人的生理因素與安全的關(guān)系.docVIP

人的生理因素與安全的關(guān)系1)、常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)能力。人眼對(duì)光亮度變化的順應(yīng)性，稱為適應(yīng)，適應(yīng)有明適應(yīng)和暗適應(yīng)兩種。暗適應(yīng)是指人從光亮處進(jìn)入黑暗處，開始時(shí)一切都看不見，需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間以后才能逐漸看清被視物的輪廓。暗適應(yīng)的過(guò)渡時(shí)間較長(zhǎng)，約需要30min才能完全適應(yīng)。明適應(yīng)是指人從暗處進(jìn)入亮處時(shí)，能夠看清視物的適應(yīng)過(guò)程，這個(gè)過(guò)渡時(shí)間很短，約需1min，明適應(yīng)過(guò)程即趨于完成。人在明暗急劇變化的環(huán)境中工作，會(huì)因受適應(yīng)性的限制，使視力出現(xiàn)短暫的下降，若頻繁地出現(xiàn)這種情況，會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞，井容易引起事故發(fā)生。為此，在需要頻繁改變光亮度的場(chǎng)所，應(yīng)采用緩和照明，避免光亮度的急劇變化。2眩光。當(dāng)人的視野中有極強(qiáng)的亮度對(duì)比時(shí)，由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的強(qiáng)烈光線，稱為眩光。眩光可使人眼感到不舒服，使可見度下降，并引起視力的明顯下降。眩光造成的有害影響主要有，使暗適應(yīng)破壞，產(chǎn)生視覺后像；降低視網(wǎng)膜上的照度；減弱觀察物體與背景的對(duì)比度；觀察物體時(shí)產(chǎn)生模糊感覺等，這些都將影響操作者的正常作業(yè)。3視錯(cuò)覺。人在觀察物體時(shí)，由于視網(wǎng)膜受到光線的刺激，光線不僅使神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生反應(yīng)，而且會(huì)在橫向產(chǎn)生擴(kuò)大范圍的影響，使得視覺印象與物體的實(shí)際大小、形狀存在差異，這種現(xiàn)象稱為視錯(cuò)覺。視錯(cuò)覺是普遍存在的現(xiàn)象，其主要類型有形狀錯(cuò)覺、色彩錯(cuò)覺及物體運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺等。其中常見的形狀錯(cuò)覺有長(zhǎng)短錯(cuò)覺、方向錯(cuò)覺、對(duì)比錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、遠(yuǎn)近錯(cuò)覺及透視錯(cuò)覺等。色彩錯(cuò)覺有對(duì)比錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、溫度錯(cuò)覺、距離錯(cuò)覺及疲勞錯(cuò)覺等。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，為使設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的效果，應(yīng)考慮視錯(cuò)覺的影響。2)、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷。在生產(chǎn)過(guò)程中，除切屑顆粒、火花、飛沫、熱氣流、煙霧、化學(xué)物質(zhì)等有形物質(zhì)會(huì)造成對(duì)眼的傷害之外，強(qiáng)光或有害光也會(huì)造成對(duì)眼的傷害。眼睛能承受的可見光的最大亮度值約為106cdm2。如越過(guò)此值，人眼視網(wǎng)膜就會(huì)受到損傷。300m以下的短波紫外線可引起紫外線眼炎。紫外線照射45h后眼睛便會(huì)充血，l012h后會(huì)使眼睛劇痛而不能睜眼，這一般是暫時(shí)性癥狀，大多可以治愈。常受紅外線照射可引起白內(nèi)障。直視高亮度光源(如激光、太陽(yáng)光等)、，會(huì)引起黃斑燒傷，有可能造成無(wú)法恢復(fù)的視力減退。低照度或低質(zhì)量的光環(huán)境，會(huì)引起各種眼的折光缺陷或提早形成老花。眩光或照度劇烈而頻繁變化的光可引起視覺機(jī)能的降低。視覺疲勞。