1、第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 1 1 1 页页页页页页第五章人机系统的安全设计与评价第二节 作业环境的设计第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 2 2 2 页页页页页页第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全
2、与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 3 3 3 页页页页页页第二节第二节 作业环境设计作业环境设计 一、温度环境一、温度环境 1、高温作业环境、高温作业环境 生产工艺和技术措施生产工艺和技术措施 合理设计生产工艺过程合理设计生产工艺过程 屏蔽热源屏蔽热源 降低湿度降低湿度 增加气流速度增加气流速度第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 4 4 4 页页页页页页第五章
3、第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 5 5 5 页页页页页页 保健措施保健措施 合理供给饮料和补充营养合理供给饮料和补充营养 合理使用劳保用品合理使用劳保用品 进行职业适应性检查进行职业适应性检查 生产组织措施生产组织措施 合理安排作业负荷合理安排作业负荷 合理安排休息场所合理安排休息场所 职业适应职业适应 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与
4、环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 6 6 6 页页页页页页 2、低温作业环境、低温作业环境 做好采暖和保暖工作做好采暖和保暖工作 提高作业负荷提高作业负荷 个体保护个体保护 采用热辐射取暖采用热辐射取暖 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 7 7 7 页页页页页页 补充补充-温度环境的综合评价温度环境的综合评价 温度环境对人体产生影响的时候，仅用温度指标是不充分的。因为人在进入作业场所时必然受
5、到温度、湿度、风速和熟辐射等多种因素的综合影响，这种综合感就是有效温度。1有效温度 当有效温度高时，人的判断力减退，当有效温度超过32oC时，作业者读取误差增加，到35oC左右时，误差就会增加4倍以上。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 8 8 8 页页页页页页 有效温度的变化与下列组合条件有关：(1)空气温度与周围物体表面的温度；(2)空气温度与相对湿度；(3)空气温度与空气流动的速度。我国采暖通风和空调设计规范(TJl9-19
6、75)中规定的工作场所的有关参数，见表1，不同作业种类的有效温度见表2。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 9 9 9 页页页页页页表表1 工作场所的允许风速 室内温度湿度基数允许风速（米/秒）温度（oC）湿度（%）1840600.22040600.252240600.32440600.42640600.5表表2 不同作业的有效温度 作业种类脑力作业轻作业体力作业舒适温度（oC）15.518.312.718.31016.9不适温度
7、（oC）23.723.921.123.9第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 101010 页页页页页页 2作业场所的适宜温度及湿度作业场所的适宜温度及湿度 生产作业场所的气温，一年四季不同。夏天炎热，冬天寒冷，这是一种自然现象。为了给操作人员创造舒适的工作场所，以提高生产效率和排除潜在事故，就必须采用人工的办法，对工作场所的温度环境进行调节。如要得到使人舒服的温度，则必须通过人为的调节，使热能产生与热能的散发保持平衡。当然，这个适
8、宜的温度还随工作的种类和强度的不同而有所变化(见表3)，以保证安全的高效率的生产活动。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 111111 页页页页页页作业的种类温度（oC）湿度（%）组装电气产品22.24045一般印刷2526.750棉纺织作业26.77085毛精纺作业26.77580尼龙织造26.75060人造丝织造26.75065胶片贮藏21.123.94065啤酒酿造(瓶装啤酒)457275以上火柴干燥21.123.940洗涤
9、物品干燥79.481.22540表3 适宜作业的温度和温度 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 121212 页页页页页页二、光环境二、光环境 1、照度标准照度标准 照度标准是照明设计和管理的重要依据。我国的照度标准是采用间接法制定的，即从保证一定的视觉功能来选择最低照度值，同时进行大量的调查、实测，并且考虑了我国当前的电力生产和消费水平。而直接法则主要是根据劳动生产率及单位产品成本来选择照度标准。表524是利用自然光时的照度标准
