《安全人机工程学》课件
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安全人机工程学ppt课件
人的自然倾向与可靠性分析
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二、错觉
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错觉是指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象。
视错觉 空间错觉 大小与重量错觉 颜色错觉
长度错觉； 方位错觉； 透视错觉； 对比错觉
听错觉
运动错觉
人的自然倾向与可靠性分析
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精神紧张与躲险动作
一、精神紧张、慌张以及惊慌
人机系统的安全与可靠性取决于机的可靠性、人的可靠性 及其他们间的协调关系。
机的可靠性是衡量人机系统安全性的重要依据，人的可靠 性直接影响人机系统的安全性，并且往往起主导作用。
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人的自然倾向与可靠性分析 22
l、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定 功能的能力。
与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 从解决“人”与“物”之间界面关系的角度，研究导致
活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的 依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以 这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保障劳动者的安全。
人-机关系
❖ 精神紧张：紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。
❖ 慌张：是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工 作急于求成，而且忙中又常出错。
❖ 惊慌：是在异常情况下，多数人心理会骤然发生变化，内心十分紧张，一时失去 正确的判断能力，行动也随之失去常态；或者惊呆不能动弹；或者张皇失措，行 动不能自控；也有的在生理上出现种种不正常现象，如心率加快、血压升高、大 小便失禁、哆嗦、皮肤起鸡皮、上下牙齿振碰、口吃等。
规定功能是指机器设备本身的性能指标和包括人方便、安全、 舒适地操纵机器的使用功能。当机器和设备达到规定功能，则 可靠；当产品丧失规定功能，则称其发生故障、失效或不可靠。
《安全人机工程学》课件第2章 人机系统
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1.人机能力比较法（Fitts Lists分配方法）
*
2.Price决策图法 决策图由6个区域组成，每个区域对应于不同的人机绩效和分配方案：①表示将功能分配给机器；②表示将功能分配给机器；③表示既可分配给人也可分配给机器，存在一个最佳分配点；④将功能分配给人；⑤将功能分配给人；⑥采用其他的方法重新设计。
*
安全人机系统事故模型的重要意义在于： （1）从个别抽象到一般，把同类事故抽象为模型，可以深入研究导致伤亡事故的原因和机理。 （2）事故模型化可以查明以往发生过的事故和直接原因，找出主要原因，用以预测类似事故发生的可能性。 （3）根据事故模型可以做出危险性评价以及预防事故的决策，增长安全生产的理论知识，积累安全信息，进行安全教育，指导安全生产。 （4）各类模型既是一种安全原理的图示，又是应用人机工程、系统工程新科学和系统分析的新方法。 （5）性能模型可以向数学模型发展，由定性分析逐步向事故预测定量化发展。这可为事故预测和制定技术措施打下基础。
*
*
2.1 人机系统概述 2.2 人机系统类型及功能 2.3 人机系统的基本模式 2.4 人机功能分配 2.5 人机系统事故模式与应用
学习目标： 了解人机系统的类型； 掌握人的功能和机的功能及功能特性比较，能进行简单的人机功能分配设计； 充分理解人机系统事故模式和安全人机系统事故模型的作用； 理解人机关系和人机系统基本模式。
*
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报资料存储
由于各种干扰，需要判断信息时
迅速施加大的物理力时
在图形变化情况下，要求判断图形时
大量的数据处理
要求判断各种各样的输入时
根据某一特定范围，多次重复作出判断
1.人机能力比较法（Fitts Lists分配方法）
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2.Price决策图法 决策图由6个区域组成，每个区域对应于不同的人机绩效和分配方案：①表示将功能分配给机器；②表示将功能分配给机器；③表示既可分配给人也可分配给机器，存在一个最佳分配点；④将功能分配给人；⑤将功能分配给人；⑥采用其他的方法重新设计。
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安全人机系统事故模型的重要意义在于： （1）从个别抽象到一般，把同类事故抽象为模型，可以深入研究导致伤亡事故的原因和机理。 （2）事故模型化可以查明以往发生过的事故和直接原因，找出主要原因，用以预测类似事故发生的可能性。 （3）根据事故模型可以做出危险性评价以及预防事故的决策，增长安全生产的理论知识，积累安全信息，进行安全教育，指导安全生产。 （4）各类模型既是一种安全原理的图示，又是应用人机工程、系统工程新科学和系统分析的新方法。 （5）性能模型可以向数学模型发展，由定性分析逐步向事故预测定量化发展。这可为事故预测和制定技术措施打下基础。
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2.1 人机系统概述 2.2 人机系统类型及功能 2.3 人机系统的基本模式 2.4 人机功能分配 2.5 人机系统事故模式与应用
学习目标： 了解人机系统的类型； 掌握人的功能和机的功能及功能特性比较，能进行简单的人机功能分配设计； 充分理解人机系统事故模式和安全人机系统事故模型的作用； 理解人机关系和人机系统基本模式。
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采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报资料存储