長(zhǎng)期從事近距離工作和精細(xì)作業(yè)的工作者，由于長(zhǎng)時(shí)間看近物或細(xì)小物體，睫狀肌必須持續(xù)地收縮以增加晶狀體的白度。這將引起視覺疲勞，甚至導(dǎo)致睫狀肌萎縮，使其調(diào)節(jié)能力降低。長(zhǎng)期在劣質(zhì)光照環(huán)境下工作，會(huì)引起眼睛局部疲勞和全身性疲勞。全身性疲勞表現(xiàn)為疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬發(fā)麻等自律神經(jīng)失調(diào)癥狀；眼部疲勞表現(xiàn)為眼痛、頭痛、視力下降等癥狀。此外，作為眼睛調(diào)節(jié)筋的睫狀肌的疲勞，還可能形成近視。3)、視覺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律人們?cè)谟^察物體時(shí)，視線的移動(dòng)對(duì)看清和看準(zhǔn)物體有一定規(guī)律。掌握這些規(guī)律，有利于在工程設(shè)計(jì)中滿足人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求。眼睛的水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。所以，一般機(jī)器的外形常設(shè)計(jì)成橫向長(zhǎng)方形。視線運(yùn)動(dòng)的順序習(xí)慣于從左到右，從上到下，順時(shí)針進(jìn)行。3對(duì)物體尺寸和比例的估計(jì)，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速，且不易疲勞。4當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。在視線突然轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，約有3的視覺能看清目標(biāo)，其余97的視覺都是不真實(shí)的，所以在工作時(shí)，不應(yīng)有突然轉(zhuǎn)移視線的要求，否則會(huì)降低視覺的準(zhǔn)確性。如需要人的視線突然轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也應(yīng)要求慢一些才能引起視覺注意。為此，應(yīng)給出一定標(biāo)志，如利用箭頭或顏色預(yù)先引起人的注意，以便把視線轉(zhuǎn)移放慢?；蛘卟捎糜泄?jié)奏的結(jié)構(gòu)。6對(duì)于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，只有當(dāng)角速度大于ls2s時(shí)，且雙眼的焦點(diǎn)同時(shí)集中在同一個(gè)目標(biāo)上，才能鑒別出其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。人眼看個(gè)目標(biāo)要得到視覺印象，最短的注視時(shí)間為0.070.3s，這里與照明的亮度有關(guān)。人眼視覺的暫停時(shí)間平均需要017s。2聽覺聽覺的功能有分辨聲音的高低和強(qiáng)弱，還可以判斷環(huán)境中聲源的方向和遠(yuǎn)近。1)、聽覺特性(1)、聽覺絕對(duì)閾限。聽覺的絕對(duì)閾限是人的聽覺系統(tǒng)感受到最弱聲音和痛覺聲音的強(qiáng)度。它與頻率和聲壓有關(guān)。在閾限以外的聲音，人耳感受性降低，以至不能產(chǎn)生聽覺。聲波刺激作用的時(shí)間對(duì)聽覺閾值有重要的影響，一般識(shí)別聲音所需要的最短持續(xù)時(shí)間為2050ms。聽覺的絕對(duì)閾限包括頻率閾限、聲壓閾限和聲強(qiáng)閾限。聲強(qiáng)是指在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的平均聲能，單位為Wm2。頻率為20Hz、聲壓為210-5Pa、聲強(qiáng)為10-12wm2的為聽閾。低于這些值的聲音不能產(chǎn)生聽覺。(2)、聽覺的辨別閾限。入耳具有區(qū)分不同頻率和不同強(qiáng)度聲音的能力。辨別閾限是指聽覺系統(tǒng)能分辨出兩個(gè)聲音的最小差異。辨別閾限與聲音的頻率和強(qiáng)度都有關(guān)系。入耳對(duì)頻率的感覺最靈敏，常常能感覺出頻率微小的變化，而對(duì)強(qiáng)度的感覺次之，不如對(duì)頻率的感覺靈敏。不過(guò)二者都是在低頻、低強(qiáng)度時(shí)，辨別閾值較高。(3)、辨別聲音的方向和距離。