第五章人机系统的安全设计与评价(1)资料
人机系统设计与评价
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33
第三节
人机系统评价
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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。
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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
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（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。
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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
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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。
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（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。
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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
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安全人机工程学习题汇总-王保国版-有答案
安全人机工程学习题一：名词解释第二章：人体的人机学参数水平面作业范围：人在台面前，在台面上左右运动手臂所形成的轨迹范围。
垂直面作业范围：手臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。
坐姿空间作业范围：人坐姿时手脚所能达到的最大范围。
百分位数：工程上常以正态分布的某个百分位a处的人体尺寸数值Xa作为设计用人体尺度的一个界值以控制设计的适应范围，该界值称为百分位数。
方差：描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值标准差：方差的算术平方根。
抽样误差：抽样误差是指由于抽样的随机性而带来的偶然的代表性误差第三章：人的生理因素及生物力学特征感觉阈限：能引起感觉的一次刺激必须达到一定强度，能被感觉器官感受的刺激强度范围。
视角：确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度。
视力（视敏度）：能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。
视距：人在操作系统中正常的观察距离。
视野：当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。
动视野：当头部固定不动，眼球自由转动时能看到的空间范围。
静视野（注视野）：指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。
明适应（亮适应）：当人从黑暗处到光亮处，有一个对光适应的过程。
暗适应：在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程。
视错觉：人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象，是视觉的正常现象。
掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的现象。
听觉（掩蔽）残留：由于人的听阈的复原需要经历一段时间，掩蔽去掉以后，人耳的效应并不立即消除的现象。
听觉的辨别阈限：在某频率下，仍能够听到的该纯音的最小声级的分贝数。
反应时间：人从接收外界刺激到做出反应的时间。
疲劳：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。
在人体发生可以概括为失去功能或打乱功能的变化，也就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。
闪光融合值：当闪光频率增大到某一值时，人眼对高于这个频率以上的闪光没有辨识能力感觉它是连续的光源第四章：安全人机功能分配人机功能分配：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。
人机系统的安全设计资料
选择人体姿势和体位应该考虑下列各 点
工作场地的大小、照明条件与视觉； 体力负荷的大小及用力方向；
工作场所各种物质 （包括必需Fra bibliotek工具、 加工材料等）的安放位置；
控作台或工作台的台面高度，有无合适 的容膝空间； 作业时起坐的频率等。
应该尽量避免的姿势
① 站着不动的姿势（特别对女性）； ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背 弯曲角超过15°）； ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿 势； ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