由于各种干扰，需要判断信息时
迅速施加大的物理力时
在图形变化情况下，要求判断图形时
大量的数据处理
要求判断各种各样的输入时
根据某一特定范围，多次重复作出判断
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。
《安全人机工程概述》PPT课件
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例如：
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在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下， 操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。 手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员 不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加 大悬空的手臂的前伸程度，加快肩颈部的疲劳)， 而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需 要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛， 或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是 把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决 诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程 学的因素。
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人（动力源和控制者）
信息储存
输入 感 觉 信息处理与决策
过程 执 行 控制
输出 设备
信息反馈 b）
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（3）自动化系统
这种系统中，机器完全代替了人的工作，生产过程的信息接受、信息 处理和执行等均由机器来完成，人只起启动、停止、编程、监控、修 理、调试的作用。
但是，这种系统的投资大，非大量生产采用它不经济。
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3.按人机结合方式分类
可分为人机串联，人机并联和人机串、并联混合三 种方式。如图所示:
人
机器
人 机器
人 机器 机器
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（1）人机串联
◦ 人与机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统中 断工作。人和机的特性相互 增强、相互干扰。
人
机器
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（2）人机并联 人、机两者可以相互取代，具有较高的可靠
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2、发展 3、概念 国际人机工程学会 《中国企业管理百科全书》
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“人机工程学”的确切定义是，把人—机—环境系 统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其 它有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合 理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应， 从而为人创造出舒适和安全的工作环境，使工效达 到最优的一门综合性学科 Nhomakorabeah
安全人机工程学课件
工作空间布局
不合理的空间布局会导致人员活动不便，增加事故风险。应对工作空 间进行合理规划，确保人员能够安全、高效地完成作业。
照明条件对视觉疲劳影响及优化方案
照明不足或过强
不合适的照明条件会导致视觉疲劳、眩光等 问题，影响人员视力和工作效率。应根据作 业需求和环境条件选择合适的照明设备和照 度。
色彩与对比度
人机界面与交互方式
人机界面
人机界面是人机系统中人与机器之间进行信息交换的媒介，包括显示装置、控制装置和通信设备等。
交互方式
人机系统中的交互方式包括手动控制、自动控制和人机对话等。手动控制是指操作者通过控制装置直 接控制机器运行；自动控制是指机器根据预设程序或传感器信号自主运行；人机对话是指操作者与机 器通过对话方式进行信息交换和控制。
根据信息类型和人的视觉特性，选择合适 的显示方式，如数字、图形、灯光等。
根据人的视觉感知能力和信息重要性，设 计合适的显示参数，如大小、颜色、对比 度等。
显示布局和排版
案例分析
根据人的阅读习惯和信息逻辑关系，设计 合理的显示布局和排版，提高信息可读性 和易理解性。
以汽车仪表盘、机床数控面板等为例，分 析显示器设计的优缺点和改进措施。
流向和速度。
航空、铁路等运输方式中安全人机工程学应用
1 2 3
航空运输
分析飞行员的生理心理特性，研究驾驶舱布局、 仪表显示、操纵系统等对飞行安全的影响，提出 改进措施。
铁路运输
探讨列车驾驶员的视觉、听觉和反应特性，分析 铁路信号系统、列车控制系统等的安全性和可靠 性，提出优化建议。
水路运输
研究船员的生理心理特性，分析船舶导航设备、 通信设备以及船舶操纵系统等的可用性和安全性， 提出改进方案。
不合理的空间布局会导致人员活动不便，增加事故风险。应对工作空 间进行合理规划，确保人员能够安全、高效地完成作业。
照明条件对视觉疲劳影响及优化方案
照明不足或过强
不合适的照明条件会导致视觉疲劳、眩光等 问题，影响人员视力和工作效率。应根据作 业需求和环境条件选择合适的照明设备和照 度。
色彩与对比度
人机界面与交互方式
人机界面
人机界面是人机系统中人与机器之间进行信息交换的媒介，包括显示装置、控制装置和通信设备等。
交互方式
人机系统中的交互方式包括手动控制、自动控制和人机对话等。手动控制是指操作者通过控制装置直 接控制机器运行；自动控制是指机器根据预设程序或传感器信号自主运行；人机对话是指操作者与机 器通过对话方式进行信息交换和控制。
根据信息类型和人的视觉特性，选择合适 的显示方式，如数字、图形、灯光等。
