人机系统并联可靠度计算(人机系统)

注安其他安全专业安全考前必背知识点

其他安全专业实务

考点1、实现机械安全的途径与对策措施

本质安全设计（直接安全技术措施）

1、合理的结构形式

2、限制机械应力以保证足够的抗破坏能力

3、使用本质安全的工艺过程和动力源

4、控制系统的安全设计

5、材料和物质的安全性

6、机械的可靠性设计

7、遵循安全人机工程学的原则

安全防护或补充保护措施（间接安全技术措施）

1.防护装置（固定式、活动式、联锁防护）；

2.保护装置（1）联锁装置；（2）能动装置；（3）保持一运行控制装置；（4）双手操纵装置；（5）敏感保护设备；（6）有源光电保护装置；（7）机械抑制装置；（8）限制装置；（9）有限运动控制装置（也称行程限制装置））

【考点 2】砂轮机的安全技术要求

砂轮主轴

砂轮主轴端部螺纹旋向须与砂轮工作时旋转方向相反，砂轮机应标明砂轮的旋转方向；端部螺纹应足够长，切实保证整个螺母旋入压紧（L>1cm)；主轴螺纹部分须延伸到紧固螺母的压紧面内，但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的1/2 （h>H/2）。

砂轮卡盘

一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3 ，切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的 1/4 ；卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5mm的足够间隙。

砂轮防护罩

（1）砂轮防护罩的总开口角度应不大于90°，如果使用砂轮安装轴水平面以下砂轮部分加工时，防护罩开口角度可以增大到125°。而在砂轮安装轴水平面的上方，在任何情况下防护罩开口角度都应不大于65°。

（2）砂轮防护罩任何部位不得与砂轮装置各运动部件接触，砂轮卡盘外侧面与砂轮防护罩开口边缘之间的间距一般应不大于15mm。

（3）防护罩上方可调护板与砂轮圆周表面间隙应可调整至6mm 以下；托架台面与砂轮主轴中心线等高，托架与砂轮圆周表面间隙应小于3mm 。

（4）防护罩的圆周防护部分应能调节或配有可调护板，以便补偿砂轮的磨损。当砂轮磨损时，砂轮的圆周表面与防护罩可调护板之间的距离应不大于l.6mm。

（5）应随时调节工件托架以补偿砂轮的磨损，使工件托架和砂轮间的距离不大于2mm。【考点 3】人机系统

1、人机特性比较强

人优于机器的能力：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、创造性等。

机器优于人的能力：反应和操作速度快，精确性高，输出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、进行演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。

2、人机功能分配原则

适合机器的工作：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作。

适合人的工作：研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作。

3、人机系统可靠性计算

系统中人的可靠度计算r = a1a2a3（a1——输入可靠度；a2——判断可靠度；a3——输出可靠度）

人机系统的可靠度计算串联系统：Rs = RH·RM（Rs——人机系统可靠度；RH——人的操作可靠度；RM——机器设备可靠度）

【考点 4】电击类型和电伤

电击类型：

1、根据电击时所触及的带电体是否为正常带电状态分类——直接接触电击和间接接触电击/2、按照人体触及带电体的方式分类——单线电击、两线电击和跨步电压（20m ）

电伤——电烧伤（最为常见的电伤，后果最严重）、 电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎

【考点 5】电击防护措施

直接接触电击防护措施

1、绝缘：分为气体、液体和固体绝缘材料；任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω

2、保护：遮栏高度不应低于1.7m，下部边缘离地不应超过0.1m。栅遮栏的高度户内不应小于1.2m、户外不应小于1.5m，栏条间距离不应大于0.2m；网眼遮栏与裸导体之间的距离不宜小于0.15m。

3、间距：在低压作业中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1m。在10kV作业中，无遮栏时，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.7m；有遮栏时，遮栏与带电体之间的距离不应小于0.35m。

间接接触电击防护措施

1、IT 系统（保护接地）：保护接地适用于各种不接地的配电网。在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100kV﹒A时，要求RE≤10Ω。

2、TT 系统（工作接地）：采用 TT 系统必须装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。TT 系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3、TN 系统（保护接零）：TN 系统分为TN—S，TN—C—S，TN—C三种类型。

注 工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω ，在 高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω；保护导体截面面积合格。有机械防护的 PE 线不得小于2.5mm2，没有机械防护的不得小于4mm2。铜质 PEN 线截面积不得小于10mm2，铝质的不得小于16mm2。

双重绝缘（防间接接触电击的措施）

工作绝缘的绝缘电阻不得低于2MΩ；保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ；加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ；双重绝缘和加强绝缘的标志。“回”作为II类设备技术信息一部分标在设备明显位置上。【重点】手持电动工具应优先选用II类设备；在潮湿场所及金属构架上工作时，除选用特低电压工具外，也应尽量选用II类设备。

安全电压（兼防直接接触和防间接接触电击的措施）

特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V 特低电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V 或 24V 特低电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V 特低电压；水下作业等特殊场所应采用6V 特低电压。

剩余电流动作保护

0.006、0.01、0.015、0.03、0.05、0.075、0.1、0.2、0.3、0.5、1、3、5、10、20A 共 15 个等级。其中，0.03A及其以下者属高灵敏度，主要用于防止各种人身触电事故；0.03A以上至1A 者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；1A 以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。