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第二节
岗位设计
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，其结合面 包括使机器的显示器明显，控制装置使用 方便，控制器布置合理，使人机处于良好 结合状态。 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。
1、 坐姿作业空间布局设计
坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、 人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等， 其设计用人体参量和选用原则如表1所示。
表1 坐姿作业空间设计参数（毫米）
人体测量项 符号 目 B D F 坐姿身高 坐姿眼高 坐姿肩高 男 女 男子百分位数 男女 混合 第5 第50 第95 958 695 518 858 749 557 908 793 598 958 847 641 女子百分位数 第5 809 695 518 第50 855 739 556 第95 901 783 594
作业空间包含了三种不同的空间范围
第一种是人体在规定的位置上进行作业时 （如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空 间，即作业范围，或称为作业接触空间。人 们为完成劳动任务的大部分工时主要在这个 范围内度过。 第二种是人体在作业时或进行其他活动时 （如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的 放松与休息等），人体自由活动所需要的范 围，即作业活动空间。 第三种是为了保障人体安全，避免人体与危 险源（如机械转动部位等）直接触所需要的 安全防护空间。在进行工作场地和器设备的 设计与布局时，必须充分考虑作业空间的安 全人机工程学设计问题。
人机系统安全评价
人机系统安全评价人机系统安全评价是对一个系统的安全性能进行评估和分析的过程。
该评价需要考虑到人和计算机之间的交互过程，包括硬件设备、操作系统、应用软件、网络通信等方面的安全性。
下面将从威胁分析、漏洞评估、风险评估和安全策略四个方面进行系统的安全评价。
首先，威胁分析是对系统中可能面临的威胁进行识别和分析的过程。
通过威胁分析可以确定系统面临的潜在风险，进而制定相应的安全策略。
常见的威胁包括黑客攻击、病毒感染、数据泄露等，针对不同的威胁需要采取相应的防范措施。
其次，漏洞评估是对系统中可能存在的漏洞进行评估和分析的过程。
通过漏洞评估可以发现系统中的安全漏洞，并对其进行修复和强化。
常见的漏洞包括软件漏洞、网络漏洞、物理安全漏洞等。
漏洞评估需要采用一系列的工具和技术进行，包括漏洞扫描、安全代码审计等。
然后，风险评估是对系统中存在的风险进行评估和分析的过程。
通过风险评估可以确定系统的安全状况，并确定哪些风险需要优先解决。
风险评估需要考虑到系统的价值、威胁的可能性和影响程度等因素，采用一些量化和定性分析的方法进行。
最后，安全策略是根据评估结果制定的一系列安全措施和政策。
安全策略需要包括预防、检测和响应三个层面的措施，以实现系统的全面安全。
预防措施包括加固系统、访问控制、安全认证等；检测措施包括入侵检测、日志审计等；响应措施包括漏洞修复、应急响应等。
总结来说，人机系统安全评价是一个综合性的过程，需要考虑到系统的整体架构、软硬件组成以及人和计算机之间的交互过程。
通过威胁分析、漏洞评估、风险评估和安全策略等步骤，可以为人机系统提供全面的安全保护，并提高系统的抗攻击能力和可靠性。
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 第五章 人机系统的安全设计3
❖ 常见有单刻度线 、双刻度线和递增式刻度线。
③刻度线宽度
❖ 即刻度线的粗细；刻度线宽度取决于刻度大小。研究表明， 当刻度线宽度为刻度的10%左右时，读数地误差最小。一般 取刻度大小的10~15%；普通刻度线的宽度常取为 0.2±0.02mm；远距离观察可取0.6~0.8mm，带有精密装置 取0.0015～0.1mm
2）传递的信息数量不宜过多，过多会加重心里负担。 3）应考虑人接受信息能力的特性，多感觉通道比单通道更能
引起注意。
4）同种类的信息尽量用同样方式传递。 5）显示的信息变化时，其方向和幅度，要与信息变化所带来
的作用和趋向相一致。
6）在多种显示器的情况下，要根据技术过程、各种信息的重 要程度和使用频数来布置，重要的放在醒目的位置。
按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实 验的参量需根据具体工作要求而定，一般是以误认百分 率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
1）显示方式选择
视觉显示方式有两种：定量显示和定性显示。
（1）定量显示包括数字式显示、指针式模拟显示和动态显示等三种。
❖ 作为定量显示，在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低，而且认读需占 用的时间也较短。
为避免混淆，可使用点阵构成的数字。
4）信号灯设计
信号灯是用光的形式传递信息的视觉显示器。广泛应用于航空、航海、铁路和公路交 通以及仪器仪表板上，用于指示状态、表达要求或传递信息。其特点是面积小、视距 远、引人注目、简单明了，但信息负荷有限。 设计原则： ❖ 清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的； 不同情况下使用的信号灯应采用不同颜色、不同形状以及标记上加以区别。如“ ” 指向，！危险，×禁止等。为引起注意，可用强光或闪光信号，闪光频率为0.67~1.67 HZ，亮与灭的时间比在1：1至1：4之间，明度对比较差时，闪烁频率可稍高。 ❖ 按信号性质设计；（重要的可采用多重显示） ❖ 信号灯的位置与颜色设计； 重要的必须放置在最佳视区；其颜色编码可有10种，单个时以蓝绿色最为清晰。 ❖ 信号灯与操纵杆和其它显示器的配合