根据人的视觉感知能力和信息重要性，设 计合适的显示参数，如大小、颜色、对比 度等。
显示布局和排版
案例分析
根据人的阅读习惯和信息逻辑关系，设计 合理的显示布局和排版，提高信息可读性 和易理解性。
以汽车仪表盘、机床数控面板等为例，分 析显示器设计的优缺点和改进措施。
流向和速度。
航空、铁路等运输方式中安全人机工程学应用
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航空运输
分析飞行员的生理心理特性，研究驾驶舱布局、 仪表显示、操纵系统等对飞行安全的影响，提出 改进措施。
铁路运输
探讨列车驾驶员的视觉、听觉和反应特性，分析 铁路信号系统、列车控制系统等的安全性和可靠 性，提出优化建议。
水路运输
研究船员的生理心理特性，分析船舶导航设备、 通信设备以及船舶操纵系统等的可用性和安全性， 提出改进方案。
《安全人机工程》PPT课件
研究人—机—环境系统的安全本质，并使三者 在安全上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运 行的一门应用科学。
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（二）安全人机工程的主要研究内容
主要内容包括如下四个方面：
（1）分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素， 并进行针对性的可靠性设计和维修性设计、安全装置设 计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
（2）研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自 的功能特点，进行合理的功能分配以构成不同类型的最 佳人机系统。
（3）研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信 息传递的安全问题。
（4）分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计 原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
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在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安 全可靠的保证作用。解决安全问题的根本方向是实现生 产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分 危险操作，从根本上将人从危险作业和危险环境中彻底 解脱出来，实现安全生产。
安全是每个人的需要安全是每个人的需要也是家庭也是家庭社会社会工厂和国家的需要工厂和国家的需要只有将安全意识提高到这个水平只有将安全意识提高到这个水平安全管理人员才能各尽其安全管理人员才能各尽其责责操作人员才能自觉地遵守安全操作规程操作人员才能自觉地遵守安全操作规程才能杜绝重复事故的发生才能杜绝重复事故的发生达到满达到满足安全需要的目的足安全需要的目的
人在明暗急剧变化的环境中工作，会因受适应性的限制，使视力出 现短暂的下降，若频繁地出现这种情况，会产生视觉疲劳，并容易引起 事故发生。为此，在需要频繁改变光亮度的场所，应采用缓和照明，避 免光亮度的急剧变化。
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•2）眩光。当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面的反射 出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。
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（二）安全人机工程的主要研究内容
主要内容包括如下四个方面：
（1）分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素， 并进行针对性的可靠性设计和维修性设计、安全装置设 计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
（2）研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自 的功能特点，进行合理的功能分配以构成不同类型的最 佳人机系统。
（3）研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信 息传递的安全问题。
（4）分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计 原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
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在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安 全可靠的保证作用。解决安全问题的根本方向是实现生 产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分 危险操作，从根本上将人从危险作业和危险环境中彻底 解脱出来，实现安全生产。
安全是每个人的需要安全是每个人的需要也是家庭也是家庭社会社会工厂和国家的需要工厂和国家的需要只有将安全意识提高到这个水平只有将安全意识提高到这个水平安全管理人员才能各尽其安全管理人员才能各尽其责责操作人员才能自觉地遵守安全操作规程操作人员才能自觉地遵守安全操作规程才能杜绝重复事故的发生才能杜绝重复事故的发生达到满达到满足安全需要的目的足安全需要的目的
人在明暗急剧变化的环境中工作，会因受适应性的限制，使视力出 现短暂的下降，若频繁地出现这种情况，会产生视觉疲劳，并容易引起 事故发生。为此，在需要频繁改变光亮度的场所，应采用缓和照明，避 免光亮度的急剧变化。
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•2）眩光。当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面的反射 出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。
《安全人机工程学》课件(第一章)
2010.3.
