Л 12 Связь человека с Маш и ПроизвСредой 2013
.pdfГ.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и призводственной |
|
|
|
средой |
|
|
ЛЕКЦИЯ 12. СВЯЗЬ ЧЕЛОВЕКА С МАШИНОЙ И |
|
|
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДОЙ |
|
|
ОПОРНЫЕ ТЕМЫ: |
|
1 ИНФОРМАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ В СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНОСТИ |
|
|
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ............................................................................................................... |
5 |
|
2 ВЗАИМОСВЯЗЬ ЧЕЛОВЕКА И МАШИНЫ............................................................................... |
9 |
|
3 ИНФОРМАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ......... |
13 |
|
3.1 |
Класс 1. Взрывчатые вещества и изделия............................................................................ |
13 |
3.2 |
Класс 2. Газы......................................................................................................................... |
15 |
3.3 |
Класс 3. Легковоспламеняющиеся жидкие вещества.......................................................... |
17 |
3.4 |
Класс 4.1. Легковоспламеняющиеся твердые вещества...................................................... |
18 |
3.5 |
Класс 4.2. Вещества, способные к самовозгоранию............................................................ |
19 |
3.6 |
Класс 4.3. Вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при соприкосновении с |
|
водой ........................................................................................................................................... |
20 |
|
3.7 |
Класс 5.1. Окисляющие вещества ........................................................................................ |
20 |
3.8 |
Класс 5.2. Органические пероксиды .................................................................................... |
21 |
3.9 |
Класс 6.1. Токсичные вещества............................................................................................ |
22 |
3.10 Класс 6.2. Инфекционные вещества................................................................................... |
22 |
|
3.11 Класс 7. Радиоактивные материалы ................................................................................... |
24 |
|
3.12 Класс 8. Коррозионные вещества....................................................................................... |
24 |
|
3.13 Класс 9. Прочие опасные вещества и изделия ................................................................... |
25 |
|
4 ВЗАИМОСВЯЗЬ ЧЕЛОВЕКА С ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ............................................. |
27 |
|
4.1 |
Критерии оценки надѐжности человека-оператора............................................................. |
29 |
Глоссарий:
ВЕЩЕСТВА ВЗРЫВЧАТЫЕ – твѐрдые или жидкие вещества (или смеси веществ), которые способны к химической реакции с выделением газов при такой температуре, таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов.
ВЕЩЕСТВА, ВЫДЕЛЯЮЩИЕ ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ ГАЗЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОДОЙ, – вещества в твѐрдом или жидком состоянии, которые при реагировании с водой выделяют легковоспламеняющиеся газы, способные образовывать с воздухом взрывчатые смеси.
ВЕЩЕСТВА ИНФЕКЦИОННЫЕ – вещества, содержащие патогенные организмы и способные вызывать заболевания животных и людей.
ВЕЩЕСТВА КОРРОЗИОННЫЕ – вещества, которые под химическим воздействием могут вызвать серьѐзные повреждения живой ткани при контакте, повреждения или даже разрушение подвижного состава и грузов.
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
ВЕЩЕСТВА ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ ТВЁРДЫЕ – вещества, способные легко загораться, или вызвать возгорание при трении.
ВЕЩЕСТВА ОКИСЛЯЮЩИЕ – вещества или содержащие их изделия, которые, сами по себе необязательно являясь горючими, могут, обычно путѐм выделения кислорода, вызывать или поддерживать горение других материалов.
ВЕЩЕСТВА ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ – вещества, обладающие различными воздействующими эффектами в виде теплоты, света, звука, газа или дыма или их комбинаций в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.
ВЕЩЕСТВА ПИРОФОРНЫЕ – вещества, которые даже в малых количествах воспламеняются при контакте с воздухом в течение пяти минут.
ВЕЩЕСТВА САМОНАГРЕВАЮЩИЕСЯ – вещества или изделия, которые при контакте с воздухом без подвода энергии извне способны к самонагреванию.