人机系统的安全设计
应采取必要的安全防护措施，如设置安全防护装置、配备安全保护装置等，确保操作者的安全。
在人机系统中，应合理分配操作者与机器的职责，避免因操作者的过载或机器的失控造成安全 事故。
可靠性原则
系统各组件应具备高可靠性，确保在正常工作条件下能长期稳定运行 对关键组件应采用冗余设计，提高系统整体的可靠性 定期进行系统维护和检查，确保及时发现并处理潜在故障 对系统进行可靠性分析和评估，确保满足设计要求
机器设备：系统的硬件部分，包括 机械、电气、电子等设备
人机界面：人类成员与机器设备之 间的交互界面，如控制面板、显示 屏等
人机系统的应用领域
工业生产：人机 系统在工业生产 中广泛应用于自 动化生产线、机 器人操作等场景， 提高生产效率和 产品质量。
医疗护理：人机 系统在医疗护理 领域的应用包括 医疗机器人、远 程诊疗、智能康 复等，为患者提 供更加精准、个 性化的医疗服务。
结论：人机系统的安全设计对于自动化生产线的安全生产至关重要。
智能家居的人机系统安全设计案例
案例名称：智能家居的人机系统安全设计 案例简介：介绍智能家居人机系统安全设计的理念、原则和实现方法 案例分析：分析智能家居人机系统安全设计的优缺点和改进方向 案例总结：总结智能家居人机系统安全设计的实践经验和教训
智能化安全设计需要综合考虑人机交互、机器学习、数据安全等多个领域的技术，实现 全方位的安全防护。 智能化安全设计面临的挑战包括数据隐私保护、算法可靠性、技术成熟度等问题，需要 不断探索和完善。
人机系统的情感化安全设计
情感识别技术：通过 传感器和算法识别人 的情绪状态，为情感 化安全设计提供依据。
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
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。
2020/4/8
管理科学与工程学院
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• (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
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
安 全 • 高温作业时人体可出现一系列生理性改变，
人
主要为体温调节、水盐代谢、循环系统、
机
消化系统、神经系统、泌尿系统等方面的
工 程 学
改变。表现为：脉搏加快，体温升高、头 晕、头痛、恶心、极度疲劳等症状。
︵ • 中暑是高温环境下发生的急性疾病，按发
第
病机理可分为热射病、日射病、热衰竭和
五 章 ︶
热痉挛。根据症状将中暑分为先兆中暑、 轻症中暑和重症中暑三种。
不规定
需要人工调节 温度和湿度的
轻作业 中等作业 重作2.5×105J/(h.m2)
放散大量 湿气的车
间
轻作业 散热量不大的 中等作业
重作业
散热量大的
轻作业 中等作业 重作业
20～23 22～25 24～27
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1
❖ 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。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计5
和操纵装置，其配色主要考虑：
①色彩与设备的功能相适应；
②设备配色与环境色彩相协调； ③危险与示警部位的配色要醒目； ④操纵装置的配色要重点突出，避免误操作； ⑤显示装置要与背景有一定对比，以引人注意和便于认读。
第五章 人机系统的安全设计
－5.作业环境设计
❖ 人机系统与它所处的环境息息相关，相互影 响。合理的环境设计可使人机系统发挥最大 的效能。
❖ 安全人机工程学所涉及的作业环境设计问题 主要是按照有关标准和要求对作业环境的改 善，其目标是形成一个良好的安全的作业环 境。
1.温度环境
1）高温作业环境
❖ 在有热源的生产场所，热源散热率＞89.72kJ/m3h ❖ 工作地点的气温(寒冷) ＞32°，炎热地区＞35°工作地点的
❖ 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。当温度进一 步降低时，肌肉会剧烈收缩、抖动以增加产热量，维持体温 恒定的现象，称为冷应激。在低温环境作业时间过长，会超 过人体的冷适应能力，使体温调节发生障碍，导致循环血量、 白细胞、血小板减少，血糖降低，血管痉挛等。影响人体机 能和健康。
热辐射强度＞4.186J/cm3min，或工作地点的温度在30°以 上,￠＞80%。 ❖ 作业者在高温环境中的反应和耐受时间受气温、湿度、气流 速度、热辐射、作业负荷、衣服的热阻值等几个因素的影响：
❖ 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。若人体产热量大于散热 量时，将导致热积蓄，促使呼吸和心率加快，皮肤表面的血 流量急剧增加，有时可达正常时的 7倍之多，此现象称为热 应激现象。持续高温回导致人体热循环系统机能失调，造成 急性中暑或热衰竭；引起高血压消化系统疾病等。所以高温 作业环境应该对生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施 等几个方面加以改善。
人机系统安全评价
人机系统安全评价概述随着科技的发展，人机交互已经越来越深入人们的生活，并且越来越普及。
而在人机交互的过程中，安全问题也是需要给予足够的关注。