在正常情況下，人的兩耳的聽力是一致的。因此，根據(jù)聲音到達(dá)兩耳的強(qiáng)度和時(shí)間先后之差可以判斷聲源的方向。例如，聲源在右側(cè)時(shí)，距左耳稍遠(yuǎn)，聲波到達(dá)左耳所需時(shí)間就稍長(zhǎng)。聲源與兩耳間的距離每相差1cm，傳播時(shí)間就相差0029ms。這個(gè)時(shí)間差足以給判斷聲源的方位提供有效的信息。另外，由于頭部的屏蔽作用及距離之差會(huì)使兩耳感受到聲強(qiáng)的差別，因此，同樣可以判斷聲源的方位。以上這兩種判斷方法，只有聲源恰好在聽者的左方或右方時(shí)，才能確切判斷聲源的方位。如果聲源在聽者的上、下方或前、后方，就較難確定其方位。這時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)達(dá)頭部，以獲得較明顯的時(shí)差及聲強(qiáng)差，加之頭部轉(zhuǎn)過(guò)的角度可判斷其方位，在危險(xiǎn)情況下，除了聽到警戒聲之外，如能識(shí)別出聲源的方向，往往會(huì)避免事故的發(fā)生。判斷聲源的距離主要依靠聲壓和主觀經(jīng)驗(yàn)。一般在自由空間，距離每增加一倍，聲壓級(jí)將減少6B。2)、聽覺的掩蔽當(dāng)幾種聲強(qiáng)不同的聲音傳到入耳時(shí)，只能聽到最強(qiáng)的聲音，而較弱的聲音就聽不到了，即弱聲被掩蓋了。一個(gè)聲音被其他聲音的干擾而聽覺發(fā)生困難，只有提高該聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽覺這種現(xiàn)象稱為聽覺的掩蔽。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱為掩蔽效應(yīng)。3.人的感覺反應(yīng)人們?cè)诓倏v機(jī)械或觀察識(shí)別事物時(shí)，從開始操縱、觀察、識(shí)別到采取動(dòng)作，存在一個(gè)感知時(shí)間過(guò)程，即存在一段反應(yīng)時(shí)間。1)、反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間是指人從機(jī)器或外界獲得信息，經(jīng)過(guò)大腦加工分析發(fā)出指令到運(yùn)動(dòng)器官開始執(zhí)行動(dòng)作所需的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間是從包括感覺反應(yīng)時(shí)間(從信息開始刺激到感覺器官有感覺所用時(shí)間)、到開始動(dòng)作所用時(shí)間(信息加工、決策、發(fā)令開始執(zhí)行所用時(shí)間)、的總和。由于人的生理心理因素的限制，人對(duì)刺激的反應(yīng)速度是有限的。一般條件下，反應(yīng)時(shí)間約為0105s。對(duì)于復(fù)雜的選擇性反應(yīng)時(shí)間達(dá)l3s，要進(jìn)行復(fù)雜判斷和認(rèn)識(shí)的反應(yīng)時(shí)間平均達(dá)35s，具體的帶有判別的反應(yīng)時(shí)間t可用下式求得：t=klog2(n+1)、(41)、式中，k為常數(shù)；n為等概率出現(xiàn)的選擇對(duì)象數(shù)；(n十1)、是考慮判明是否出現(xiàn)刺激。為了保證安全作業(yè)，一方面在機(jī)器設(shè)計(jì)中，應(yīng)使操縱速度低于人的反應(yīng)速度。另一方面應(yīng)設(shè)法提高人的反應(yīng)速度。2)、減少反應(yīng)時(shí)間的途徑般來(lái)說(shuō)，機(jī)器設(shè)備的情況、信息的強(qiáng)弱和信息狀況等外界條件是影響反映時(shí)間的重要因素；而機(jī)器的外觀造型和操縱機(jī)構(gòu)是否適宜于人的操作要求，以及操作者的生物力學(xué)特性等，則是直接影響動(dòng)作時(shí)間的重要因素。(1)、合理地選擇感知類型。比較各類感覺的反應(yīng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)聽覺和知覺反應(yīng)時(shí)間最短，約0102s，其次是觸覺和視覺。所以在設(shè)計(jì)各類機(jī)器時(shí)，應(yīng)根據(jù)操縱控制情況，合理選擇感覺通道，盡量選用反應(yīng)時(shí)間短的通道去控制和調(diào)節(jié)機(jī)器。(2)、適應(yīng)人的生理心理要求，按人機(jī)工程學(xué)原則設(shè)計(jì)機(jī)器。