2022年abd安全管理技术讲义作业-技术-人机系统可靠性计算.docx

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1、精品学习资源人机系统牢靠性运算【大纲考试内容要求】：1、熟识人机系统牢靠性运算；2、把握人机系统牢靠性设计原就；【教材内容】：四、人机系统牢靠性运算 一 系统中人的牢靠度运算由于人机系统中人的牢靠性的因素众多且随机变化，因此人的牢靠性是不稳固的；人的牢靠度运算 定量运算 也是很困难的；1人的基本牢靠度系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本牢靠度，用r 表示；人在进行作业操作时的基本牢靠度可用下式表示：r a1a2a34 10式中 a1输入牢靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误； a2判定牢靠度，考虑进行判定时失误； a3输出牢靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错

2、开关；上式是外部环境在理想状态下的牢靠度值；a1， a2 ，a3 ，各值如表 4 3 所示；表牢靠度运算人的作业方式可分为两种情形，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业；下面分别说明这两种作业人的牢靠度的确定方法；(1) 连续作业；在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业，例如把握人员连续观看外表并连续调剂流量；汽车司机连续观看线路并连续操纵方向盘等；连续操作的人的基本牢靠度可以用时间函数表示如下：rtexp 0+ltdt4 11式中 rt连续性操作人的基本牢靠度；t 连续工作时间；lt t 时间内人的差错率；(2) 间歇性作业；在作业时间内不连续地观看和作业，称为间歇性作

3、业，例如，汽车司机观看汽车上的外表，换挡、制动等；对间歇性作业一般接受失败动作的次数来描述牢靠度，其运算公式欢迎下载精品学习资源为：r l 一 pn N4 12式中 N总动作次数；n失败动作次数；p概率符号；2人的作业牢靠度考虑了外部环境因素的人的牢靠度RH为：RH 1bl b2b3b4bs1 r4一 13式中 b1作业时间系数；b2作业操作频率系数；b3作业危险度系数；b4作业生理和心理条件系数；b5作业环境条件系数；1-r作业的基本失效概率或基本不行靠度；r 可依据表 4 4 及式 4 10 求出； b1 b5；可依据表 4 4 来确定；表 4-4牢靠度 RH的系数 bl b5 二 人机系

4、统的牢靠度运算人机系统组成的串联系统可按下式表达：RsRHRM4 14式中 Rs人机系统牢靠度； RH人的操作牢靠度； RM机器设备牢靠度；人机系统牢靠度接受并联方法来提高；常用的并联方法有并行工作冗余法和后备冗余法；并行工作冗余法是同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务，当一个单元失效时，其余单元仍能完成工作的并联系统；后备冗余法也是配备两个以上相同单元来完成同一系统的并联系统；它与并行工作冗余法不同之处在于后备冗余法有备用单元，当系统显现故障时，才启用备用单元；1两人监控人机系统的牢靠度当系统由两人监控时，把握如图4 8 所示；一旦发生反常情形应马上切断电源；该系统有以下两欢迎下载精品

5、学习资源种把握情形；(1) 反常状况时，相当于两人并联，牢靠度比一人把握的系统增大了，这时操作者切断电源的牢靠度为 RHb正确操作的概率 ：RHb 1-1-R11-R24 15(2) 正常状况时，相当于两人串联，牢靠度比一人把握的系统减小了，即产生误操作的概率增大了，操作者不切断电源的牢靠度为RHc不产生误动作的概率 ：RHcRl R24 16从监视的角度考虑，首要问题是防止反常状况时的危险，即保证反常状况时切断电源的牢靠度， 而提高正常状况下不误操作的牢靠度就是次要的，因此这个监控系统是可行的；所以两人监控的人机系统的牢靠度度 Rsr 为：反常情形时，Rsr RHbRM 1-1-R11-R2

6、RM4 17正常情形时，Rsr RHcRMRl R2RM4 18人机系统牢靠性设计基本原就五、人机系统牢靠性设计基本原就1. 系统的整体牢靠性原就从人机系统的整体牢靠性动身，合理确定人与机器的功能支配，从而设计出经济牢靠的人机系统；一般情形下，机器的牢靠性高于人的牢靠性，实现生产的机械化和自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高了人机系统牢靠性；2. 高牢靠性组成单元要素原就系统要接受经过检验的、高牢靠性单元要素来进行设计；3. 具有安全系数的设计原就由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以牢靠性也是随时间变化的函数， 并且随时间的增加，牢靠性在降低；因此，设计的牢靠性

