第五章人机系统的安全设计与评价1.ppt
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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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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。
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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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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506
第五节 安全防护装置设计
（3）防止因人 的误操作而引发 事故。 （4）防止操作 者因误入危险区 而发生事故。
35
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
1.安全防护装置的作用
2.安全防护装置的分类
2、安全防护装置的设计原则 3、典型安全防护装置的设计
36
第五章 人机系统的安全设计
31
漏电保护器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
32
漏电保护器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
41
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
2、安全防护装置的设计原则
3、典型安全防护装置的设计
42
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
2、安全防护装置的设计原则
3、典型安全防护装置的设计
43
第五章 人机系统的安全设计
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第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
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熔断器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（1）防止机械 设备因超限运行 而发生事故。
（3）防止因人 的误操作而引发 事故。 （4）防止操作 者因误入危险区 而发生事故。
35
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
1.安全防护装置的作用
2.安全防护装置的分类
2、安全防护装置的设计原则 3、典型安全防护装置的设计
36
第五章 人机系统的安全设计
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漏电保护器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
32
漏电保护器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
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第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
2、安全防护装置的设计原则
3、典型安全防护装置的设计
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第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
1、安全防护装置的作用与分类
2、安全防护装置的设计原则
3、典型安全防护装置的设计
43
第五章 人机系统的安全设计
21
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（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。
22
熔断器
第五章 人机系统的安全设计
第五节 安全防护装置设计
（1）防止机械 设备因超限运行 而发生事故。
第五章 安全人机系统中人的作业岗位与空间设计ppt课件(全)
换姿势的可能性 ⑥作业者主动采取的体位等
第一节 作业岗位
不良姿势：
静止不动的立姿 长期或反复弯腰，特别是弯度超过15° 弯腰并伴有躯干扭曲或半坐姿 负荷不平衡，单侧肢体承重 长时间双手平举或前伸 长时间或高频率地使用一组肌肉
第一节 作业岗位
典型作业岗位
坐姿作业岗位 立姿作业岗位 坐立姿交替作业岗位 跪姿作业岗位 卧姿作业岗位
105cm，女性为98cm
第二节 作业空间分析
作业范围 水平面作业范围：与坐姿时相同
垂直作业范围：正常作业范围、最大作业范围 （设计控制台、配电板、驾驶盘和确定控制 位置的基础）
(a)单臂
(b)双臂
图5-8 立姿作业的垂直作业空间
第二节 作业空间分析
立姿作业岗位的空间设计
临时座位
临时座位
摇动旋转式
特别是人最舒适的作业范围9001400mm高度之间16001800手操纵不方便视力条件也略有下降布置极少操纵的手控制器和不太重要的显示器1800以上布置报警装置面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著34工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业这时工作台高度应按立姿作业设计为使工作台高度适合于坐姿操作需要提高坐椅高度坐椅应设计得高度可调可移动椅面设计略小些为防止坐姿操作时两腿悬空而压迫静脉血管一般在坐椅前设置搁脚板面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著35坐立交替作业岗位操作的控制台尺寸面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著36图59几种受限作业空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著37图510几种通道空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著38作业空间安全空间潜在危险空间危险空间面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著39安全作业空间要考虑一定的富裕空间即安全作业空间作业的物理空间操作者心理要求的富裕空间?实例?作业空间周围如有危险源如高压电及危险区转动的大型设备等应加护网栏等设施加以隔绝面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著40作业空间附近如有弹射出物体溅射液体可能性时应设栏板栏网加以防护?实例?作业空间的作业环境要符合相应标准和作业要求面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著41不仅要设计作业域及富裕空间的大小工具的放置物料半成品的堆放邻区防护等还应包括作业区内人员组成和配置等内容设计面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著42作业空间有哪些类型
第一节 作业岗位
不良姿势：
静止不动的立姿 长期或反复弯腰，特别是弯度超过15° 弯腰并伴有躯干扭曲或半坐姿 负荷不平衡，单侧肢体承重 长时间双手平举或前伸 长时间或高频率地使用一组肌肉
第一节 作业岗位
典型作业岗位
坐姿作业岗位 立姿作业岗位 坐立姿交替作业岗位 跪姿作业岗位 卧姿作业岗位
105cm，女性为98cm
第二节 作业空间分析
作业范围 水平面作业范围：与坐姿时相同
垂直作业范围：正常作业范围、最大作业范围 （设计控制台、配电板、驾驶盘和确定控制 位置的基础）
(a)单臂
(b)双臂
图5-8 立姿作业的垂直作业空间
第二节 作业空间分析
立姿作业岗位的空间设计
临时座位
临时座位