(3)、操作者操作技術(shù)的熟練程度直接影響反應(yīng)速度，應(yīng)通過(guò)訓(xùn)練來(lái)提高入的反應(yīng)速度。(二)、人體的特性參數(shù)1、人體特性參數(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和操縱機(jī)器有關(guān)的人體特性參數(shù)很多，歸納起來(lái)有如下4類：1)、靜態(tài)參數(shù)靜態(tài)參數(shù)是指人體在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)得的形態(tài)參數(shù)，也稱人體的基本尺度，如人體高度及各部分長(zhǎng)度尺寸。我國(guó)6大區(qū)域人體尺寸及體重見表41。2)、動(dòng)態(tài)參數(shù)表41我國(guó)6大區(qū)域人體尺寸及體重注：人的年齡為1860歲。動(dòng)態(tài)參數(shù)是指在人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，人體的動(dòng)作范圍，主要包括肢體的活動(dòng)角度和肢體所能達(dá)到的距離等兩方面的參數(shù)。如手臂、腿腳活動(dòng)時(shí)測(cè)得的參數(shù)。3)、生理學(xué)參數(shù)生理學(xué)參數(shù)主要是指有關(guān)的人體各種活動(dòng)和工作引起的生理變化，反映人在活動(dòng)和工作時(shí)負(fù)荷大小的參數(shù)，包括人體耗氧量、心臟跳動(dòng)頻率、呼吸頻率及人體表面積和體積等。4)、生物力學(xué)參數(shù)生物力學(xué)參數(shù)主要指人體各部分(如手掌、前臂、上臂、軀干(包括頭、頸)、大腿和小腿、腳等)、出力大小的參數(shù)，如握力、拉力、推力、推舉力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。能量代謝率=勞動(dòng)代謝率基礎(chǔ)代謝率所謂基礎(chǔ)代謝率是指勞動(dòng)者在絕對(duì)安靜橫臥狀態(tài)下，為維持生命，在單位時(shí)間內(nèi)所需的最低能量消耗量。勞動(dòng)代謝率是指勞動(dòng)者在勞動(dòng)時(shí)的能量消耗量與安靜時(shí)的能量消耗量之差除以勞動(dòng)時(shí)間。安靜時(shí)的能量消耗量大體為基礎(chǔ)代謝量的120。能量消耗量可通過(guò)測(cè)定勞動(dòng)時(shí)呼出氣中的O2及CO2的比例，算出勞動(dòng)者O2的消耗量折算得到。能量代謝率RMR的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：LogRMR00945x-O53794(44)、log(1326-RMR)、=11648-00125x(45)、式中x-每平方米體表面積每分鐘呼氣量，即x每分鐘呼氣量每平方米體表面積。按上式分別求出各項(xiàng)勞動(dòng)與休息時(shí)的能量代謝率，分別乘以相應(yīng)的累積時(shí)間，最后得出一個(gè)工作日各種活動(dòng)和休息時(shí)的能量消耗值，再把各項(xiàng)能量消耗值總計(jì)除以工作日總工時(shí)，即得出工作日平均能量代謝謝率。b耗氧量(單位Lmin)、。人在作業(yè)時(shí)因耗能量增加，需氧量也必增多，每分鐘的需氧量稱為耗氧需。人體每分鐘內(nèi)能供應(yīng)的最大氧量稱為最大耗氧量，正常*一般不超過(guò)3L，常鍛煉者可達(dá)到4L以上。人的最大耗氧量為：Omax=(56592-0398A)、W10-5(46)、Omax可作為允許最大體力消耗的標(biāo)志。c.心率F(單位min-1)、。在其他條件相同時(shí)，有時(shí)也用心率的變化來(lái)評(píng)價(jià)勞動(dòng)強(qiáng)度，人的最大心跳速率為：Fmax=2092094A3：(4一7)、d勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)I。勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)I是區(qū)分體力勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)，指數(shù)大反映勞動(dòng)強(qiáng)度大，指數(shù)小反映勞動(dòng)強(qiáng)度小。