安全与环境工程系
第 22 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型
2010.3.
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 控制面板模拟器
– 波士顿爱迪生 公司（Boston Edison Company）的” 神秘6号” （Mystic #6） – 电厂的控制板 MITRE开发
2010.3.
安全与环境工程系
第 17 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
三、人机工程学的定义 • 研究各种工作环境中人的因素，研究 人和机器及环境的相互作用，研究人的 工作、生活中怎样统一考虑工作效率、 人的健康、安全和舒适等问题的科学。 • 人机工程学是运用人的生理学、心理学 和其它有关学科知识，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。
2010.3.
安全与环境工程系
第 19 页
2、人机工程学在工业设计中的作用
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 人机工程学为工业设计开拓了新设计思路， 并提供了独特的设计方法和理论依据。 • 人体工程学的研究，为工业设计全面考虑 “人的因素”提供了人体结构尺度，人体生 理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可 有效地运用到工业设计中去 • 为工业设计中“产品”的功能合理性提供科 学依据 • 为工业设计中考虑"环境因素"提供设计准则
2010.3.
安全与环境工程系
第 2 页
一、课程的定位
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之 一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系 的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素 作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工 程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数 据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计， 从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全， 培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全 分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学 生的学习具有不可替代的重要地位。
安全人机工程学的应用教学课件ppt
实践案例
例如，在地震应急救援中，利用救援 机器人进入倒塌的建筑物中进行生命 探测和救援任务；在火灾应急救援中 ，利用智能化装备进行火场环境监测 和预警等任务。
应急救援中的通信与信息保障
要点一
通信与信息保障的重 要性
在应急救援中，通信与信息保障是至 关重要的。通过建立高效、可靠的通 信和信息保障体系，可以确保救援信 息的及时传递和共享，提高救援协同 作战的能力和效果。
区域的监控等。
03
虚拟现实技术
虚拟现实技术在安全人机工程学中可以模拟操作者与机器的交互过程
，评估操作者的作业效率和疲劳程度，为优化人机界面提供支持。
安全人机工程学的未来发展方向
人工智能与安全人机工程学的融合
人工智能技术的不断发展将为安全人机工程学提供更多的可能性，如通过机器学 习算法对大量数据进行挖掘和分析，实现操作者的智能辅助和保护。
协同作业的必要性
在应急救援中，由于时间紧迫、环境恶劣等因素，单纯依靠人力进行救援往往受到限制。 而通过人机协同作业，可以利用机器人的高机动性、高可靠性以及智能化等优势，提高救 援效率、降低救援风险。
协同作业的实践案例
例如，在地震、洪水等灾害的应急救援中，可以通过人机协同作业，利用无人机、机器人 等装备进行生命探测、物资搬运、道路清理等任务，提高救援效率、降低救援风险。
06
安全人机工程学的发展趋势与挑战
安全人机工程学的前沿技术
01
智能传感器技术
随着传感器技术的不断发展，智能传感器在安全人机工程学中得到广
泛应用，能够实时监测操作者的状态和机器的运行
机器视觉技术
机器视觉技术通过图像处理和模式识别技术，可以实现非接触式测量
和监控，在安全人机工程学中用于操作者的识别、行为分析以及危险
安全人机工程学全套课件100
课程主要内容
第一篇 安全系统工程 第二篇 安全人机工程★
课程主要内容
第一篇 安全系统工程
第一章 安全系统工程概论 第二章 系统安全分析★ 第三章 系统安全评价
课程主要内容
第二篇 安全人机工程
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法 第二章 人因失误分析与预防 第三章 人的自然倾向与可靠性分析 第四章 机的特性与可靠性分析 第五章 人机系统的安全设计★ 第六章 安全人机工程的实践与应用
第一篇 安全系统工程
1.第1 一安章全安系全系统统工工程程概概论论
安全系统工程
安全系统工程是应用系统工程的原理与方法，管理系统中的各种
危险，对工艺过程、设备、生产周期和资金等因素进行分析评价 和综合处理，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性 达到最佳状态。 （1）安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。 （2）安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全。 （3）安全系统工程的重点是系统危险因素的识别、分析，系统风险 评价和系统安全决策与事故控制。 （4）安全系统工程要达到的预在现有经济技术条件下，最经济、 最有效地控制事故，使系统风险在安全指标以下。
美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生。美国 导弹技术的开发深入地研究了系统的安全性和控制系统安 全性的手段与方法。在同一时期,还有核电站的概率风险评 价技术,化工企业的火灾爆炸指数安全评价法,以及涉及产 品安全的系统安全分析技术, 都是在20世纪60年代短短几 年时间产生的,因此,我们把所有这些成功的理论通过科学 的总结形成一个完整的学科——安全系统工程。