摇动旋转式
特别是人最舒适的作业范围9001400mm高度之间16001800手操纵不方便视力条件也略有下降布置极少操纵的手控制器和不太重要的显示器1800以上布置报警装置面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著34工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业这时工作台高度应按立姿作业设计为使工作台高度适合于坐姿操作需要提高坐椅高度坐椅应设计得高度可调可移动椅面设计略小些为防止坐姿操作时两腿悬空而压迫静脉血管一般在坐椅前设置搁脚板面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著35坐立交替作业岗位操作的控制台尺寸面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著36图59几种受限作业空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著37图510几种通道空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著38作业空间安全空间潜在危险空间危险空间面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著39安全作业空间要考虑一定的富裕空间即安全作业空间作业的物理空间操作者心理要求的富裕空间?实例?作业空间周围如有危险源如高压电及危险区转动的大型设备等应加护网栏等设施加以隔绝面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著40作业空间附近如有弹射出物体溅射液体可能性时应设栏板栏网加以防护?实例?作业空间的作业环境要符合相应标准和作业要求面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著41不仅要设计作业域及富裕空间的大小工具的放置物料半成品的堆放邻区防护等还应包括作业区内人员组成和配置等内容设计面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著42作业空间有哪些类型
七安全人机系统的设计与评价课件
第29页，共40页。
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。
第3页，共40页。
二、人机系统设计的评价分析
• 1.链的概念 • (1)对应链 • 在生产作业过程中，人体部位与机械部
位的关联，这种关联叫对应链。 • (2)逐次连结链 • 人在操作某一作业过程中，往往不是一
次动作便能达到目的，而是需要多次逐 个的连续动作，这种由逐次动作达到一 个目的而形成的链关系叫逐次连结链。
第36页，共40页。
（四）、防止误操作的措施
• 1.改善人机界面的条件； • 2.注意人的意识状态； • 3.注意环境条件； • 4.设计要合理。 • 5.提高协作精神 • 6.建立培训制度
第37页，共40页。
课堂讨论题
• 1.人机系统的重要性可以从哪几方面 理解?
• 2.你认为人机系统设计评价分析的核 心是什么？链式分析法有哪些优缺点 ？
； • (6)完成阶段，包括施工图设计和试制问题。
第2页，共40页。
2.人机系统设计的要求
• (1)能达到预定的功能目标，完成预 定的任务；
• (2)在系统中人与机都能发挥各自的 作用并协调地工作；
• (3)系统接受输入和做出输出的功能 ，都必须符合设计的能力；
• (4)系统要考虑环境因素的影响； • (5)系统应有完善的反馈信息回路。
• （5）物体（指成品、半成品、材料、工具、切 屑、生产用品等）存放不当。
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。
第3页，共40页。
二、人机系统设计的评价分析
• 1.链的概念 • (1)对应链 • 在生产作业过程中，人体部位与机械部
位的关联，这种关联叫对应链。 • (2)逐次连结链 • 人在操作某一作业过程中，往往不是一
次动作便能达到目的，而是需要多次逐 个的连续动作，这种由逐次动作达到一 个目的而形成的链关系叫逐次连结链。
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（四）、防止误操作的措施
• 1.改善人机界面的条件； • 2.注意人的意识状态； • 3.注意环境条件； • 4.设计要合理。 • 5.提高协作精神 • 6.建立培训制度
第37页，共40页。
课堂讨论题
• 1.人机系统的重要性可以从哪几方面 理解?
• 2.你认为人机系统设计评价分析的核 心是什么？链式分析法有哪些优缺点 ？
； • (6)完成阶段，包括施工图设计和试制问题。
第2页，共40页。
2.人机系统设计的要求
• (1)能达到预定的功能目标，完成预 定的任务；
• (2)在系统中人与机都能发挥各自的 作用并协调地工作；
• (3)系统接受输入和做出输出的功能 ，都必须符合设计的能力；
• (4)系统要考虑环境因素的影响； • (5)系统应有完善的反馈信息回路。
• （5）物体（指成品、半成品、材料、工具、切 屑、生产用品等）存放不当。
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
度盘上最小刻度线间的距离称为刻度，刻度大小可根据人 眼的最小分辨能力（≮0.6~1mm,一般1~2.5mm）和刻度盘 的材料性质(钢、铝等≮1.0mm，铜0.5mm）及视距而定。 ②刻度类型
❖ 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
❖ 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
在设计人机系统时，应充分考虑操作者的安全，避免因操作失误或设备故障造成人员伤亡或财 产损失。
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。
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。
第五六章安全人机环境工程ppt课件
１、安全法规的立法： １）国家和政府对劳动保护和安全生产
的基本方针、政策和原则； ２）各有关部门直到厂矿企业领导和职
工对劳动保护和安全生产所应有的责任、 权利和利益；
３）安全技术、工业卫生和其他有关劳 动保护和安全技术要求；
精品课件
４）新建、扩建厂矿企业和安全装备的 经费、渠道和筹款；
５）职工进行安全技术培训的要求、标 准和考核制度；
精品课件
第三节 安全目标管理
精品课件
一、概述
１概念
在一定的时期内，根据企业经营管理 的总目标，从上到下地确定安全工作目 标，并为达到这一目标制定一系列对策 措施，开展一系列的组织、协调、指导、 激励和控制目标。
精品课件
２基本内容： （１）制定安全管理的总目标；
（2）制定达到目标的对策、措施；
精品课件
２、人的动态测量参数：
精品课件
二、人对信息接收、处理和输出
１）人的信息接收 ２）人对信息的中枢加工 ３）人的信息输出 ４）影响人传递信息能力的主要因素
精品课件
第三节 人机环境系统
一、 人机环境系统的整体设计 二、 人机环境系统中的环境因素
精品课件
一、 人机环境系统的整体设计
极性为根本，这就是人本原理。
精品课件
7、 能级原理： 一个稳定而高效的管理系统必须是
有若干分别具有不同能级的不同层次有规 律地组合而成的能级结构；。 ８．动力原理：
管理必须有强大的动力，而且要正 确地运用动力，才能使管理运动持续有效 地进行下去； ９．激励原理：
以科学的手段激发人的内在潜力， 充分发挥出积极性和创造性。
条件、系统的外部环境、系统的内部环 境、系统组成、组成系统各要素的机能 特性和限制条件、人和机器的协调和有 机结合关系、要素的决定和选择评价方 法； 2）人机环境系统的设计程序：人机环境系 统的预备设计、人机界面的设计、作业 辅助设计和系统的综合与评价。
的基本方针、政策和原则； ２）各有关部门直到厂矿企业领导和职
工对劳动保护和安全生产所应有的责任、 权利和利益；
３）安全技术、工业卫生和其他有关劳 动保护和安全技术要求；
精品课件
４）新建、扩建厂矿企业和安全装备的 经费、渠道和筹款；
５）职工进行安全技术培训的要求、标 准和考核制度；
精品课件
第三节 安全目标管理
精品课件
