工业安全与环境保护总复习ppt课件.ppt

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1、总复习,考试题型与分数分布,一、名词解释（6个，每个2分，共12分）二、填空题（4题，每题5分，共20分）三、简答题（7题，其中1、2、3、4、5每题5分，6、7每题7分，共39分）四、计算题（14分）五、案例题（15分）,系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。 系统工程是从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统问题。具体地说，就是运用系统分析理论，对系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用等各个阶段进行有效的组织管理。它科学地规划和组织人力、物力、财力，通过最佳方案的选择，使系统在各种约束条件下，达到最合理、最经济、最有效的预

2、期目标。,安全简单地说就是导致人员死伤、职业病、设备或财产损失的概率为零或可接受的状态。从本质上来讲，安全就是预知人们活动的各个领域里存在的固有危险和潜在危险，并且为消除这些危险的存在和状态而采取的各种方法、手段和行动。 危险是一种状态，可以引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能的能力。 事故是人们在实现其目的的行动过程中突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永远中断，并有时造成人身伤亡或设备损毁的一种意外事件。,系统安全系统安全是指在系统生命周期内应用系统安全工程和系统安全管理方法，辨识系统中的危险源，并采取有效的控制措施使其危险性最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全

3、程度。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。系统的基本特性有：整体性、 相关性、目的性、有序性、环境适应性,安全系统工程研究对象,人子系统: 该子系统的安全与否涉及到人的生理和心理因素,以及规章制度、规程标准、管理手段、方法等是否适合人的特性,是否易于为人们所接受的问题。 机器子系统: 不仅要从工件的形状、大小、材料、强度、工艺、设备的可靠性等方面考虑其安全性, 而且要考虑仪表、操作部件对人提出的要求, 以及从人体测量学、生理学、心理与生理过程有关参数

4、对仪表和操作部件的设计提出要求。环境子系统: 对于该子系统,主要应考虑环境的理化因素和社会因素。理化因素主要有噪声、振动、粉尘、有毒气体、射线、光、温度、湿度、压力、热、化学有害物质等; 社会因素有管理制度、工时定额、班组结构、人际关系等。,安全系统工程研究内容系统安全分析 系统安全评价安全决策与事故控制 其中，系统安全分析和评价是安全系统工程的核心。,安全系统工程的方法论系统优化方法 安全系统工程的研究方法必须从系统的整体性观点出发,从系统的整体考虑解决安全问题的方法、过程和要达到的目标。 本质安全方法 由于安全系统把安全问题中的人-机(物)-环境统一为一个“系统”来考虑, 因此不管是从研究

5、内容来考虑还是从系统目标来考虑, 核心问题就是本质安全化,就是研究实现系统本质安全的方法和途径。人机匹配法 在影响系统安全的各种因素中，至关重要的是人-机匹配。从安全的目标出发, 考虑人-机匹配, 以及采用人-机匹配的理论和方法是安全系统工程方法的重要支撑点。,安全经济方法 由于安全经济的特殊性(安全性投入与生产性投入的渗透性、安全投入的超前性与安全效益的滞后性、安全效益评价指标的多目标性、安全经济投入与效用的有效性等) 就要求安全系统工程方法, 在考虑系统目标时,要有超前的意识和方法,要有指标(目标)的多元化的表示方法和测算方法。系统安全管理方法 安全系统工程从学科的角度讲是技术与管理相交叉

6、的横断学科；从系统科学原理的角度讲是解决安全问题的一种科学方法。所以, 安全系统工程是理论与实践紧密结合的专业技术基础,系统安全管理方法则贯穿到安全的规划、设计、检查与控制的全过程。所以,系统安全管理方法是安全系统工程方法的重要组成部分。,安全系统工程的应用特点系统性 无论是系统安全分析、系统安全评价的理论，还是系统安全管理模式和方法的应用都表现了系统性的特点，它从系统的整体出发，综合考虑系统的相关性、环境适应性等特性，始终追求系统总体目标的满意解或可接受解。预测性 安全系统工程是通过这些预测来掌握系统安全状况如何，风险能否接受，以便决定是否应当采取措施，控制系统风险。所以安全系统工程也可称作