10、，表525是利用人工采光时的照度标准，表526列出了我国工厂的照度标准。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 131313 页页页页页页良好光环境的作用第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 141414 页页页页页页视觉视觉工作工作分级分级视觉工作特征视觉工作特征室内天然
11、室内天然光照度光照度（lx）采光系数采光系数标准值标准值100工作精确度工作精确度识别物件细节尺寸识别物件细节尺寸d（mm）特别精细工作特别精细工作很精细工作很精细工作精细工作精细工作一般工作一般工作粗糙仓库工作粗糙仓库工作d0.150.15d0.30.3d1.01.0d5.05.0d250150100502553210.5表表524 天然采光标准值天然采光标准值 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 151515 页页页页页页识别
12、对象的最小识别对象的最小尺寸或工作特征尺寸或工作特征d（mm）视觉工作分类视觉工作分类识别对象识别对象与背景的与背景的亮度对比亮度对比最低照度（最低照度（lx）等等级级混合混合照明照明单独使用，单独使用，一般照明一般照明d0.15甲甲乙乙大大小小150010000.15d0.3甲甲乙乙大大小小7505002001500.3d0.6甲甲乙乙大大小小5003001501000.6d1.10甲甲乙乙大大小小300200100751d21505025 20一般观察一般观察生产过程生产过程10大件存储大件存储 5有自行发光材料有自行发光材料的车间的车间 30表表5-25生产车间工作面上的照度标准值（人工
13、照明）生产车间工作面上的照度标准值（人工照明）第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 161616 页页页页页页作业作业种类种类作作 业业 举举 例例综综 合合 照照 明明只用只用一般一般照照 明明局部照明局部照明一般一般照明照明超精超精密密超精密机械操作、超精密检查、超精密机械操作、超精密检查、半导体微型件装配、精密雕刻半导体微型件装配、精密雕刻5000100010050精精 密密精密机械操作、金属检验、排精密机械操作、金属检验、排
14、字、电视机等小型产品装配、字、电视机等小型产品装配、暗色布检查、裁缝暗色布检查、裁缝1003008040 汽车装配修理、暗色物纺织、汽车装配修理、暗色物纺织、精密油漆作业精密油漆作业 200100普普 通通机械加工、铸工造型、明色布机械加工、铸工造型、明色布检查、裁缝、控制盘检查、裁缝、控制盘3001006030 金属热处理、造纸、化工、喷金属热处理、造纸、化工、喷漆、明色物纺织漆、明色物纺织 10050粗粗粗木工、钣金、印刷粗木工、钣金、印刷100504020金属冶炼、铸造、化工炉金属冶炼、铸造、化工炉5020表表526工厂的照度标准（工厂的照度标准（lx）第五章第五章第五章 人机系统的安全
15、设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 171717 页页页页页页 2、照明设计照明设计 照明方式照明方式 一般照明一般照明 局部照明局部照明 综合照明综合照明 特殊照明特殊照明 光源选择光源选择 室内采用自然光照明是最理想的室内采用自然光照明是最理想的 选择人工光源时，应注意其光谱成分，选择人工光源时，应注意其光谱成分，使其尽可能接近自然光使其尽可能接近自然光 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程
16、系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 181818 页页页页页页 避免眩光 限制光源亮度 合理分布光源 改变光源或工作面的位置 合理的照度 照度均匀度 亮度分布 照明的稳定性 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 191919 页页页页页页三、色彩环境三、色彩环境 1 1、色彩调节、色彩调节 选择适当的色彩，利用色彩的效果，构成选择适当的色彩，利用色彩的效果，构成良好的色彩环
17、境，称为色彩调节。工作场良好的色彩环境，称为色彩调节。工作场所具有良好的色彩环境可以得到以下效果：所具有良好的色彩环境可以得到以下效果：增加明亮程度，提高照明效果；增加明亮程度，提高照明效果；标志明确，识别迅速，便于管理；标志明确，识别迅速，便于管理；注意力集中，减少差错和事故，提高工注意力集中，减少差错和事故，提高工作质量；作质量；舒适愉快，减少疲劳；舒适愉快，减少疲劳；环境整洁，层次分明，明朗美观。环境整洁，层次分明，明朗美观。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环
