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1、第五章安全人機(jī)環(huán)境工程河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院7/13/20211本章主要內(nèi)容第一節(jié)安全人機(jī)環(huán)境工程基礎(chǔ)第二節(jié) 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中的主體因素第三節(jié) 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)第四節(jié) 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)安全性分析7/13/20212安全第一,預(yù)防為主,綜合治理第一節(jié)安全人機(jī)環(huán)境工程基礎(chǔ)一、形成和發(fā)展1萌芽階段:人類最初使用簡(jiǎn)單工具進(jìn)行勞動(dòng)時(shí)期;2形成階段:更新型、更復(fù)雜、更精密的高性能設(shè)備的產(chǎn)生階段;3發(fā)展階段:電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了人機(jī)環(huán)境工程學(xué)科的形成。7/13/20213安全第一,預(yù)防為主,綜合治理第一節(jié)安全人機(jī)環(huán)境工程基礎(chǔ)起
2、源于歐洲形成于美國(guó)發(fā)展于日本作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的歷史已有50余年Ergonomics英國(guó)莫瑞爾/西歐HumanEngineering美國(guó)HumanFactorsEngineering美國(guó)人間工學(xué)日本Эргономика蘇聯(lián)“人體工程學(xué)”、“宜人學(xué)”、中國(guó)“人因工程學(xué)”、“人類工程學(xué)”中國(guó)“工效學(xué)”、“人機(jī)工程學(xué)”等中國(guó)7/13/20214安全第一,預(yù)防為主,綜合治理第一節(jié)安全人機(jī)環(huán)境工程基礎(chǔ)二、基本概念和研究?jī)?nèi)容1、基本概念研究人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的安全本質(zhì),并使三者在安全上達(dá)到最佳匹配,以確保系統(tǒng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一門(mén)科學(xué)。2、研
3、究?jī)?nèi)容1)人的安全特性研究2)機(jī)的安全特性研究3)環(huán)境的安全特性研究4)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)安全特性的研究7/13/20215安全第一,預(yù)防為主,綜合治理第一節(jié)安全人機(jī)環(huán)境工程基礎(chǔ)三、基礎(chǔ)理論與研究方法1、基礎(chǔ)理論1)系統(tǒng)論2)控制論3)模型論4)信息論2、研究方法1)實(shí)測(cè)法2)實(shí)驗(yàn)?zāi)M法3)定性、定量分析法7/13/20216安全第一,預(yù)防為主,綜合治理第二節(jié)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中的主體因素一、工程人體測(cè)量1、人體的靜態(tài)尺寸概念:立姿人體尺寸7/13/20217安全第一,預(yù)防為主,綜合治理表5—1人體主要尺寸(單位:mm)7/13/2
4、0218安全第一,預(yù)防為主,綜合治理表5-2立姿人體尺寸(單位:mm)7/13/20219安全第一,預(yù)防為主,綜合治理表5-3坐姿人體尺寸(單位:mm)7/13/202110安全第一,預(yù)防為主,綜合治理表5-4各區(qū)域的體重、身高和胸圍三項(xiàng)參數(shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差(單位:mm)7/13/202111安全第一,預(yù)防為主,綜合治理名稱計(jì)算式名稱計(jì)算式坐高0.523H肘與肘間寬0.256H膝高0.311H臀部寬0.203H坐姿臀高0.249H肩寬0.229H座到肘高0.135H手前伸長(zhǎng)度0.462H大腿厚0.086H坐位眼高0.454
5、H臀部到膝高0.342H兩手惻平伸長(zhǎng)度1.032H臀部到小腿長(zhǎng)0.280H坐面至舉手指尖高0.795H表5-5靜坐時(shí)人體尺寸與身高的關(guān)系7/13/202112安全第一,預(yù)防為主,綜合治理2、人的動(dòng)態(tài)測(cè)量參數(shù):坐姿工作崗位上肢在水平面上的運(yùn)動(dòng)范圍7/13/202113安全第一,預(yù)防為主,綜合治理7/13/202114安全第一,預(yù)防為主,綜合治理7/13/202115安全第一,預(yù)防為主,綜合治理二、人對(duì)信息接收、處理和輸出1)人的信息接收(1)信息傳遞的基本模式信源 載體 編碼 信道 噪聲 譯碼 信宿按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn),人機(jī)系
6、統(tǒng)中典型的信息傳遞模式如下圖7/13/202116安全第一,預(yù)防為主,綜合治理二、人對(duì)信息接收、處理和輸出(2)人的信息接收能力人通過(guò)自己的感覺(jué)器官獲得周圍環(huán)境和自身的各種信息,感覺(jué)器官中的感受器是接受刺激的專門(mén)裝置。感受器按其接受刺激的性質(zhì)可以分為視、聽(tīng)、觸覺(jué)感受器等多種。每一種感受器通常只對(duì)一種能量形式的刺激特別敏感。7/13/202117安全第一,預(yù)防為主,綜合治理人的感官是一些性能有一定局限性的信息接受器,在一個(gè)范圍之內(nèi)。感官的這種對(duì)信號(hào)刺激能量范圍要求稱為該感官的絕對(duì)感覺(jué)閾限。那種剛能使感官神經(jīng)興奮引起感覺(jué)的最
7、小信號(hào)刺激能量稱為絕對(duì)感覺(jué)閾限下限,剛能引起感官不適或產(chǎn)生不正常感覺(jué)的最大信號(hào)刺激能量稱為絕對(duì)感覺(jué)閾限上限。在人機(jī)系統(tǒng)中,為保證信息的有效傳遞,機(jī)器信源發(fā)出的信號(hào)能量值應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離感覺(jué)閾限的上下限。7/13/202118安全第一,預(yù)防為主,綜合治理當(dāng)信號(hào)刺激的能量分布落在感覺(jué)閾限的上下限之間時(shí),人不僅可覺(jué)察到信號(hào)的存在,還能覺(jué)察到信號(hào)刺激的能量分布差異。剛剛能引起差別感覺(jué)的刺激間的最小差別稱為差別感覺(jué)閥限,也叫最小可覺(jué)差別。對(duì)最小差別量的感受能力叫差別感受性。下表列出了人類各種感官對(duì)信號(hào)能量的感知范圍和對(duì)信號(hào)能量差異的
8、辨別能力參數(shù)。7/13/202119安全第一,預(yù)防為主,綜合治理人體主要感覺(jué)閾值感覺(jué)感覺(jué)閾下限上限視覺(jué)(2.2~5.7)×10-17J(2.2-5.7)×10-8J聽(tīng)覺(jué)1×10-12J/m21×102J/m2嗅覺(jué)2×10-7mg/m3味覺(jué)4×10-7(硫酸試劑摩爾濃度)觸覺(jué)2.6×10-9J溫度覺(jué)6.28×10-9J