一、概述
１概念
在一定的时期内，根据企业经营管理 的总目标，从上到下地确定安全工作目 标，并为达到这一目标制定一系列对策 措施，开展一系列的组织、协调、指导、 激励和控制目标。
精品课件
２基本内容： （１）制定安全管理的总目标；
（2）制定达到目标的对策、措施；
精品课件
２、人的动态测量参数：
精品课件
二、人对信息接收、处理和输出
１）人的信息接收 ２）人对信息的中枢加工 ３）人的信息输出 ４）影响人传递信息能力的主要因素
精品课件
第三节 人机环境系统
一、 人机环境系统的整体设计 二、 人机环境系统中的环境因素
精品课件
一、 人机环境系统的整体设计
极性为根本，这就是人本原理。
精品课件
7、 能级原理： 一个稳定而高效的管理系统必须是
有若干分别具有不同能级的不同层次有规 律地组合而成的能级结构；。 ８．动力原理：
管理必须有强大的动力，而且要正 确地运用动力，才能使管理运动持续有效 地进行下去； ９．激励原理：
以科学的手段激发人的内在潜力， 充分发挥出积极性和创造性。
条件、系统的外部环境、系统的内部环 境、系统组成、组成系统各要素的机能 特性和限制条件、人和机器的协调和有 机结合关系、要素的决定和选择评价方 法； 2）人机环境系统的设计程序：人机环境系 统的预备设计、人机界面的设计、作业 辅助设计和系统的综合与评价。
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。
❖ 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
（2）机器设备和工作面的色彩调节 ❖ 机器设备主要包括主机、辅机和动力设备，以及控制、显示
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。
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。
人机系统的安全设计
容 膝 空 间
容 膝 空 间 尺 寸 （ 毫 米
）
（3）椅面高度及活动余隙
工作座椅需占用的空间，不仅包括座椅本身的几何 尺寸，还包括了人体活动需要改变座椅位置等余隙要 求。
椅面高度应根据坐姿腘窝高和坐姿时高的第95百分位数 值设计，矮身材的人可以通过脚踏板（脚垫）调整。 一般椅面高度比工作面高度低270-290毫米时， 上半身操作姿势最方便。因此，椅面高度宜取 420±20毫米。
图5-2 工作台和座位高度与工作 性质和人身高的关系
（2） 容膝空间
在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达 到区在工作台下部布置容膝空间，以保证 作业者在作业过程中，腿脚能有方便的姿 势。
下图1和表5-1示出了腿脚的七种姿势（两 腿伸直，脚在右角上，腿在座位下弯曲， 一只脚在前、一只脚在后，两腿交叉，两 脚交叉，脚放在脚控制器上）和最小最佳 的容膝空间尺寸。
ห้องสมุดไป่ตู้
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 （包括必需的工具、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。
操纵性和可达性。
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
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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
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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。
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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
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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 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。
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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
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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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。
❖ 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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︶
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。
︶
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
• 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
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 ︵
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 ︶
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；
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
安
度盘最优直径作过实验，将仪表安装
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
54.0 110 180
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
安
（视距750mm）
全
人 机
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
4
第
五
70
0.75
5.73
12
章
︶
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第 12 页
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
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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
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
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
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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
全
观察距离 500mm 时
观察距离 900mm 时
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
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、
工
表占用面积。而缩小刻度盘又会使标记
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
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