人机融合中态、势、感、知的嵌套与级联

态、势、感、知四部分的嵌套与级联可以被看作是一种综合、协同的感知模式，它们相互作用并相互支持，共同构成了全面的态势感知能力。

"态"指的是事物或系统的状态或状况。它可以包括各种要素，如环境、情况、情绪等。态势感知中的“态”部分提供了整体的背景和基础信息，为后续的感知过程提供了上下文。

"势"指的是事物或系统中潜在的发展趋势、动向或能量。它可以涉及到各种因素，如趋势分析、预测、模型等。在态势感知中，"势"部分帮助我们理解和预测未来的变化，以便做出相应的决策和行动。

"感"指的是人类的感知能力，包括视觉、听觉、嗅觉、触觉等。"感"部分通过人类的感官接收外界的信号和信息，并将其转化为可理解的形式，使我们能够感知和理解周围环境中的各种特征和情况。

"知"指的是机器的知识和智能能力。它包括数据分析、模式识别、机器学习等技术，可以帮助我们处理大量的数据、发现隐藏的模式和规律，并提供具有深度和广度的信息。

四部分的嵌套与级联可以形成一个闭环的感知过程：人类的感官接收外界的信息，将其转化为对事物状态的感知；机器通过数据分析和智能算法对这些信息进行处理和分析，提供更全面、准确和深入的认知；同时，机器也会根据人类的需求和指令，将处理结果反馈给人类，供其作出决策和行动。

通过态、势、感、知四部分的嵌套与级联，我们可以获得更全面、准确和高效的态势感知能力。人类的感知能力与机器的智能能力相互协同，充分发挥各自的优势，实现更好的决策支持和行动执行。这种综合感知模式在许多领域都具有重要的应用价值，如安全防护、灾害管理、智慧城市等。

在人机融合中，态、势、感、知四部分的嵌套与级联可以进一步提升态势感知的能力和水平，实现更智能、高效的决策支持系统。

嵌套：嵌套表示这四部分相互交织、紧密结合。人类的感知能力和机器的智能能力相互融合，共同参与态势感知的各个环节。人类通过感知自身周围的环境和情境，将观察到的信息传达给机器；而机器则通过分析这些信息、应用模型和算法，提供更全面、深入的认知。这种嵌套关系使得人机之间能够有效地协同工作，共同构建全面的态势感知。

级联：级联表示这四部分之间形成了一种层次化的关系。人类和机器的感知能力在不同的层次上进行协同工作，相互补充、相互支持。例如，人类可以通过自身的感知和经验，提供初步的直觉判断，然后将感知结果传递给机器；机器则可以基于更高级的数据处理、模型分析等能力，提供更准确、全面的图像和预测。这种级联关系使得人类和机器可以在不同层次上互相借力，形成更强大的感知和分析能力。

通过态、势、感、知四部分的嵌套与级联，可以实现以下优势：

充分发挥人类和机器各自的优势：人类具有感性认知、主观意识和情绪判断等优势；而机器则具备大规模数据处理、模式识别和智能算法等优势。通过嵌套与级联，可以充分发挥二者的特长，实现协同合作，提高态势感知的全面性和准确性。

提升决策支持能力：通过将人类和机器的感知能力结合起来，可为决策者提供更全面、准确的信息和建议。人类的直觉判断与机器的数据分析相结合，可以更好地理解复杂的态势，准确预测未来的趋势，并为决策提供有力支持。

处理复杂环境和任务：人机融合的态势感知可以处理更加复杂、多变的环境和任务。人类的主观感觉和经验判断与机器的分析能力相结合，可以更好地应对复杂的态势，帮助人类做出更明智、高效的决策。

综上所述，通过在人机融合中嵌套与级联态、势、感、知四部分，我们能够实现更高水平的态势感知和决策支持，为各行业带来更大的价值和发展机会。

每日一题丨注册安全工程师试题「第111题」技术

某系统由甲乙两人监控，甲的操作可靠度为0.90，乙的操作可靠度为0.80，机器设备的可靠度为0.95。当两人并联工作，并发生异常情况时，该人机系统的可靠度为（　）。

A．0.980

B．0.931

C．0.720

D．0.684

【答案】：B

【解析】：

当系统由两人监控时，控制如下图所示。一旦发生异常情况应立即切断电源。该系统有以下两种控制情形。

(1)异常状况时，相当于两人并联，可靠度比一人控制的系统增大了，这时操作者切断电源的可靠度为RHb(正确操作的概率)：

RHb＝1-(1-R1)(1-R2)

(2)正常状况时，相当于两人串联，可靠度比一人控制的系统减小了，即产生误操作的概率增大了，操作者不切断电源的可靠度为RHc(不产生误动作的概率)：

RHc＝Rl·R2

从监视的角度考虑，首要问题是避免异常状况时的危险，即保证异常状况时切断电源的可靠度，而提高正常状况下不误操作的可靠度则是次要的，因此这个监控系统是可行的。

所以两人监控的人机系统的可靠度Rsr为：

异常情况时，

Rsr′＝RHb·RM＝[1-(1-R1)(1-R2)]RM

正常情况时，

Rsr″＝RHc·RM＝Rl·R2·RM

本题人机系统的可靠度

=[1-(1-R1)(1-R2)]RM

=[1-(1-0.9)×(1-0.8)]×0.95

=0.931

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