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安全工程師考試知識點:安全人機工程基本知識

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安全工程師考試知識點:安全人機工程基本知識

  一、定義與研究內容

  (一)安全人機工程的定義

安全人機工程是運用人機工程學的理論和方法研究“人—機—環境”系統,並使三者從安全的角度上達到最佳匹配,以確保系統高效、經濟執行的一門綜合性的邊緣科學。

  (二)安全人機工程的主要研究內容

安全人機工程在所研究的諸多因素中,主要是研究人與機器的關係,主要內容包括如下4個方面:

(1)分析機械裝置及設施在生產過程中存在的不安全因素,並有針對性地進行可靠性設計、維修性設計、安全裝置設計、安全啟動和安全操作設計及安全維修設計等。

(2)研究人的生理和心理特性,分析研究人和機器各自的功能特點,進行合理的功能分配,以構成不同型別的最佳人機系統。

(3)研究人與機器相互接觸、相互聯絡的人機介面中資訊傳遞的安全問題。

(4)分析人機系統的可靠性,建立人機系統可靠性設計原則,據此設計出經濟、合理以及可靠性高的人機系統。

在人機系統中人始終起著核心和主導作用,機器起著安全可靠的保證作用。解決安全問題的根本是實現生產過程的機械化和自動化,讓工業機器人代替人的部分危險操作,從根本上將人從危險作業環境中徹底解脫出來,實現安全生產。

  (三)人機系統的型別

人機系統主要有兩類,一類為機械化、半機械化控制的人機系統;一類為全自動化控制的人機系統。

機械化、半機械化控制的人機系統,人機共體,或機為主體,系統的動力源由機器提供,人在系統中主要充當生產過程的操作者與控制者,即控制器主要由人來操作。在控制系統中設定監控裝置,如果人操作失誤,機器會拒絕執行或提出警告,其結構如圖4一l所示,這是現代生產中應用最多的人機系統。系統的安全性主要取決於人機功能分配的合理性,機器的本質安全性及人為失誤。

在全自動化控制的人機系統中,以機為主體,機器的.正常運轉完全依賴於閉環系統的機器自身的控制,人只是一個監視者和管理者,監視自動化機器的工作。只有在自動控制系統出現差錯時,人才進行干預,採取相應的措施。其結構框圖如圖4—2所示。系統的安全性主要取決於機器的本質安全性、機器的冗餘系統失靈以及人處於低負荷時應急反應變差等。

  二、機械設計本質安全

  (一)機械設計本質安全的定義

機械設計本質安全是指機械的設計者,在設計階段採取措施來消除安全隱患的一種機械安全方法。包括在設計中排除危險部件,減少或避免在危險區處理工作需求,提供自動反饋裝置並使運動的部件處於密封狀態之中等。

  (二)機械失效安全

機械設計者應該在設計會考慮到當發生故障時不出危險。

這一類裝置包括操作限制開關,限制不應該發生的衝擊及運動的預設制動裝置,設定把手和預防下落的裝置,失效安全的限電開關等。

  (三)機械部件的定位安全

把機械的部件安置到不可能觸及的地點,通過定位達到安全的目的。設計者必須考慮到人在正常情況下不會觸及到部件,而在某些情況下可能會接觸到,例如登著梯子對機械進行維修等情況。

  (四)機器的安全佈置

在車間內對機器進行合理的安全佈局,可以使事故明顯減少,佈局時要考慮如下因素:

(1)空間:便於操作、管理、維護、除錯和清潔。

(2)照明:包括工作場所的通用照明(自然光及人工照明,但要防止炫目)和為操作機器而需的照明。

(3)管、線佈置:不要妨礙在機器附近的安全出入,避免磕絆,有足夠的上部空間。保證維修時人員的出入安全。