18、境工程系安全与环境工程系第第第第第第 202020 页页页页页页（1）工作房间的色彩调节工作房间的色彩调节 工作房间配色尽可能不要色调单一，否则会加速视觉疲劳或引起单调感。工作房间配色的明度不应太高和相差悬殊，否则也会因为视觉适应性而促使视觉疲劳。工作房间配色的饱和度也不应太高，不然较强的刺激不仅会分散注意力，而且也容易加速视觉疲劳。进行色彩调节要根据工作房间的性质和用途选择色彩。当工作间温度比较高及工作间比较狭小时，应选配冷色调；若工作房间的温度比较低且工作间比较大时应选配暖色调等。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安
19、全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 212121 页页页页页页 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，其配色应主要考虑：色彩与设备的功能相适应；设备配色与环境色彩相协调；危险与示警部位的配色要醒目；操纵装置的配色要重点突出，避免误操作；显示装置要与背景有一定对比，以引人注意，同时也有利于视觉认读。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第
20、第第第第 222222 页页页页页页 2、安全标志和技术标志的色彩应用 1）安全色与安全标志 用色彩传递安全和技术信息，早已为世界各国所采用。国家标准（GB289382）安全色规定了传递安全信息的颜色（不包括灯光、荧光颜色和航海、内河航运所用颜色），目的是使人们能够迅速发现或分辨安全标志和提醒人们注意，以防事故发生。安全色是指表达安全信息含义的颜色。该标准中规定红、蓝、黄、绿4种颜色为安全色，其含义和用途见表530。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环
21、境工程系第第第第第第 232323 页页页页页页颜色颜色含含 义义用用 途途 举举 例例 红色红色 禁止、停止禁止、停止禁止标志禁止标志停止信号：机器、车辆的紧急停止手柄或按钮以及禁停止信号：机器、车辆的紧急停止手柄或按钮以及禁止人们触动的部位止人们触动的部位红色也表示防火红色也表示防火蓝色蓝色指令必须遵守的规定指令必须遵守的规定指令标志：如必须配戴个人防护用具，道路上指引车指令标志：如必须配戴个人防护用具，道路上指引车辆和行人行驶方向的指令辆和行人行驶方向的指令 黄色黄色 警告警告注意注意警告标志警告标志警戒标志：如厂内危险机器和坑池边周围警戒线警戒标志：如厂内危险机器和坑池边周围警戒线行车
22、道中线行车道中线机械上齿轮箱机械上齿轮箱安全帽安全帽 绿色绿色提示提示安全状态安全状态通行通行提示标志提示标志车间内的安全通道车间内的安全通道行人和车辆通行标志行人和车辆通行标志消防设备和其它安全防护设备的位置消防设备和其它安全防护设备的位置表表530安全色的含义及用途（安全色的含义及用途（GB2893-1982）第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 242424 页页页页页页第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安
23、全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 252525 页页页页页页第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 262626 页页页页页页 2）色彩在技术标志中的应用 色彩还常用作运行技术信息的载体，如红色表示紧急、禁止、停止、事故或操作错误等；黄色用作示警信号；绿色表示工作正常、允许进行等；蓝色表示整机工作正常；白色表示电源接通、预热
24、或准备运行等。色彩也应用于技术标志中，表示材料、设备设施或包装物等。表532是某些管道的色彩标志。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 272727 页页页页页页 种类种类色彩色彩标准色标准色水水气气空气空气氧氧煤气煤气酸或碱酸或碱油油电气电气真空真空青青深红深红白白蓝蓝黄黄灰紫灰紫深橙深橙浅橙浅橙灰灰2.52.5PB5/6PB5/62.5R3/62.5R3/6N 9.5N 9.52.5Y8/122.5Y8/122.5P5/52.5
25、P5/57.5YR5/67.5YR5/62.5YR9/62.5YR9/6表表5-32一些管道色彩标志一些管道色彩标志 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 282828 页页页页页页四、有害环境四、有害环境 1 1、有害环境的卫生标准、有害环境的卫生标准 我国于1979年颁布了工业企业设计卫生标准（TJ36-1979），该标准规定车间空气中有毒气体、蒸气及粉尘等共120种有毒物质的最高允许浓度。其中一般作业环境可能接触的部分有毒物体