7、是系统的事故预测技术。,层序性 安全系统工程的应用是按照系统的时空两个跨度有序展开，管理规范的执行，一般是按照系统生命过程有序进行，而且贯彻到系统的方方面面。因此，安全系统工程具有明显的“动态过程”研究特点。择优性 择优性的应用特点主要体现在系统风险控制方案的综合与比较，从各种备选方案中选取最优方案。在选取控制风险的安全措施方面，一般按下列优先顺序选取方案: 设计上消除设计上降低提供安全装置提供报警装置提出专门规程。,技术与管理的融合 人们对安全的追求目标(特别是生产领域)是本质安全。但是，一方面由于新技术的不断涌现，另一方面由于经济条件的制约 ，对于一时做不到本质安全的技术系统，则必须用安全

8、管理来补偿。所以在相当长的时间内，解决安全问题还必须把技术与管理通过系统工程的方法有机地结合起来。,系统安全分析就是采用安全系统工程的方法和原理找出影响系统正常运行的各种事件出现的条件以及可能导致的后果，寻求消除和控制危险的对策，最大限度地实现系统安全。安全检查是运用常规、例行的安全管理工作及时发现不安全状态及不安全行为的有效途径,也是消除事故隐患、防止伤亡事故发生的重要手段。简述常用的系统安全分析方法1） 安全检查表分析 2）危险性预先分析 3）故障类型、影响及致命度分析 4）危险和可操作性研究5）事件树分析 6）事故树分析 7）原因后果分析8）系统可靠性分析,安全检查的内容主要是查思想、查

9、管理、查隐患、查事故处理。查思想：检查企业领导和各级管理人员的思想认识,是否把职工的安全健康放在首位,对安全法规、政策和安全生产方针是否认真贯彻执行。2、查管理:主要是检查企业领导是否把安全生产列入议事日程；安全机构、安全教育制度、安全规章制度以及特种作业人员的培训制度是否健全。查隐患:通过检查生产设备、劳动条件、安全卫生设施是否符合安全要求以及劳动者在生产中是否存在着不安全行为等,找出不安全因素和事故隐患。4、查事故处理: 检查企业对伤亡事故是否及时报告，认真调查； 是否按“三不放过”的要求严肃处理；是否采取了有效措施, 避免类似事故重复发生。,安全检查表 就是一份实施安全检查和诊断的项目明

10、细表，是安全检查结果的备忘录，也是安全检查的工具和依据。用途及时查明各种危险和隐患实现安全检查的标准化、规范化监督和纠正违章指挥、违章作业落实安全责任制，进行安全教育,安全检查表类型设计审查用安全检查表厂级安全检查表车间安全检查表工段及岗位安全检查表专业性安全检查表,编制安全检查表应注意的问题全员参与：技术人员、管理人员、操作人员、安技人员深入现场共同编制。检查项目应全面、具体、明确，突出重点、抓住要害。各类检查表都有其试用对象，各有侧重，不宜通用。危险性部位应详细检查。应与安全系统工程中其他分析方法结合进行,安全检查表的优缺点（1）优点事先编制，有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化

11、、完整化，不致于漏掉能导致危险的关键因素。可以根据规定的标准、规范和法规、检查遵守的情况，提出准确的评价。表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表内还可注明改进措施的要求，隔一段时间后重新检查改进情况。简明易懂，容易掌握。（2）缺点：定量程度不高。,危险性预先分析 是在每项工程活动之前，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关措施等，作一概略分析。其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成为事故。 危险性预先分析的步骤确定系统调查收集资料系统功能分解分析、识别危险性确定危险等级制定措施结果汇总，制定危险性预先分析结果表,危

12、险性等级的划分要同时考虑事故发生的可能性和后果的严重程度。在进行危险性预先分析时，一般将风险分成4级。 1级：安全的一般不发生事故或者后果轻微。 2级：临界的有导致事故的可能性，且处于临界状态，暂时不会造成人员伤亡或财产损失，但应采取措施予以控制。 3级：危险的很可能导致事故发生、造成人员伤亡或者财产损失，必须立即采取措施进行控制。 4级：灾难性的很可能导致事故发生，造成重大人员伤亡或巨大财产损失，必须立即采取措施加以消除。,危险性预先分析的优点(1) 分析工作在行动之前，可及早采取措施，避免考虑不周造成的损失。(2) 对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可提供遵循的注意事项