特别是对于那些高度依赖计算机技术的领域，如交通运输、医疗卫生、金融等，一旦发生安全事故，后果不堪设想。
因此，对人机系统的安全评价显得尤为重要。
人机系统安全评价的意义人机系统安全评价可以有效地控制和减小人机系统带来的安全隐患，防止潜在的事故发生。
如果对人机系统的安全问题忽略、放任不管，对于人们的生命财产等方面会带来重大的损失。
特别是对于知识经济时代的发展，计算机技术的广泛应用促进人际关系的日益密切，提高了信息交流的速度和效率，同时也使许多重要的任务对计算机安全性提出了更高的要求。
因此人机安全评价具有非常重要的意义。
人机系统的特点和分类人机系统是由人和计算机互动完成一定任务的系统。
它的特点主要有以下几点：1.复杂性：人机系统由人和计算机交互组成，任务繁多、要求高，不同的系统有不同的需求和特点。
2.实时性：人机系统所处理的任务具有很强的实时性要求，尤其是在交通、金融、通信等领域。
3.容错性：人机系统的容错性是非常重要的，因为一些小瑕疵可能会引起人们的生命财产损失，对于人类泛滥的任务和环境变化，系统应能够对其进行适应和调整。
对人机系统的安全问题通常分为三类：人的因素、技术系统因素、人作为整体的因素。
对这些因素进行全面评估，可以有效提高人机系统的安全性，减小事故的可能。
人机系统安全评价的方法1.査明实际情况：对人机系统的实际性能、特征、要素、环境等情况进行全面了解和分析。
2.评估危险性：根据分析结果评估出人机系统的危险性，因为对于每一客户来说，它们面临的威胁是不同的。
3.设定安全要求：根据实际状况，出具需要完全遵守的安全要求。
4.设计安全措施：针对安全要求，提供相应的解决方案来弥补安全风险。
5.实施安全措施：按照安全措施的设计实施方案，确保实施后的安全措施能够提供相应的保障。
安全人机工程学——简答题
第一章：概论22、何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？P9定义：从安全角度和着眼点处罚，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
任务：为人机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据。
范围：自然科学与社会科学共同研究的综合科学课题。
第二章：人体的人机学参数80、人体在劳动中的氧债是怎样形成的？P25劳动开始时，由于人体呼吸、循环机能跟不上氧需，致使肌肉在缺氧在状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债23、已知体重W，大致计算人体体积的公式是什么？P28V=1.015W-4.93727、为何要进行人体测量尺寸的修正？(百度)（1）在人体尺寸上留下适当着装修正量（2）人体测量躯干挺直而作业时躯干自然，考虑自是不同引起的变化量（3）实现产品不同操作功能需要的修正量28、简述人体测量数据的选用原则。
P35（1）最大最小原则（2）可调性原则（3）平均准则（4）地域性原则（5）数据更新原则（6）功能修正与最小心理空间相结合的原则（7）标准化原则（8）姿势与身材关联原则（9）根据用途合理选择百分位和适用度准则第三章：人的生理因素及生物力学特征10、疲劳测试有哪些方法？P94反应时间测定法、闪光融合频率测定法和综合测定法。
1测定心率2呼吸分析法3触两点辨别阈法4膝腱反射阈的测定5反应时间测定法6频闪融合阈值测定法7色名独唱时间法8皮肤电流测定法（百度）11、人体闪频融合值怎样测定？（百度）提高明暗交变速度（即闪光频率），以现场问答方式，对被测者进行测试，当被测者刚把闪光看成连续光线时的闪光频率，此频率被称为融合，此频率值从旋转的扇形上读出；从这个融合向下逐渐降低闪光频率，在刚开始出现能判断为非连续光时的闪光频率，此频率被称为闪光。
7、何为反应时间？影响反应时间的因素有哪些？P58人从接收外界刺激到做出反应的时间。
因素：（1）随感觉通道的不同而不同（2）与运动器官有关（3）与刺激性质有关（4）随执行器官不同而不同（5）与刺激数目的关系（6）与颜色的配合有关（7）与年龄有关（8）与训练有关29、简述减少反应时间的途径。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6
❖ 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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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
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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
机 • 用简单明了的方式传达信息，使传递信息的形式尽量
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。
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表5－1 指针显示器的刻度盘分类
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶
全 人
在仪表盘上，然后测试反应速度和误
机
读率。结果表明，圆形刻度盘的最优
工
直径是44mm（表5－3）。关于圆形刻
程 学
度盘的直径、观察距离和标记数量的
︵
推荐值请参见表5－4。
第
五
章
︶
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表5－3 认读速度和准确度与直径大小的关系
安
（视距750mm）
全
人 机
100 153 252
章
竖直直线形
