设
备的技术系统因素等有关。疲劳程度的轻重决定于劳动速度、
强度的大小和持续劳动时间的长短。
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（二）疲劳的特点和分类 （ 1）疲劳的特点 疲劳是一系列生理和心理现象的综合体。
• 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）伴随疲劳，对应生理的可测指标会的变 化；进行特定作业时的作业能力下降； • 心理反应（经过努力，可一时掩盖疲劳、或提前、或加速 出现等）把疲劳看成是特殊的、独特感受的心理状态－疲劳的 自我体验。 • 环境反应（照明水平、背景、温度、噪声、不合理的工作节 奏都会使疲劳加速出现）。
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。
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（三）疲劳机理 1）短时大强度发生的局部肌肉疲劳－乳酸在肌肉和血液中
大量积累引起，谓之“疲劳物质积累机理”。 2）较长时间轻或中等强度引起疲劳－既有局部又有全身。主
要因肌糖元储备耗竭之故，称“力源耗竭机理”。 3）静态作业引起的疲劳－由局部血流阻断引起（氧债下，生
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1）国际劳工局分级标准
按氧耗量划分为3级：中等强度作业、大强度作业及极大强度 作业。
中等强度作业，氧需不超过氧上限。中等强度又分为6级。中 等强度又分为6级：很轻、轻、中等、重、很重和极重6级。
大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积累的情况 下作业，如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10 余分钟，不会更长。
1 2020/11/16 8
I群 困倦感 犯困
想躺下来
II群 不安定感 III群 不快 感
感到不安
头痛
心情忧郁
头重
IV群 乏力 感
手臂没力
腰痛
V群 模糊感
眼睛有些睁不 开
眼睛很累
打哈欠
没有干劲 全身无力
感觉静不下心 来
脾气暴躁
思路混乱
感觉心情不 好
头脑发呆
头昏
手或手指痛
腿酸乏力 肩酸
眼睛痛
眼睛干 视线模糊
限相对应。
生理负荷极限回归方程式： Y1＝42.88－11.39lgX Y2＝201.0－32.75lgX
式中： X——负荷时间（min）； Y1——能量消耗允许值； Y2——心率负荷允许值。
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负荷W
基础 安静 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
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4.1.1 劳动强度 劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内作功和机体代
谢能力之比。表示人劳动的紧张程度。 劳动强度的影响因素： 劳动对象因素（工作性质+工作量密度） 劳动工具因素 劳动环境因素 劳动者因素（生理+心理+精神状态特征） 劳动时间
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4.1.2 作业分类 1）静力作业：主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位， 即身体和四肢关节保持不动时所进行的作业。 F/Fmax=1，几秒钟，无氧状态；F/Fmax=50%， Tmax=1min ； F/Fmax=30%，Tmax=2.5min ；F/Fmax=15%， Tmax=15min ； F/Fmax<15%，血液循环基本正常。 原因：局部肌肉缺氧、乳酸堆积并引起疼痛。 2）动力作业： 动力作业是靠肌肉有节奏地收缩与舒张，对物 体交替进行施力与放松，从而完成作业动作的，即经常说的体 力劳动。
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表4-4 常见职业体力劳动强度分级表
体力劳动分级 I（轻劳动）
II（中等劳动）
III（重劳动） IV（极重劳动）
职业描述 坐姿：手工作业或腿的轻度活动（正常情况下， 如打字、缝纫、脚踏开关等）；立姿：操作仪器， 控制、查看设备，上臂用力为主的装配工作 手和臂持续动作（如锯木头等）；臂和腿的工作 （如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；臂 和躯干的工作（如锻造、风动工具操作、粉刷、 间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜 等） 臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锤锻、锯刨 或凿硬木、割草、挖掘等）
作业特点
手指作业，脑力劳 动，坐位姿势多 变，立位重心不动
B级 轻劳动
1.0～ 男 3850 ～ 5230 9290 ～ 10670 长时间连续上肢作 2.0 女 3015 ～ 4270 8040 ～ 9300 业
C级
2.0～
男 5230 ～ 7330 10670 ～12770 立位工作，身体水 平移动，步行速度，
极大强度作业，指完全在无氧条件下的作业，氧债可能等于 氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况，持续时间不超 过2分钟。
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2）日本劳动研究所分级标准
劳动强度 分级
R.M.R
性别
耗能量（ KJ ）
8 小时
全天
A级 极轻劳动
0 ～ 1.0
男 女
2300 ～ 3850 7750 ～ 9200 1925 ～ 3015 6900 ～ 8040
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（2）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：一般疲劳，过度疲劳、重度疲劳;
按疲劳产生时间的长短：急性疲劳和慢性疲劳；
按作业方式：动态作业疲劳和静态作业疲劳；
按功能变化的器官：中心性疲劳和外周性疲劳
（3）引起疲劳的原因
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2） 频闪融合阈限检查法
受试者观看一个频率可调的闪烁光源，记录工作前、后受试者
可分辨出闪烁的频率数。
具体做法：先从低频闪烁做起，这时视觉可见仪器内光点不断
闪光。当增大频率，视觉刚刚出现闪光消失时的频率值叫融合
度；光点从融合阈值以上降低闪光频率，当视觉刚刚开始感到
光点闪烁的频率值叫闪变度。它和融合度的平均值叫频闪融合
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3）能量代谢率测定
这一方法实际上是测定劳动强度。如果有完善的仪器设备可同 时测得心跳次数、肺通气量等多项指标，对于判定疲劳更为有利。
RMR＝作业中增加氧气消耗量/基础代谢时氧气消耗量
不同的劳动负荷具有不同的劳动代谢率和心率，不同的劳动代
谢率和心率对应的连续劳动时间各不相同。与一定的生理负荷极
RMR
4.32 6.10 6.78 7.55 8.52 10.0 12.50 12.90 13.40 14.29 15.73
心率
极限负荷时间
（次 /min ） （ min ）
64.1
-
75.0
-
113
-
124
215
128
158
133
112
140
72
149
37
166
12
168
10
171
8
177
52
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乳酸），谓之“局部血流阻断机理”。
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4）全身或中枢性疲劳－ 苏联学者认为，强烈或单调劳动刺激引起大脑皮质细胞贮存
的能源迅速消耗，消耗占优势时，出现保护性抑制，以免进一 步消耗，加速恢复，称“中枢变化机理”。