13、和指导方针。 (3) 分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。(4) 根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，安全检查表可作为安全教育的材料。,故障类型及影响分析是由可靠性工程发展起来的，主要分析系统、产品的可靠性和安全性。其基本内容是查出各子系统或元件可能发生的各种故障类型，并分析它们对系统或产品功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。故障 所谓故障，一般是指元件、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能或功能下降。故障类型 故障类型是故障的表现形态，可表述为故障出现的方式或对操作的影响。对于不同的产品，故障类型也会有所

14、不同。,故障原因 系统、产品的故障原因，主要来自两个方面：一是内在因素，即固有可靠性方面：硬件设计不合理，零部件有缺陷，制造质量低，运输、保管、安装不善；二是外在因素，即使用可靠性方面：环境条件和使用条件。故障影响 某种故障类型对系统、子系统、元件的操作、功能或状态所造成的影响。,什么是致命度分析？ 对可能造成人员伤亡或重大财产损失的故障类型进一步分析致命影响的概率和等级，称致命度分析。致命度分析的目的 尽量消除致命度高的故障类型。当无法消除故障类型时，应尽量去降低致命度和减少其发生的概率。提高零部件、产品的可靠性和安全性。对产品或部件的有关部位采取增设保护装置等措施。,事件树分析(ETA ,

15、Event Tree Analysis)是从给定的一个初始事件的原因开始，按时间进程采用追踪方法，对构成系统的各要素（事件）的状态（成功或失败）逐项进行二者择一的逻辑分析，分析初始条件的事故原因可能导致的结果，从而定性与定量地评价系统的安全性。 其基本过程就是 从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。,事件树分析的分析步骤(1)确定初始事件 初始事件是事件树中在一定条件下造成事故后果的最初原因事件。它可以是系统故障、设备失效、人员误操作或工艺过程异常等。一般是选择分析人员最感

16、兴趣的异常事件作为初始事。(2) 找出与初始事件有关的环节事件 所谓环节事件就是出现在初始事件后一系列可能造成事故后果的其他原因事件。(3) 画事件树 把初始事件写在最左边,各种环节事件按顺序写在右面；从初始事件画一条水平线到第一个环节事件，在水平线未端画一垂直线段，垂直线段上端表示成功，下端表示失败；再从垂直线两端分别向右画水平线到下个,环节事件，同样用垂直线段表示成功和失败两种状态；依次类推，直到最后一个环节事件为止。如果某一个环节事件不需要往下分析，则水平线延伸下去，不发生分支，如此便得到事件树。(4) 事件树分析的定量计算 事件树的分析的定量计算就是计算每个分支发生的概率。只要已知各个

17、因素的可靠度，就可依据事件树计算出系统的可靠度。事件树分析的优点 （1）简单易懂，启发性强 （2）容易找出由不安全因素造成的后果 （3）既可定性分析，也可定量分析,危险和可操作性研究是一种基于“引导词”的、由多专业人员组成的研究组通过一系列的会议来实施的、对系统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果的各种偏差加以系统识别的定性分析方法。分析过程 危险和可操作性研究的基本过程是以关键词为引导，找出过程中工艺状态的变化(即偏差)，然后分析偏差产生的原因、后果及可采取的对策。分析形式 一般情况下，危险和可操作性研究采用表格式分析形式，具有专家分析法的特征，是一种启发性的定性分析方法。,工艺参数 生产

18、工艺的物理或化学特性，如反应、混合、浓度、pH 值、温度、压力、相态、流量等。偏差 偏差=应有现象或给定值-实际现象或可能现象引导词 在危险源辨识的过程中，为了启发思维、激发人对系统偏差产生联想的简单词语。如多、少、没有、相反、部分都可以作为引导词，此外引导词还可以依据分析的对象进行扩展，如“多”可以扩展为过多、过大、偏高等。,原因后果分析 原因后果分析是事件树分析和事故树分析结合的一种分析方法，其模型由事件树和事故树构成。安全评价就是对系统存在的不安全因素进行定性和定量分析，通过与评价标准的比较得出系统的危险程度，提出改进措施。包含三层含义：（1）定性和定量分析系统中的非安全因素，包括安全测