180
325
︶
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• 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。
安 • 以圆形刻度为例，当盘上标记数量多时，
全 人 机
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
工
表占用面积。而缩小刻度盘又会使标记
︶
费时间，在提示时间短的情况下，误读率最高，但与竖直型相
比，水平型的误读率偏低，这是因为眼球的运动快的缘故。
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• 1） 刻度盘的设计
安 全
• 刻度盘的形状。刻度盘的形状主要取
人 决于仪表的功能和人的视觉运动规律。
机
工 程
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。
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。
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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
人
机
38
25.4
25.4
工
50
25.4
32.5
程
学
70
25.4
45.5
︵
100
36.4
64.3
第
五
150
54.4
98.0
章
︶
200
72.8
129.6
300
109.0
196.0
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• 2）刻度与刻度线设计
• ① 刻度的大小 刻度盘上最小刻度线间的
安
距离称为刻度。刻度的大小可根据人眼的最
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安
全
人
机
工
程
学
︵
误读率比较:开窗型，由于指针不动，刻度数字动，窗中的数字
第 五 章
易读，其误读率最小。与此相反，圆型，半圆型等，由于需在 仪表中寻找和确认指针的位置，所以在较短的揭示时间内比开 窗型的误读率高，但因可以用指针的倾角来推测显示量，因此 高于水平型和竖直型显示。水平型和竖直由于寻找指针位置最
刻度盘直径 mm
观察时间 s
平均反应时间 s 读错率 %
工
程
25
0.82
0.76
6
学
︵
44
0.72
0.72
Hale Waihona Puke 4第五70
0.75
5.73
12
章
︶
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表5－4 观察距离和标记数量与刻度盘直径的关系
安
刻度标记的数量
刻度盘的最小允许直径
全
观察距离 500mm 时
观察距离 900mm 时
五
灯光显示式。它是用模拟量来显示机
章 ︶
器有关参数和状态。手表表盘就是一 个典型的模拟显示。
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（1）指针式仪表的设计
安 • 依刻度盘的形状，指针显示器可分为圆形、
全
弧形和直线形（见表5－1）。
人 机
• 设计指针式仪表时应考虑安全人机工程学
工
的问题
程
• ①指针式仪表的大小与观察距离是否比例适当；
︶
运动的约束等），运用最有效的显示技术和显示方法，
要使显示变化速度与操作者的反应能力相适应，不要
让显示速度超过人的反应速度。
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2、显示器设计的基本原则
安 • 明显度高
全 • 可见度高
人 机
• 可读性好
工 • 阐明力强
程 • 简单明了
学 ︵
• 确保安全
第 • 使视力有缺陷者（如视弱、色弱者）也不会
全
小分辨能力和刻度盘的材料性质及视距而确
人
定。人眼直接读识刻度时，刻度的最小尺寸
机
不应小于0.6～1mm。当刻度小于1mm时，误
工
读率急剧增加。因此，刻度的最小尺寸一般
程
在1～2.5Omm之间选取,必要时也可采用4～
学 ︵
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）。
学 ︵
第
• 实验研究表明，不同形式刻度盘的误 读率亦不同（表5－2）
五
章
︶
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表5－2 5种显示器读数准确度的比较
安
全
（圆型仪表为100％）
人
机
工 程
显示器类型
最大可见度盘尺寸 （mm）
读数错误率 （%）
学
︵
开窗式
42.3
45
第 五
圆形 半圆形 水平直线形
54.0 110 180
工
能直接表达信息的内容，以减少译码的错误。
程 • 显示精度要适当，保证最少的认读时间，避免因精度
学
超过需要，反而使阅读困难和误差增大。
︵ • 显示形式要符合操作者的习惯及操作能力极限，易于
第
了解，避免换算，减少训练时间，减少受习惯干扰造
五
成解释不一致的差错。
章 • 根据作业条件（如照明、速度、振动、操作者的位置、
• 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
程
密集不清晰。
学 ︵
• 刻度盘的最佳直径与监控者的视角有关。
第
实验证明，最佳视角为2.5～5°。因此，
五
由最佳直径和最佳视角便可确定最佳视
章 ︶
距，或已知视距和最佳视角便可推算出 仪表刻度盘的最佳直径。
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• 怀特（W．J．White）等人对圆形刻
安
度盘最优直径作过实验，将仪表安装