具有特定功能的有机整体。 （1）分类： 按形式划分——自然系统，人工系统，复合系统 按结构复杂程度分——简单系统，复杂系统 （2）特点：目的性，整体性，分解性
安全人机工程(全套课件529P)
Safety Ergonomics
课 程 简 介
安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关 系, 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。其立足点放在安 全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生 存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述 人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安 全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、 以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成 为安全工程学的一个重要分支学科。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论来自教 学 内 容 1.1 1.2 1.3 1.4 域 人机工程学的起源和发展 人机工程学科命名与定义 人机工程学的研究内容与方法 人机工程学学科体系及其应用领
1.5 安全人机工程学
格雷夫斯为意大利阿勒西公司设 计了一系列具有后现代特色的金 属餐具，这是1985年设计的水壶， 实用、美观。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
一、课程的定位，目的
本课程是安全工程专业的专业基础必修课程之一。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角 度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用 机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技 术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和 要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，通过 课程学习培养学生进行安全人机系统设计、人机 系统安全分析与评价的基本能力。
动作研究：18个减少为5个 效率：120块/h增加到 350块/h
课 程 简 介
安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关 系, 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。其立足点放在安 全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生 存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述 人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安 全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、 以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成 为安全工程学的一个重要分支学科。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第一章 安全人机工程学概论来自教 学 内 容 1.1 1.2 1.3 1.4 域 人机工程学的起源和发展 人机工程学科命名与定义 人机工程学的研究内容与方法 人机工程学学科体系及其应用领
1.5 安全人机工程学
格雷夫斯为意大利阿勒西公司设 计了一系列具有后现代特色的金 属餐具，这是1985年设计的水壶， 实用、美观。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
一、课程的定位，目的
本课程是安全工程专业的专业基础必修课程之一。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角 度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用 机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技 术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和 要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，通过 课程学习培养学生进行安全人机系统设计、人机 系统安全分析与评价的基本能力。
动作研究：18个减少为5个 效率：120块/h增加到 350块/h
《安全人机工程学》课件第1章 绪论
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1.3.2 安全人机工程学的主要任务 安全人机工程学的任务是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。建立合理而可行的人机系统，更好地实施人机功能分配。更有效地发挥人的主体作用，并为劳动者创造安全、舒适的环境，实现人机系统“安全、高效、经济”的综合效能。
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1.3.3 安全人机工程学的研究内容 人机系统中人的各种特性； 人机功能分配； 各类人机界面； 工作场所和作业环境； 安全装置； 人员选拔问题； 人机系统的可靠性； 人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性评价体系和方法。
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1.1.2 其他相关学科的概念 1. 人—机—环境系统 人—机—环境系统是由人、机（或计算机）和环境组成的一种复合系统。 2.人—机—环境系统工程
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图1-1 人—机—环境系统工程研究内容