體力勞動(dòng)強(qiáng)度按I大小分為4級(jí)：級(jí)(I15)、為輕勞動(dòng)；級(jí)(I1520)、為中等強(qiáng)度勞動(dòng)；級(jí)(I2025)、為重強(qiáng)度勞動(dòng)；級(jí)(I25)、為“很重”體力勞動(dòng)。I的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：I3T+7M(48)、式中T勞動(dòng)時(shí)間率工作日凈勞動(dòng)時(shí)間(min)、工作日總工時(shí)(min)、，；M8h工作日能量代謝率；3勞動(dòng)時(shí)間的計(jì)算系數(shù)；7能量代謝率的計(jì)算系數(shù)。通過(guò)以上經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的I，基本上能正確反映生理負(fù)荷大小。能量代謝率、耗氧量、心率及勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表420表42勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)分級(jí)能量消耗(大于基礎(chǔ)代謝頻率倍數(shù))、耗氧量(Lmin-1)、相當(dāng)于Omax的百分率心率(Lmin-D勞動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)I輕3102510015中34510145012420重467015207515025很重70207515025(三)、疲勞1疲勞的定義疲勞分為肌肉疲勞(或稱體力疲勞)、和精神疲勞(或稱腦力疲勞)、兩種。肌肉疲勞是指過(guò)度緊張的肌肉局部出現(xiàn)酸痛現(xiàn)象，一般只涉及大腦皮層的局部區(qū)域。而精神疲勞則與中樞神經(jīng)活動(dòng)有關(guān)它是一種彌散的、不愿意再作任何活動(dòng)和懶惰的感覺，意味著肌體迫切需要休息。2產(chǎn)生疲勞的原因及消除途經(jīng)1)、疲勞的原因超過(guò)生理負(fù)荷的激烈動(dòng)作和持久的體力或腦力勞動(dòng)、作業(yè)環(huán)境不良、單調(diào)乏味的工作、不良的精神因素、肌體狀況不良以及長(zhǎng)期勞逸安排不當(dāng)?shù)热说纳?、心理因素及管理方面的因素，都是造成疲勞的原因。另外，機(jī)器本身在設(shè)計(jì)制造時(shí)，沒有按人機(jī)工程學(xué)理論設(shè)汁或設(shè)計(jì)不周，也是人體過(guò)早出現(xiàn)疲勞的原因。2)、消除疲勞的途徑消除疲勞的途徑歸納起來(lái)有以下幾方面；在進(jìn)行顯示器和控制器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮人的生理心理因素；通過(guò)改變操作內(nèi)容、播放音樂等手段克服單調(diào)乏味的作業(yè)；改善工作環(huán)境，科學(xué)地安排環(huán)境色彩、環(huán)境裝飾及作業(yè)場(chǎng)所布局，合理的溫濕度，充足的光照等；避免超負(fù)荷的體力或腦力勞動(dòng)，合理安排作息時(shí)間，注意勞逸結(jié)合等。環(huán)球職業(yè)教育在線蔡瑞申主講3)、疲勞的測(cè)定主觀感覺調(diào)查表法。列一個(gè)由若干兩種截然相反狀態(tài)組成的表，讓勞動(dòng)者作出回答記號(hào)以表明他在特定瞬間的主觀感覺。分析腦電圖。利用腦電圖儀觀測(cè)并記錄大腦部分腦電波(，和等5種波形)、的周期(波率)、振幅波幅)、和相位，以及波形分布、對(duì)稱性、節(jié)率性等，可以判斷勞動(dòng)者肌體處于何種機(jī)能狀態(tài)。通常把波、波增加，波減少，作為疲勞和思睡的指標(biāo)。這種腦電圖分析法，目前，由于遙控和遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展，腦電圖已能用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并以成功地用于追蹤坐姿操作，如對(duì)車輛駕駛?cè)藛T的疲勞研究。3測(cè)定閃頻值(CFF)、。對(duì)于工作期間精神一直處于高度緊張狀態(tài)的工種(如電話員、機(jī)場(chǎng)調(diào)度員等)、視力高度緊張的工種以及枯燥無(wú)味單調(diào)重復(fù)的工種，其工作前后的閃頻值有不同程度的變化，一般可達(dá)0.56HZ。故可以此來(lái)判斷一個(gè)人的疲勞程度。智能測(cè)驗(yàn)。智能測(cè)驗(yàn)