26、的最高允许浓度见表5-33、表5-34。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 292929 页页页页页页 2、有害环境的防治途径、有害环境的防治途径 对空气污染的防治 选择无硫或低硫燃料，或采取预处理法去硫。排烟净化。从排烟中除去i2和X。控制交通废气。减少毒源。降低作业场所毒物浓度，如加强通风，实行湿式凿岩等。实现设备、管道或加工环节的密闭化，防止跑、冒、滴、漏，使毒源与操作者隔开。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机
27、系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 303030 页页页页页页 改革工艺，使生产过程机械化，自动化。对于废气、废水、废渣在排放要先行处理或回收，最好能综合利用，变废为宝。加强个体防护。包装及容器要有一定强度，经得起运输过程中正常的冲撞、振动、挤压和摩擦，以防毒物外泄，封口要严，且不易松脱。厂房要合理布局，加强绿化。防尘途径 上面介绍的改进工艺、加强通风、密封操作，水式作业等都是防尘的有效方法，不另赘述。此外，还可设置高效除尘、除毒装置以及实行遥控操作。第五章第五章第五章 人机系
28、统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 313131 页页页页页页五、振动与噪声环境五、振动与噪声环境 、振动的评价及控制振动的评价及控制 (1)振动的评价标准化 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 323232 页页页页页页图图541全身振动容许界限和振动方向全身振动容许界限和振动方向（a）全身
29、振动方向（全身振动方向（b）允许界限曲线允许界限曲线 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 333333 页页页页页页(2)振动的控制 在很多情况下，振动是不能全部消除或避免的，对振动的防护主要是如何减少和避免振动对作业者的损害。采取的主要措施有：改进作业工具，对工具的重量、振动频率、振动幅度进行改进和限制；人员轮流作业；采用合理的防护用品，采用防振垫等，减少对作业者的损害；定期体检，做好振动病的早期防治工作。第五章第五章第五章 人
30、机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 343434 页页页页页页 2、噪声的控制、噪声的控制（1 1）控制声源控制声源 降低机械噪声降低机械噪声 降低空气动力性噪声降低空气动力性噪声 （2 2）控制噪声的传播）控制噪声的传播 全面考虑工厂的总体布局全面考虑工厂的总体布局 调整声源指向调整声源指向 利用天然地形利用天然地形 采用吸声材料和吸声结构采用吸声材料和吸声结构 采用隔声和声屏装置采用隔声和声屏装置第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统
31、的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 353535 页页页页页页（3）加强个体防护（4）通过调整班次，增加休息次数，轮换作业等也是很好的防护方法。（5）广泛进行安全教育，使职工了解噪声的危害和防治的意义，并了解和掌握如何防止噪声的方法。（6）音乐调节 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 363636 页页页页页页六、其它
32、环境六、其它环境 1、电离辐射作业环境电离辐射作业环境 2、非电离辐射作业环境、非电离辐射作业环境 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 373737 页页页页页页第三节安全防护装置设计第三节安全防护装置设计 一、安全防护装置的作用与分类一、安全防护装置的作用与分类 1 1、安全防护装置的作用、安全防护装置的作用 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
33、误入危险区而发生的事故 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 383838 页页页页页页 2 2、安全防护装置的分类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，安全防护装置全状态时，安全防护装置能直接起安全保能直接起安全保护作用护作用，此时可分为以下几类：，此时可分为以下几类：隔离防隔离防护装置护装置 联锁控制防护装置联锁控制防护装置 超限保超限保险装置险装置 紧急制动装置紧急制动装