ВЕЩЕСТВА САМОРЕАКТИВНЫЕ – термически неустойчивые вещества, способные подвергаться бурному экзотермическому разложению даже без участия кислорода (воздуха).
ВЕЩЕСТВА ТВЁРДЫЕ ДЕСЕНСИБИЛИЗИРОВАННЫЕ – вещества, которые смочены водой или спиртами либо разбавлены другими веществами для подавления их взрывчатых свойств.
ВЕЩЕСТВА ТОКСИЧЕСКИЕ – вещества, которые при однократном или непродолжительном воздействии и в относительно малых количествах могут причинить вред здоровью человека или явиться причиной смерти в случае их вдыхания, всасывания через кожу или проглатывания.
ВИД ОПАСНОСТИ ГРУЗА – признак, характеризующий особенность проявления опасного свойства груза в транспортном процессе, присущего одному из классов (подклассов) опасности.
ГРУЗЫ – это продукты производства, полуфабрикаты, сырьѐ, материальные ценности с момента приѐма их к перевозке и до момента сдачи грузополучателю.
ГРУЗЫ ОПАСНЫЕ – вещества, материалы, изделия и опасные отходы, которые в силу присущих им свойств и особенностей могут при перевозке создать угрозу для жизни и здоровья людей, нанести вред окружающей среде, привести к повреждению и (или) уничтожению материальных ценностей.
ИЗДЕЛИЯ ВЗРЫВЧАТЫЕ – вещества, содержащие одно или несколько взрывчатых или пиротехнических веществ.
ЗНАК БЕЗОПАСНОСТИ – Цветографическое изображение определѐнной геометрической формы с использованием сигнальных и контрастных цветов, графических символов и (или) поясняющих надписей, предназначенное для предупреждения людей о непосредственной или возможной опасности, запрещения, предписания или определѐнных действий, а также информации о расположении объектов и средств, использование которых исключает
воздействие опасных и (или) вредных факторов [1]. |
|
|
||
ЗНАК |
ПОЖАРНОЙ |
БЕЗОПАСНОСТИ: |
Знак |
безопасности, |
предназначенный для регулирования поведения |
человека в целях |
|||
2 |
|
|
|
|
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
предотвращения возникновения пожара, а также для обозначения мест нахождения средств противопожарной защиты, средств оповещения, предписания, разрешения или запрещения определѐнных действий при возникновении горения (пожара).
КОЭФФИЦИЕНТ СВЕТОВОЗВРАЩЕНИЯ – Rc (кд / лк м2 или мкд / лк м2) – отношение силы света, отражѐнного световозвращающим материалом в направлении, противоположном направлению падения света к освещѐнности поверхности по нормали к освещѐнной площади поверхности.
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ: Свечение (излучение света) материала, находящегося в неравновесном (возбуждѐнном) состоянии за счѐт энергии внешнего воздействия (оптического, электрического, механического и т.п.) или за счѐт энергии внутреннего происхождения (химические и биохимические реакции и превращения).
МАТЕРИАЛ РАДИОАКТИВНЫЙ – это любой материал, содержащий радионуклиды, в котором концентрация активности, а также полная активность груза превышают значения, указанные в предписаниях.
МАТЕРИАЛ СВЕТЯЩИЙСЯ: Материал, обладающий свойствами люминесценции.
МАТЕРИАЛ НЕСВЕТЯЩИЙСЯ: Материал, не обладающий свойствами люминесценции и способный отражать (рассеивать), падающий или проникающий на него естественный или искусственный свет без изменения частот, составляющих его квантов, но с возможным изменением его спектра.
МАТЕРИАЛ СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИЙ: Материал, имеющий в своѐм составе оптические элементы (сферические или плоскогранные), которые отражают (возвращают) падающий на них свет в направлении близких к направлению падения света.
МАШИНА – это всякое техническое устройство, с помощью которого осуществляется любая работа.
НАДЁЖНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА - ОПЕРАТОРА – способность выполнять в полном объѐме возложенные на него функции при определѐнных условиях работы.