19、定、安全检查和安全分析；（2）通过与评价标准的比较得出系统发生危险的可能性或程度的评价；（3）提出改进措施，以寻求最低的事故率，达到安全评价的目的。,安全标准 经定量化的风险率或危害度是否达到要求的（期盼的）安全程度，需要有一个界限、目标或标准进行比较，这个标准就是安全标准。一般认为，在生产活动中若以死亡/人年的风险率表示，则10-3数量级的作业危险性很大，不能接受的，要立即采取安全措施；10-4数量级的作业，一般人是不愿意做的，所以要支出费用进行改善才行； 10-5数量级与游泳溺死的风险率相当，对此人们是积极关注的； 10-6数量级与天灾死亡的风险相同，人们感到有危险但不一定发生在自己身上。

20、,安全评价的意义安全评价的意义在于可有效地预防事故发生，减少财产损失和人员伤害、伤亡。具体可概括为以下几个方面：安全评价是贯彻“安全发展”的科学理念和指导原则的重要技术保障。安全评价是贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”安全生产基本方针的重要技术手段。安全评价是规范企业安全管理，提高企业安全管理水平的必要措施。安全评价是安全生产过程控制的前置手段。安全评价结果是安全监管监察机构依法行政的重要依据。,安全评价方法的选择原则 （1）充分性原则（2）适应性原则（3）系统性原则 （4）针对性原则 （5）合理性原则二、选择安全评价方法应注意的事项 （1）充分考虑被评价系统的特点 （2）考虑评价的具体目标

21、和要求的最终结果 （3）参考评价资料的占有情况,什么是安全标志？ 由安全色、几何图形和图形符号构成的、用以表达特定安全信息的标记称为安全标志。安全标志的作用是引起人们对不安全因素的注意，预防发生事故。安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志四类。安全人机工程学的研究对象人(Man)：是指活动的人体，即安全主体 机(Machine)：是广义的，它包括劳动工具、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因素。人机结合面（Man-Machine Interface）：人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。,安全人机工程学的研究任务 安全人

22、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。诸如：人体作业的舒适范围（最佳状态）人体的允许范围（保证工作效率）人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环境要求）安全防护设施如何适应人的各种使用要求,安全人机工程学的研究目的 对人机系统建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人和机有机结合，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，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提高。,安全人机工程学的研究内容 人的特性的研究 机的特性研究 环境特性的研究 人机关系的研究 人环关系的研究 人机环境系统总体性能的研究 事故

23、预防以及事故致因的研究,大规模复杂系统中人因事故产生的主要原因 人始终是系统的中心和主宰者人的内在弱点：机体的生理界限和主体的意识界限复杂社会技术系统的特征及对人因的影响,人始终是系统的中心和主宰者人的作用的不可替代性。系统自动化程度的提高带来了人因失误的迁移由运行中操作型的直接人误转变为对自动化系统设计、维护、测试、检测、管理等间接人误。 系统智能化程度的提高导致失误类型由疏忽等较低层次的认知失误向诊断、判断、决策等较高层次的认知失误类型转变。,人的内在弱点：机体的生理界限和主体的意识界限机体生理界 体力界限、反应速度界限、精度界限、生物节律界限和对外部环境变化的容许界限等。主体的意识界限

24、人生理、心理、社会、精神等特性的并存，导致了人的复杂性、灵活性、适应性和可塑性，也决定了人在不同条件下行为的难以控制性、不确定性和随机性，并且其失误机理的复杂性远远超过了机械、电子设备，使得对人因失误的辨识和预防比硬件要困难的多。,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。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）。,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

25、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如切尔诺贝利核电站事故（实验过程中关闭安全保护装置），因而它们也就是系统最大的薄弱环节。 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。,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、 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 A

26、nalysis): 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。,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（Context）驱使的； 人的行为的固有可变性； 人的失误的可修复性。,人的行为类型 技能型行为(Skill-based behavior)：只依赖于人员的实践水平和完成该项任务的经验，是个体对外界刺激或需求的一种条件反射式、下意识的反应。 规则型行为(Rule-based behavior)：人的行为由一组规则或协