7、和有关参数应具有确定的安全系数；4. 高牢靠性方式原就为提高牢靠性，宜接受冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高牢靠度结欢迎下载精品学习资源构组合方式；(1) 系统“自动保险”装置；自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不娴熟的人进行操作，也能保证安全，不受损害或不出故障；这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标；要通过不断完善结构，尽可能地接近这个目标；(2) 系统“故障安全”结构；故障安全，就是即使个别零部件发生故障或失效， 系统性能不变，仍能牢靠工作；系统安全常常是以正常的精确的完成规定功能为前提；可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大事故发生；

8、为达到功能精确性，接受保险结构方法可保证系统的牢靠性；从系统把握的功能方面来看，故障安全结构有以下几种：消极被动式；组成单元发生故障时，机器变为停止状态；积极主动式；组成单元发生故障时，机器一面报警，一面仍能短时运转；运行操作式；即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次的定期检查；通常在产业系统中，大多为消极被动式结构；5. 标准化原就为削减故障环节，应尽可能简化结构，尽可能接受标准化结构和方式；6. 高修理度原就为便于检修故障，且在发生故障时易于快速修复，同时为考虑经济性和备用便利，应接受零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品； 7事先进行试验和进行评判的原就对于缺乏实践考查和有用体会的材

9、料和方法，必需事先进行试验和科学评判， 然后再依据其牢靠性和安全性而选用；8. 推测和预防的原就要事先对系统及其组成要素的牢靠性和安全性进行推测；对已发觉的问题加以必要的改善，对易于发生故障或事故的薄弱环节和部位也要事先制定预防措施和应变措施；9. 人机工程学原就从正确处理人一机一环境的合理关系动身，接受人类易于使用并且差错较少的方式；10. 技术经济性原就不仅要考虑牢靠性和安全性，仍必需考虑系统的质量因素和输出功能指标；其中仍包括技术功能和经济成本；11. 审查原就既要进行牢靠性设计，又要对设计进行牢靠性审查和其他专业审查，也就是要重申和贯彻各专业各行业提出的评判指标； 12整理预备资料和沟

10、通信息原就为便于设计工作者进行分析、设计和评判，应充分收集和整理设计者所需要的数据和各种资料，以有效地利用已有的实际体会；13. 信息反馈原就应对实际使用的体会进行分析之后，将分析结果反馈给有关部门；14. 设立相应的组织机构为实现高牢靠性和高安全性的目的，应建立相应的组织机构，以便有力推动综欢迎下载精品学习资源合治理和技术开发；【例题】人机系统牢靠性设计基本原就包括：（）A、系统的整体牢靠性原就B、高牢靠性方式原就C、高修理度原就 D、技术经济性原就E、标准化原就【答案】 ABCDE一、单项题 :1、 即使是外行不懂业务的人或不娴熟的人进行操作，也能保证安全，不受损害或不出故障，这是接受了（

11、）；A. “自动保险”装置B. “故障安全”结构C. 标准化结构D. 推测和预防的原就A B C D你的答案：标准答案： a此题分数： 1.00分，你答题的情形为 错误 所以你的得分为 0分解析：2、 即使个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，仍能牢靠工作，这是接受了（）；A. “自动保险”装置B. “故障安全”结构C. 标准化结构D. 推测和预防的原就A B C D你的答案：标准答案： b此题分数： 1.00分，你答题的情形为 错误 所以你的得分为 0分解析：3、 某人机系统接受“故障安全”结构设计，当组成单元发生故障时，机器一面报警，一面仍能短时运转，这是（）；A. 消极被动式B. 积极

12、主动式C. 运行自检式D. 运行操作式A B C D你的答案：标准答案： b此题分数： 1.00分，你答题的情形为 错误 所以你的得分为 0分解析：欢迎下载精品学习资源二、多项题 :4、 人的基本牢靠度主要由以下参数准备（）；A. 性格牢靠度B. 技术牢靠度C. 输入牢靠度D. 判定牢靠度E. 输出牢靠度A B C D E你的答案：标准答案： c, d, e此题分数： 2.00分，你答题的情形为 错误 所以你的得分为 .00分解析：5、 人机系统组成的串联系统，其牢靠度等于（）的乘积；A. 人的基本牢靠度B. 人的操作牢靠度；C. 人的实际牢靠度D. 机器设备牢靠度E. 机器设备实际牢靠度A B C D E你的答案：标准答案： b, d欢迎下载