34、置 报警装置报警装置 当操作者一旦进入危险区，则安全防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能启动或自动停止护装置可以控制机械不能启动或自动停止过程，或将人从危险区排出，或控制人体过程，或将人从危险区排出，或控制人体不能进入危险区，此类安全防护装置称为不能进入危险区，此类安全防护装置称为安全防护控制装置，它安全防护控制装置，它对人身安全起间接对人身安全起间接防护作用防护作用。这种装置有：双手按钮式开关、。这种装置有：双手按钮式开关、光电式安全防护装置等。光电式安全防护装置等。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程
35、系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 393939 页页页页页页二、安全防护装置的设计原则二、安全防护装置的设计原则 1 1、以保护人身安全为出发点进行设、以保护人身安全为出发点进行设计的原则。计的原则。2 2、安全防护装置必须安全可靠的原、安全防护装置必须安全可靠的原则。则。3 3、安全防护装置与机械装备配套设、安全防护装置与机械装备配套设计的原则。计的原则。4 4、简单、经济、方便的原则、简单、经济、方便的原则。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程
36、系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 404040 页页页页页页三、典型安全防护装置的设计三、典型安全防护装置的设计 1 1、隔离防护安全装置的设计、隔离防护安全装置的设计 要解决人机系统的安全问题，首先考虑的要解决人机系统的安全问题，首先考虑的是人的安全。隔离防护安全装置就是专为是人的安全。隔离防护安全装置就是专为保护人身安全而设置的。该装置有装在机保护人身安全而设置的。该装置有装在机械设备上的防护罩，还有置于机械周围一械设备上的防护罩，还有置于机械周围一定距离的防护屏或防护栅栏，它们都是用定距离的防护屏或防护栅栏，它们都是用来防止人进入危险区与外露
37、的高速运动或来防止人进入危险区与外露的高速运动或传动的零件或带电导体等接触受伤害，或传动的零件或带电导体等接触受伤害，或飞溅出来的切屑、工件、刀具等外来物伤飞溅出来的切屑、工件、刀具等外来物伤人。人。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 414141 页页页页页页 防护罩 防护罩的作用，一是使人体不能进入危险区，二是阻挡高速飞向人体的外来物。为此，防护罩的设计应满足如下基本要求：有足够的强度和刚度，结构和布局合理，而且应牢固地固定在
38、设备或基础上。不允许防护罩给生产场所带来新的危险，其本身表面应光滑，不得有毛刺或尖锐棱角。防护罩不应影响操作者的视线和正常作业，防护罩与运转零部件之间应留有足够的间隙，以免相互接触，干扰运动或碰坏零件；应便于设备的检查、保养、维修。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 424242 页页页页页页 防护屏 防护屏是设置在离机械一定距离的地面上，根据需要可以移动。它主要适用于不需要人进行操作的机械，如用于隔离机械手或工业机器人的活动区域
39、。防护屏一般用金属材料制成，并应有足够的强度，可以采用栅栏结构、网状结构或孔板结构，常见的有围栏、防护屏、栏杆等。在设计防护屏时，其栅栏的横向或竖向间距、网眼或网孔的最大尺寸和防护屏高度，以防护屏放置的最小安全距离必须符合国空标准（GB81791987表）。防护屏除可以防止机械伤害外，还可以防止由于灼烫、腐蚀、触电等造成的伤害。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 434343 页页页页页页 2 2、联锁防护安全装置的设计、联锁防护
40、安全装置的设计 联锁防护安全装置的特点主要体现在联锁防护安全装置的特点主要体现在“联锁联锁”二字二字上，它表示既有联系，又相互制约（互锁）的两种上，它表示既有联系，又相互制约（互锁）的两种运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的方法使机械的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源方法使机械的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源开关直接联锁。用来防止同时接通两个或两个以上开关直接联锁。用来防止同时接通两个或两个以上相互干扰的运动，如车床上刀架的纵向与横向运动相互干扰的运动，
41、如车床上刀架的纵向与横向运动不允许同时接通，机床的启动或制动不允许同时发不允许同时接通，机床的启动或制动不允许同时发生；防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车生；防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车床中的丝杠与光杠不能同时传动刀架；防止颠倒顺床中的丝杠与光杠不能同时传动刀架；防止颠倒顺序动作，如机床上工件未夹紧，主轴不能起动；防序动作，如机床上工件未夹紧，主轴不能起动；防止误操作功能相反的按钮或手柄。它是各类机械用止误操作功能相反的按钮或手柄。它是各类机械用的最多、最理想的一种安全装置。的最多、最理想的一种安全装置。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机