ПЕРЕВОЗКА ОПАСНОГО ГРУЗА – совокупность операций, которым подвергается груз в процессе его доставки от грузоотправителя до грузополучателя.
ПЕРОКСИДЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ – это органические вещества, которые содержат двухвалентную структуру кислорода и могут рассматриваться в качестве производных продуктов пероксида водорода, в котором один или оба атома водорода замещены органическими радикалами.
ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА - ОПЕРАТОРА – быстрота оператора постигать смысл информации за определѐнное время.
РАЗМЕТКА СИГНАЛЬНАЯ: Цветографическое изображение с использованием сигнальных и контрастных цветов, нанесѐнное на поверхности конструкции, стены, перила, оборудование, машины, механизмы и (или) их
3
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
элементы, цепи, стойки, заградительные барьеры, щиты и т.п. в целях обозначения опасности, а также для указания и информации.
САМОВОЗГОРАНИЕ – загорание без внешнего источника зажигания, происходящее в результате самоинициируемых экзотермических процессов, прежде всего жизнедеятельности микроорганизмов внутри большой массы вещества (материала) при длительном хранении без перемещения слоѐв.
ТОЧНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА - ОПЕРАТОРА – степень отклонения измеряемого оператором количественного параметра системы от его истинного, заданного или номинального значения.
ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ: Люминесценция, возбуждаемая воздействием внешнего кванта света, при которой частоты квантов и спектр излучаемого света изменяются по сравнению с частотами квантов и спектром возбуждающего света.
ЦВЕТ КОНТРАСТНЫЙ: Цвет для усиления зрительного восприятия и выделения на окружающем фоне знаков безопасности и сигнальной разметки, выполнения графических символов и поясняющих знаков.
ЦВЕТ СИГНАЛЬНЫЙ: Цвет, предназначенный для привлечения внимания людей к непосредственной или возможной опасности рабочим узлам оборудования, машин, механизмов и (или) элементам конструкции, которые могут являться источниками опасных и (или) вредных факторов, пожарной технике, средствам противопожарной и иной защиты, знакам безопасности и сигнальной разметки.
4
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
1 ИНФОРМАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ В СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Человек в системе «человек - машина» представляет собой одновременно и устройство по переработке информации, и по управляющему воздействию на технику.
Информационная совместимость оператора достигается наличием информации о среде обитания (производственной среде), о функционировании машины через восприятие параметрических значений и возможностью принятия, переработки этой информации с целью правильного и своевременного решения (на основании свойства антиципации) по воздействию на технику (машину).
Из всего многообразия такой информации рассмотрим информацию, которая целенаправленно служит для предотвращения несчастных случаев, пожаров, взрывов, аварий.
К такой информации можно отнести: цвета сигнальные, знаки,
звуковые сигналы безопасности.
Сигнальный цвет предназначен для привлечения внимания людей к непосредственной или возможной опасности рабочим узлам оборудования, машин, механизмов и (или) элементам конструкции, которые могут являться источниками опасных и (или) вредных факторов, пожарной технике, средствам противопожарной и иной защиты, знакам безопасности и сигнальной разметки.
Цвета сигнальные и знаки безопасности нормированы ГОСТ 12.4.026-76 [2]. Этим ГОСТ установлены четыре сигнальных цвета.
Красный со значением и областью применения на контрастном белом
фоне:
Непосредственная опасность – запрещение опасного поведения или действия и непосредственная опасность.
Аварийная или опасная ситуация – сообщение об аварийном отключении или аварийном состоянии оборудования или технологического процесса (эксплуатационного регламента).
Пожарная техника, средства противопожарной защиты, их элементы обозначают и определяют места нахождения пожарной техники, средств противопожарной защиты, их элементов.
Знак пожарной безопасности предназначен для регулирования поведения человека в целях предотвращения возникновения пожара, а также для обозначения мест нахождения средств противопожарной защиты, средств
5
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
оповещения, предписания, разрешения или запрещения определѐнных действий при возникновении горения (пожара).
