第四章 安全人机工程 第一节能 安全人机工程基本知识 1、安全人机工程的定义 安全人机工程是研究人机环境系统的安全本质，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应用科学。 【例题】 安全人机工程是研究（ ）系统的安全本质，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应用科学。 A. 人 B. 机 C. 安全 D. 环境 E. 工程 〖答案〗 ABD 2、安全人机工程的主要研究内容 安全人机工程在所研究的诸多因素中，主要是研究人与机器的关系，主要内容包括如下4个方面： (1)、分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、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。 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环境中彻底解脱出来，实现安全生产。 【例题】在人机系统中，人始终起着（ ）作用。 A. 辅助 B. 主导 C. 安全 D. 核心 E. 保证 〖答案〗 BD 15.1.2 人机系统的类型 人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；一类为全自动化控制的人机系统。 机械化、半机械化控制的人机系统，人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作。在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告，其结构如图4一l所示．这是现代生产中应用最多的人机系统。系统的安全性主要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。 在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。其结构框图如图4—2所示。系统的安全性主要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等。 【例题】 在机械化、半机械化控制的人机系统中，系统的安全性主要取决于（ ）。 A. 人机功能分配的合理性 B. 机器的冗余系统失灵 C. 机器的本质安全性 D. 人处于低负荷时应急反应变差 E. 人为失误 〖答案〗 ACE 15.2 机械设计本质安全的定义 1、机械设计本质安全的定义 机械设计本质安全是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除安全隐患的一种机械安全方法。包括在设计中排除危险部件，减少或避免在危险区处理工作需求，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等。 2、机械设计本质安全的类型 1)、、机械失效安全 机械设计者应该在设计中考虑到当发生故障时不出危险。 这一类装置包括操作限制开关，限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置，设置把手和预防下落的装置，失效安全的限电开关等。 2)、、机械部件的定位安全 把机械的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全的目的。设计者必须考虑到人在正常情况下不会触及到部件，而在某些情况下可能会接触到，例如登着梯子对机械进行维修等情况。 3)、、机器的安全布置 在车间内对机器进行合理的安全布局，可以使事故明显减少，布局时要考虑如下因素：