安全人机工程学侧重于安全卫生，立足于人机结合面上，在最大限度保障人们的安全健康与舒适的前提下，尽量提高工作效率； 效率人机工程学侧重于工作效率，立足于设备的效应，在最大限度发挥设备效应以提高工作效率的前提下，给劳动者创造安全卫生的劳动环境。
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1.4.1 学科体系 《学科分类与代码》GB/T 13745－2009 安全科学技术（620） 安全人体学（620.25） 安全人机学（620.25.30）
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1.4.2 人机工程学研究的方法 测量方法 模型工作方法 调查方法 数据的处理方法
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1.4.3 人机工程发展新趋势 绿色设计 虚拟现实技术 数字化人机工程
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1.1 安全人机工程学概述 1.2 安全人机工程学的形成与发展 1.3 安全人机工程学的主要任务和研究内容 1.4 学科体系及研究方法
学习目标： 掌握人机系统、人机工程和安全人机工程的概念； 了解安全人机工程学的形成与发展； 明确安全人机工程的研究内容及研究方法。
1.3.2 安全人机工程学的主要任务 安全人机工程学的任务是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。建立合理而可行的人机系统，更好地实施人机功能分配。更有效地发挥人的主体作用，并为劳动者创造安全、舒适的环境，实现人机系统“安全、高效、经济”的综合效能。
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1.3.3 安全人机工程学的研究内容 人机系统中人的各种特性； 人机功能分配； 各类人机界面； 工作场所和作业环境； 安全装置； 人员选拔问题； 人机系统的可靠性； 人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性评价体系和方法。
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1.1.2 其他相关学科的概念 1. 人—机—环境系统 人—机—环境系统是由人、机（或计算机）和环境组成的一种复合系统。 2.人—机—环境系统工程
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图1-1 人—机—环境系统工程研究内容
安全人机工程学侧重于安全卫生，立足于人机结合面上，在最大限度保障人们的安全健康与舒适的前提下，尽量提高工作效率； 效率人机工程学侧重于工作效率，立足于设备的效应，在最大限度发挥设备效应以提高工作效率的前提下，给劳动者创造安全卫生的劳动环境。
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1.4.1 学科体系 《学科分类与代码》GB/T 13745－2009 安全科学技术（620） 安全人体学（620.25） 安全人机学（620.25.30）
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1.4.2 人机工程学研究的方法 测量方法 模型工作方法 调查方法 数据的处理方法
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1.4.3 人机工程发展新趋势 绿色设计 虚拟现实技术 数字化人机工程
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1.1 安全人机工程学概述 1.2 安全人机工程学的形成与发展 1.3 安全人机工程学的主要任务和研究内容 1.4 学科体系及研究方法
学习目标： 掌握人机系统、人机工程和安全人机工程的概念； 了解安全人机工程学的形成与发展； 明确安全人机工程的研究内容及研究方法。
安全人机工程学PPT
本章目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 系 • 第四节 人机工程学 安全人机工程学 安全人机工程学与相关学科的关 安全人机工程学的诞生与展望
第一节 人机工程学
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之 人机工程学是研究人、 间相互作用的交叉技术学科。 间相互作用的交叉技术学科。
一、 学科名称
经验期中三大实验
经验期中三大实验 肌肉疲劳试验 1884年，德国莫索（A·Mosso） （ ） 铁锹作业试验 对人体劳动疲劳进行了试验研究。 对作业的人体通以微电流，随着 砌砖作业试验 人体疲劳程度的变化，电流也随
认识人机工程
小选手奋力击球记者杨海冬/摄
认识人机工程
认识人机工程
认识人机工程
认识人机工程
课程简介
• 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点 研究人与机的关系, 研究人与机的关系 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。 门新兴学科。 • 本课程是安全工程专业的专业基础平台课 程之一，是安全工程专业的一门专业核心 程之一，是安全工程专业的一门专业核心 课。
• 1、测量法 • 2、测试法 • 3、实验法 • 4、观察分析法 • 5、感觉评价法 • 此外还包括：调查研究法、计算机仿真 法、图示模拟和模拟试验法等。
依据特定的研究内容，设计 好调查表，对典型生产环境 中的作业者个体或小组进行 书面或问询调查，以及必要 的客观测试，收集作业者的 反应和表现。常用的是抽样 测试法。
• • • • • • •
人机工程学研究的是人与机器相 互关系的合理方案， 互关系的合理方案，亦即对人的 查里斯·C·伍德 知觉显示、操作控制、人机系统 伍德： 查里斯 伍德： 知觉显示、操作控制、 的设计及其布置和作业系统的组 W·B·伍德森： 合等进行有效的研究，其目的在 伍德森： 合等进行有效的研究， 伍德森 A·查帕尼斯： 于获得最高的效率及作业时感到 查帕尼斯： 查帕尼斯 安全和舒适。 安全和舒适。
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
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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