Жѐлтый со значением возможной опасности и предписывающий область применения в виде обозначения возможной опасности, опасной ситуации и предупреждения, предостережения о возможной опасности. Наносится на контрастном чѐрном фоне.
Зелѐный на контрастном белом фоне:
безопасность, безопасные условия сообщают о нормальной (штатной) работе оборудования, нормальном (штатном) состоянии технологического процесса;
помощь, спасение содержат информацию об обозначении пути эвакуации, аптечке, кабинетов, средств по оказанию первой медицинской помощи.
Синий (контрастный фон – белый) несѐт в себе информацию:
о предписании во избежание опасности с условием обязательных действий в целях обеспечения безопасности;
об указаниях на разрешѐнные действия.
Контрастный цвет усиливает зрительное восприятие и выделение на окружающем фоне знаков безопасности и сигнальной разметки, выполнения графических символов и поясняющих знаков.
Кроме цветов безопасности, которые несут общую информацию, применяют знаки безопасности.
Знак безопасности представляет собой цветографическое изображение определѐнной геометрической формы с использованием сигнальных и контрастных цветов, графических символов и (или) поясняющих надписей. Надписи на этих знаках предназначены для предупреждения людей о непосредственной или возможной опасности, запрещения, предписания или определѐнных действий, а также информации о расположении объектов и средств, использование которых исключает воздействие опасных и (или) вредных факторов.
Эти знаки безопасности выполняются в виде геометрических фигур определѐнного значения, на цветном поле которых (цвета безопасности) нанесѐн символ или текст, или то и другое, конкретизирующее цвет безопасности.
Знаки безопасности могут быть: основными; дополнительными; комбинированными; групповыми.
6
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
Основные знаки безопасности содержат однозначное смысловое выражение требований по обеспечению безопасности. Их используют самостоятельно или в составе комбинированных и групповых знаков.
Устанавливается четыре группы знаков:ЗАПРЕЩАЮЩИЕ.ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ.ПРЕДПИСЫВАЮЩИЕ.УКАЗАТЕЛЬНЫЕ.
Запрещающие знаки запрещают определѐнные действия. Невыполнение этих знаков создаѐт реальную угрозу пожара, взрыва, аварии, несчастного случая.
Предупреждающие знаки указывают на возможную опасность в виде взрыва, пожара, поражения каким-либо опасным или вредны фактором рабочей среды.
Предписывающие знаки указывают на такие условия и действия, которые необходимо создать или осуществить с целью предупреждения несчастного случая. Например, использование средств индивидуальной защиты, указание непосредственного места безопасной работы и др.
Указательные знаки содержат информацию, помогающую ориентироваться в производственных условиях, на предприятии, а также о расположении различных функционально необходимых для жизнедеятельности объектов: здравпунктов, столовых, заправочных станций и др.
Дополнительные знаки безопасности содержат поясняющую надпись. Их используют в сочетании с основными знаками безопасности.
Комбинированные и групповые знаки безопасности состоят из основных и дополнительных знаков и являются носителями комплексных требований по обеспечению безопасности.
Знаки безопасности по видам применяемых материалов могут быть: светящимися; несветящимися; световозвращающими; фотолюминесцентными.
Светящимся материалом считается материал, обладающий свойствами люминесценции.
7
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
Люминесценция представляет собой свечение (излучение света) материала, находящегося в неравновесном (возбуждѐнном) состоянии за счѐт энергии внешнего воздействия (оптического, электрического, механического и т.п.) или за счѐт энергии внутреннего происхождения (химические и биохимические реакции и превращения).
К несветящимся материалам относят материалы, не обладающие свойствами люминесценции и способными отражать (рассеивать), падающий или проникающий на них естественный или искусственный свет без изменения частот, составляющих его квантов, но с возможным изменением его спектра.
Световозвращающий материал – это материал, который имеет в своѐм составе оптические элементы (сферические или плоскогранные), которые отражают (возвращают) падающий на них свет в направлении близких к направлению падения света.