27、议所控制、所支配。 知识型行为(Knowledge-based behavior)：当遇到新鲜情景，没有现成可用的规程，操作人员必须依靠自己的知识和经验进行分析诊断及处理。,、 诱发人因事故的主要因素 操作人员个体的原因 设计上的原因 作业上的原因 运行程序上的原因 教育培训上的原因 信息沟通方面的原因 组织管理因素,人因分析面临的问题1、人因分析的难度 人的特性（生理、心理、社会、文化）变化多样和复杂；不仅需研究行为者本身，还需研究行为者与系统中其他元素的关系；人与人之间的个体差异致使研究结果具有不确定性, 或难以有准确性；对控制人行为、特别是认知行为的大脑机能，至今尚未完全弄清；人因失误的

28、突发性和无序性，使得其数据收集和掌握规律很困难, 所以人因数据库建设多年进展缓慢；人员失误构成潜在的失效，致使大量人因信息丢失。,2、对人因的再认识人适机 机宜人 人机匹配 以人为中心。从个体到“系统中、组织中的人”，人的社会属性和精神属性，组织管理对人员可靠性的作用。组织也可能犯错误，组织错误归根到底也是一种人因错误，且对复杂系统而言，组织错误是对其安全性最大的潜在威胁。典型的组织错误包括管理制度缺陷、不充分的培训、 管理者的错误决策等。由于个体失误和组织失误的并存，人因失误只能通过不断加强管理、改善管理来减少或弱化它的影响。,3.环境与人行为的关系 环境是围绕主体，并对主体行为产生影响的外

29、界事物。 人通过各种感觉通道从环境中获得关于行为意义的信息，并运用这一信息，建立支配某种心理过程的动机和决定行为的方式，进而通过行为的实施来适应与改造环境。 在相对稳定的条件下，人力图适应环境，以降低自身的损耗，同时又力图改造环境，以满足自身更高的需求。 人类自然属性与社会属性的并存，使得在一定界限内，人与环境保持着一种相互协调、相互适应的动态平衡。,4、人的可靠性分析（HRA）方法问题 迄今为止，HRA已有数十种方法。这些方法对HRA的发展和应用起了良好的推动作用，但正如许多HRA专家所评论的那样，它们在功能的完备性、方法的有效性和可靠性、实用性等方面均尚存在诸多不足。 5、 人的失误机理问

30、题 有关人的失误机理方面的研究，无论从理论上还是实践上都尚未达到令人满意的程度。 6、人因分析的客观性与一致性问题源于实际的HRA数据缺乏且可用性差PSFs（人员行为形成因子）的分析与量化：非结构化，极度依赖使用者的判断,7 、人因分析数据的可用性 三方面的问题尚待解决 数据的可靠性数据的普适性，不同领域的认知结构和信息处理机制的差异他国数据的可引用性8、 人因分析中的文化因素 科学素养、道德水准、心理素质、工作态度、思维习惯和工作作风、安全文化9、 组织管理层的人因分析 不足方面： 适用技术缺乏 定性分析多，定量分析少 考虑常规的组织结构、管理过程的多， 涉及管理决策层次少,习惯分个人习惯和

31、群体习惯。 群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。错觉是指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象躲险动作人在静立时发现前方有物袭来会立刻作出反应，采取躲避动作。,人为差错是指人未能实现规定的任务，从而可能导致中断计划运行或引起设备或财产的损坏行为。 人为差错发生的方式可分为五种： 1.人没有实现某一个必要的功能任务； 2.实现了某一个不应该实现的任务； 3.对某一任务作出了不适当的决策； 4.对某一意外事故的反应迟钝和笨拙； 5.没有察觉到某一危险情况。,人为差错发生的原因设计差错制造差错检验差错安装差错维修差错操作差错,生理功能所显示出的周期性变化，通常称为生理节律。人

32、的可靠性一般定义为：在规定的时间内以及规定的条件下，人无差错地完成所规定任务的能力。 人的可靠性的定量指标为人的可靠度。根据人的可靠性定义便可将人的可靠度定义为在规定的时间内以及规定的条件下，人无差错地完成所规定任务（或功能）的概率。,提高人的可靠性的措施提高人的基本素质机的设计要符合人的生理、心理特点工作环境要符合人的特性人机关系的设计要合理人环关系的设计要合理人机环境系统的总体设计要合理,机的可操作性是指在人-机-环境系统中，某个特定的“机”在特定的“环境”下，由人进行操作或控制时能够稳定、快速、准确地完成预定任务能力的一种度量。 可操作性一般具备以下三大特征：稳定性快速性准确性,机的易维