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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
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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。
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人-机关系
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）
《安全人机工程学》
人因对系统安全的作用和影响
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。
安全人机工程学
2015-10
《安全人机工程学》
《安全人机工程学》
安全人机工程
安全人机工程学是从安全的角度和人机工程学的着眼点 研究人与机的关系, 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。
其立足点放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活 活动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述人
❖ 系统更加不透明 系统的高度复杂性、耦合性和大量的防御装置增加了系统内部行为的模糊性，管 理人员、维护人员、操作人员经常不知道系统内正在发生什么，也不理解系统可 以做什么。
《安全人机工程学》
人因事故分析的基本方法
一、基本概念 人因可靠性：人对于系统的可靠性所必须完成的活动的成功
概率。 人因失误(human error)：人未能精确地、恰当地、充分地、
人因失误事故分析与预防
《安全人机工程学》
各行业中人因事故所占比例
行业名称 人因事故的比例
资料来源
航空 道路交通 石油化工
70%－80%
57%完全由人因引起，90%包含 人因的贡献 60%以上
中国安全科学学报，2002， 12（5） Human Error in Road Accidents. Green M.John
❖ 系统更加复杂和危险 大量地使用计算机使得系统间相互作用更加复杂、耦合更加紧密，同时使得大量 的潜在危险集中在较少几人身上（如中央控制人员）。
《安全人机工程学》
人因失误事故分析与预防
❖ 系统具有更多的防御装置 多重、多样专设安全装置大大提高了系统的安全性。但另一方面，对这些安全装置 的依赖性又降低了操作人员对系统危险性的警觉性。同时，这些安全装置仍可能 由于人因失误而失效，因而它们也就是系统最大的薄弱环节。
M,L
11
人因失误事故分析与预防
《安全人机工程学》
紧急状态下人的行为
输
入
信息处理
输
出
①注意力集中于一点 ①信息综合能力质量减退 ①实施习惯动作
②无视，遗忘正常信 ②提取信息能力低下
②操作定位不良
息 行
③信息获取能力低下 为
④歪曲感知到的信息 特 征 ⑤知觉能力麻痹
⑥知觉对象偏移
③与记忆信息对照能力低 ③操作连续性、灵活性
认知处理 过程的失误
失误的外 部形态
人因失误结构模型
人为错误种类
无意的行为（例如打电话时拨错号码）
人为错误是不可避免的！
《安全人机工程学》
感知错误
例如看错电脑显示器上的读数或者路标
例如将显示器屏幕上的3看错成8
记忆错误
例如忘了执行操作规程中的一个步骤
例如将0131 667 8059回忆成0131 677 8059
日本，2001
核电 矿山
60%以上 85％
Hollnagel
E.CREAM.2-
3.Elsevier Science
中国，2003
钢铁冶金 90％
中国，2001
《安全人机工程学》
人因失误事故分析与预防
3. 复杂社会技术系统的特征及对人因的影响 ❖ 系统更加自动化
操作人员的工作由过去以“操作”为主变为监视—决策—控制。人因失误发生的 可能性、尤其是后果及影响变得更大了。
《安全人机工程学》
某些定义
人为错误 人为错误是指行动或决定导致意外不良后果，例如：
进入一个房间，但是却忘了为什么进入这个房间 没有将物品放回正确的位置（例如将牛奶放到碗柜而不是电冰箱中） 试图刹车，但是却踩了加速器 违规 违规是指采取故意违反已知的操作规则、限制和/或规程的行动或者作出故意违反这些规则、 限制和/或规程的决定，或者在某人的行为偏离公认的预期行为，例如： 故意违反限速 在没有切断电源的情况下更换钻头
可接受地完成所规定的绩效标准范围内的任务。
人因可靠性分析（HRA：Human Reliability Analysis): 以人因工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等 学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评 价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究 目标。
《安全人机工程学》
下
低
④判断内容检查能力低下 ④不能协同作业
⑤时间裕度过小评价
⑤多余、过激操作
⑥无目的操作
⑦操作无反馈
⑧不能操作
《安全人机工程学》
Cat
Байду номын сангаас 《安全人机工程学》
Human
《安全人机工程学》
人因失误事故分析与预防
人因失误结构与成因模型
影响行为的因素
作业状况因素
正在进行的作业
引起人失 误的契机
人的内在 失误机制
与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 从解决“人”与“物”之间界面关系的角度，研究导致
活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的 依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以 这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保障劳动者的安全。
《安全人机工程学》
人因失误事故分析与预防
人的失误特点 人的失误的重复性； 人引发的失效的潜在性和不可逆转性； 人的失误行为往往是情景环境驱使的； 人的行为的固有可变性； 人的失误的可修复性。
《安全人机工程学》
人因失误事故分析与预防
诱发人因事故的主要因素 ① 操作人员个体的原因 ② 设计上的原因 ③ 作业上的原因 ④ 运行程序上的原因 ⑤ 教育培训上的原因 ⑥ 信息沟通方面的原因 ⑦ 组织管理因素