Световозвращающий материал характеризуется коэффициентом световозвращения.
Коэффициент световозвращения – Rc (кд / лк м2 или мкд / лк м2) –
отношение силы света, отражѐнного световозвращающим материалом в направлении, противоположном направлению падения света к освещѐнности поверхности по нормали к освещѐнной площади поверхности.
Фотолюминесцентными считаются материала, свечение которых основано на свойстве фотолюминесценции.
Фотолюминесценция – это люминесценция, возбуждаемая воздействием внешнего кванта света, при которой частоты квантов и спектр излучаемого света изменяются по сравнению с частотами квантов и спектром возбуждающего света.
Знаки безопасности должны выполняться с учѐтом специфики условий размещения и в соответствии с требованиями безопасности по вредным и опасным факторам.
Знаки безопасности должны размещать (устанавливать) в поле зрения людей, с условием хорошего видения. Они должны не отвлекать внимания и не создавать неудобств при выполнении людьми своей профессиональной или иной деятельности, не загромождать проходи и проезды, не препятствовать перемещению грузов.
8
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
2 ВЗАИМОСВЯЗЬ ЧЕЛОВЕКА И МАШИНЫ
Функции человека на производстве в связи с механизацией и автоматизацией всѐ больше сводятся к управлению, контролю и программированию. Труд рабочего становится трудом оператора.
Для того чтобы управлять технологическим процессом, наблюдать и контролировать работу машин, оператору необходимы данные, которые характеризуют как ход процесса, так и состояние отдельных параметров в определѐнный момент времени; а также органы управления. Человек создал совершенные (для современного уровня развития техники) машины, которые могут выполнять сложнейшие операции. Процесс управления часто зависит от переработки большого объѐма информации. В этом случае оператор испытывает значительные нервные перенапряжения, приводящие к конфликту «человек - техника».
Разрешение проблемы психологического конфликта в этой системе зависит от «подгонки» машины к человеку - оператору для обеспечения наиболее благоприятных для него режимов работы.
Человек - оператор представляет собой одно из звеньев системы «человек - машина» (СЧМ). Но это живое звено существенно отличается от машинных звеньев способностью интеграции и ассоциации.
Под термином «машина» понимают всякое техническое устройство, с помощью которого осуществляется любая работа.
Как бы сложны ни были машины, они были и остаются лишь орудиями труда. Человек управляет объектом. Выступает ли он в роли диспетчера электростанции, авиадиспетчера или машиниста – во всех случаях процесс
управления имеет некоторые общие черты.
Все изменения управляемого объекта осуществляются введением в его системы каких-либо датчиков; сигналы, от которых преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Он воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующее действие, которое может быть простым и сложным.
Сигнал, возникающий в результате действия человека, преобразуется и поступает к управляемому объекту, изменяя его состояние. Новое состояние объекта вызывает изменение показаний приборов, которые информируют человека о результатах функционирования объекта в целом. Это в свою очередь может потребовать от человека новых действий и т.д.
На рис. 2.1 представлены структурные одноконтурные схемы замкнутой системы «человек - машина» (СЧМ).
9
Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой
Рис. 2.1. Структурные одноконтурные схемы замкнутой системы «человек - машина»
Процесс регулирования заключается в ряде переходов воздействий от одного звена к другому – 1, 2, 3, 4. Состояние любого звена влияет на все остальные и в свою очередь зависит от каждого из них.
Связи между, человеком и регулируемым объектом могут быть более сложными и включать большое число звеньев.
Могут быть и дополнительные контуры, т.е. структурная схема СЧМ становится более сложной. Так, с развитием автоматики функции регулирования передаются автоматам и СЧМ уже является более сложной системой (рис. 2.2). Но и в этом случае информация об управляемом объекте поступает на индикаторы, за которыми наблюдает человек.
Рис. 2.2. Схема системы «человек - машина» на стадии высокоавтоматизированного производства
10