33、护性是指在任何一个人-机-环境系统中，对某一个特定的“机”在特定的维护“环境”下，由所规定的技术水平的人员，利用规定的程序和资源进行维护时，使机保持或者恢复到规定状态能力的度量。 易维护性包括：（1）在故障状态下机的故障维修； （2）在正常状态下机的定期保护。,机的易维护性的设计原则便于维护维护时间要短维护费用低要有预防维护差错的措施维护作业应满足人的要求 满足与维护有关的可靠性与安全性的要求尽量降低对维护人员的要求,机的本质可靠性是指在任何一个人机环境系统中，在特定的使用“环境”下，“机”（包括机器或过程）的设计要具有从根本上防止人的操作失误所引起的人机环境系统功能失常或导致人身伤害事故发生

34、的能力。,本质可靠性的设计方法 1. 连锁设计 2.“唯一性”设计 3.“允许差错”设计 4.“自动化”设计 5.“差错显示”设计 6.“保护性”设计,安全防护装置是指配备在机械设备上能防止危险因素引起人身伤害，保障人身安全和设备安全的所有装置。安全防护装置的作用 安全防护装置的作用是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。防止机械设备因超限运行而发生事故 通过自动监测与诊断系统排除故障或中断危险 防止因人为的误操作而引发的事故 防止操作者误入危险区而发生的事故,、 安全防护装置的分类 当操作者处于危险区或设备处于不安全状态时，安全防护装置能直接起安全保护

35、作用，此时按照安全保护方式的不同可分为： 隔离防护装置 联锁控制防护装置 超限保险装置 紧急制动装置 报警装置,安全防护装置的设计原则1、以保护人身安全为出发点进行设计的原则2、安全防护装置必须安全可靠的原则3、安全防护装置与机械装备配套设计的原则4、简单、经济、方便的原则,人机功能分配的含义 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，称为人机的功能分配。 人机功能分配就是通过合理的功能分配，将人与机的优点结合起来，取长补短，从而构成安全高效的人机系统。人与机器的结合形式，依复杂程度不同可分为： 劳动者-工具； 操作者-机器； 监控者-自动化机器； 监督者-智能机器,人机

36、功能不合理分配的表现可以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。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与手段。让人承担超过其能力所能承担的负荷或速度。,人机功能分配应注意问题 信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通道，避免信息通道过载而失误，以及显示器的设计应符合安全人机工程的原则。信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限能力和操作范围，控制器设计要安全、高效、可靠、灵敏。充分考虑人和机的各自优势。使人机结合面的信息通道数和传递频率不超过人的能力，以及机适合大多数人的应用。一定要考虑到机器发生故障的可能性，以及简单排除故障的方法和使用的

37、工具。要考虑到小概率事件的处理，对系统无明显影响的偶发性事件可以不考虑，但一旦发生就会造成功能破坏的事件，要事先安排监督和控制方法。,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。可靠性的度量指标可靠度不可靠度故障率平均无故障时间维修度有效度,人因失误是在规定时间内和规定条件下，没有完成规定的功能人因失误的类型设计失误 制造失误组装失误检验失误维修保养不正确操作失误管理失误,人因失误的后果 人为失误的后果，取决于人失误的程度及机器安全系统的功能。其失误后果可归纳为四种情况： 失误对系统未发生影响，因为发生失误时作了及时纠正，或机器可靠性高，具有较完善的安全设施，如冲床上的双按

38、钮开关；失误对系统有潜在的影响，如削弱了系统的过载能力；失误造成事故，但系统可修复；失误导致重大事故，造成机毁人亡，系统失效。,影响人的可靠性的因素1）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；2）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；3）个人素质 训练程度、经验多少、操作熟练程度、技术水平高低、责任心强弱等；4）操作因素 操作的连续性、操作的反复性、操作时间的长短、操作速度、频率及灵活性等。 5） 环境因素 对新环境和作业不适应，由于温度、气压、供氧、照明等环境条件的变化不