42、系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 444444 页页页页页页 机械式联锁装置 手柄与脚踏板联锁装置手柄与脚踏板联锁装置-手柄手柄-脚踏板脚踏板 -插销插销-启动杆启动杆 它表示压力机开始工作它表示压力机开始工作时，只有先把手柄按下，时，只有先把手柄按下，将插入启动杆上的销子将插入启动杆上的销子拨出，脚踏板才能踏下，拨出，脚踏板才能踏下，这时才能启动压力机进这时才能启动压力机进行工作。这样使操作者行工作。这样使操作者的手在压力机滑块下降的手在压力机滑块下降前自然地离开危险区，前自然地离开危险区，防止脚
43、误踩脚踏板而发防止脚误踩脚踏板而发生冲手事故。生冲手事故。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 454545 页页页页页页 电气联锁线路 顺序联锁 按钮控制的正反转联锁线路 欠电压、欠电流联锁保护 液压（或气动）联锁回路第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 464646
44、页页页页页页 3 3、超限保险安全装置的设计超限保险安全装置的设计 超载安全装置 越位安全装置 超压安全装置、制动装置、制动装置 5 5、报警装置报警装置、防触电安全装置、防触电安全装置 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 474747 页页页页页页“人”是作为主体:“机”是指人所控制的一切对象的总称:“环境”是指人、机共处的特殊条件，它即包括物理、化学因素的效应，也包括社会因素的影响。在汽车车身总布置设计系统中，“人”对应为驾驶
45、员和乘员;“机”对应为驾驶员和乘员操作控制的对象，如方向盘、踏板、变速杆、制动手柄以及操作钮件等的控制对象集;“环境”对应为驾驶员和乘员乘坐的空间，车身外型控制以及光线、道路等外部因素。汽车车身总布置采用“以人为中心”的设计思想，尤其是在轿车设计中，确保驾驶员与乘员的舒适性、居住性、上下车方便性、安全性，以及驾驶员的操纵方便性、视野性等非常重要。轿车车身总布置 第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 484848 页页页页页页 大致可
46、归纳为以下四个方面:1:人 体 尺度 人体 尺 度 的静态和动态测量数据，是合理设计操纵者的作业空间、操作姿势、操纵机构及座椅尺寸的基础。只有考虑人体尺度的精心设计，才能使操纵者工作时处于舒适的状态和适宜的环境之中，达到能量消耗最少、疲劳程度最低和工作效率最高的目标。在汽车的总布置设计中，方向盘、座椅的设计及布置、各种操纵件的布置、汽车顶盖的设计都要考虑到人体尺度的因素。人体工程学上的百分位主要是根据人体尺寸的不同来定义的。汽车设计中应当考虑的人体因素第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全
47、与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 494949 页页页页页页 2:人体的生物力学特性 设计适合于驾驶员的操纵机构以及确定合理的操纵力、操纵速率、操纵位移、操纵节拍、操纵准确度等，都必须以人体的生物力学特性为依据，方能实现人机关系的最优匹配。例如在踏板布置过程中必须考虑人的脚蹬力与坐姿的关系。3:人的感知反映特性 人的感知 反映过程实质上就是向人体的信息输入、传递和人对信息的分析、处理并做出反应的过程，是人体一机器一环境系统的中心环节。它关系到人和机器的安全、人的健康和舒适、操纵质量及作业效率等一系列问题，是机器设计所必须认真考虑的最重要的因素。汽车仪表板的设计及布置、前
48、风窗的设计等都要考虑人的感知反映特性。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 505050 页页页页页页 4:人的适宜劳动姿势 驾驶员在工作中保持舒适、自然和方便操作的劳动姿势，将有利于身体健康，有助于减轻疲劳、提高工作质量和劳动效率。因此，汽车设计时必须首先确定驾驶员的工作姿势和体位，然后按照保持人的最适宜的劳动姿势的要求，合理进行总布置设计和相关部件的设计。第五章第五章第五章 人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价人机系统的安全设计与评价安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系安全与环境工程系第第第第第第 515151 页页页页页页 在驾驶员一汽车一环境系统中，驾驶员是人机工程所研究的核心对象。其中驾驶员的主要职能是:用手和脚操纵各种操纵机构以操纵汽车和各种功能部件 观察汽车和各种功能部件的工作情况，监控它们的技术状态 观察汽车以外的环境，确保行车的安全 确定合理而有效的作业任务操作顺序