39、符合要求，以及振动和噪声的影响，引起操作者生理、心理上的不舒适；6）管理因素 如不正确的指令，不恰当的指导，人际关系不融洽，工作岗位不称心等；7）社会因素 家庭不和、人际关系不协调；,机械安全设计的要求 l、合理设计机械设备的结构型式 2、足够的抗破坏能力及环境适应能力3、尽可能使机器设备达到本质安全（本质可靠性）4、符合安全人机工程学的要求5、可靠有效的安全防护6、机械的可维修性及维修作业的安全,机械设备的本质安全，是指利用技术手段进行机器预定功能的设计和制造，不需要采用其它安全防护措施，就可以在预定条件下执行机器的预定功能时能够满足机器自身安全的要求。构成系统的各单元之间通常可归结为串联配

40、置方式和并联配置方式两类： 人机功能分配的一般原则有：比较分配原则、剩余分配原则、经济分配原则、宜人分配原则、弹性分配原则,提高人机系统安全可靠性的途径1、合理进行人机功能分配，建立高效可靠的人机系统对于部件等系统宜选用并联组装。系统运行时应设置纠错装置，当操作者出现误操作时，也不能酿成系统事故。如电脑中的纠错系统等。经过上岗前严格培训与考核，允许具有进入“稳定工作期”可靠度的人上岗操作。,2 减少人因失误（1）使操纵意识始终处于最佳意识状态。 （2）建立合理的安全规章制度、规范，并严格执行，以约束不按操作规程操作的人员的行为。（3）安全教育和安全训练。（4）按照人的生理特点安排工作。（5）减

41、少单调作业，克服单调作业导致人的失误。心情也叫心境，是一种微弱而持久的情感状态 热情是一种强有力的、稳固而深厚的情感状态 气质和性格都是表现在心理活动与行为方面的个性心理特征。不过气质受先天影响多些，改变较难、较慢；性格是后天形成的，比气质改变较容易、较快。,性格一般是指个体对现实的稳固的态度以及与之相适应的习惯化的行为方式 在日常生活中，昼夜变化是人们经受的最急骤的变化，人体对昼与夜的反应很不相同。人们的日常生活节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律(circadian rhythm)。,PSI周期节律人体生物钟从0开始，进入高潮期，经过1/4周期时为高峰日，高峰日前后23天为最高峰区

42、。高峰日后开始向低潮期过渡，到达1/2周期时，正是高潮期向低潮期过渡交替的日子，称为下降临界日。此后便进入低潮期，到达3/4周期时为低谷日，低谷日前后23天为最低潮区。低谷日过后开始上升，向高潮期过渡，到达整周期（0周期）时，称为上升临界日，生物钟完成一个周期的运行，进入另一个周期运行。临界日前后12天称为临界期（危险期）。,高潮期 低潮期,0 7 14 21 28,计算自己智力、情绪、体力钟的高潮、低潮和临界期,先算“总天数”即计算出生之日至所计算之日的总天数。 公式：X=365A B+C 式中X表示从出生日到预测日的总天数；A表示预测年份与出生年份之差；B表示预测年生日到预测日的总天数(已

43、过生日取“+”，末到生日取“”)；C表示从出生年到预测年所 经过的闰年数(CA/4，取整数，但要准确计算时，须查新编万年历)。,(2) 再算“余数”，将前算得的总天数分别除以33、28、23(它们分别是智力、情绪、体力 节律周期的天数。)然后得到余数。注意必须用手算，而不要用电子计算机计算。,(3) 当把余数求出之后，如你只需要了解计算日处什么期(高潮期、低潮期、临界期)，最简便的方法是采用“周期天数除以2对照法”，又叫半周期法：,33/2=16.5(智力钟半周期数) 28/2=14.0(情绪钟半周期数) 23/2=11.5(体力钟半周期数)将“余数”与半周期数作比较，若余数小于此种生物钟的半周期数，此生物钟运行在高潮期；若大于半周期数，运行在低潮期；若接近半周期数或整周期，以及余数为零者，则为临界期。,作业： 2003年3月4日某运输公司承接了一项紧急运输业务：新疆发生5.1级地震，必须连夜将一批救灾物质急运到事发地。由于货物价值昂贵，且路况不佳，为了保证救灾物资按时到位，该公司计划对当日的当班司机进行科学的挑选。请你根据所提供的司机情况和PSI周期规律进行合理安排，并说明理由。,