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 系统中人地牢靠度运算由于人机系统中人地牢靠性地因素众多且随机变化, 因此人地牢靠性是不稳固地. 人地牢靠度运算 定量运算 也是很困难地 .1人地基本牢靠度系统不因人体差错发生功能降低和故障时人地成功概率, 称为人地基本牢靠度, 用 r 表示 . 人在进行作业操作时地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

2、动器官执行失误, 如按错开关 .上式是外部环境在理想状态下地牢靠度值.a1,a2,a3,各值如表 4 3 所示 .表牢靠度运算人地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地牢靠度地确定方法.(1) 连续作业 . 在作业时间内连续进行监视和操纵地作业称为连续作业, 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.连续操作地人地基本牢靠度可以用时间函数表示如下：rtexp 0+ltdt4 11式中 rt连续性操作人地基本牢靠度；t 连续工作时间；lt t 时间内人地差错率 .(2) 间歇性作业 . 在作

3、业时间内不连续地观看和作业, 称为间歇性作业 , 例如 , 汽车司机观看汽车上地欢迎下载精品学习资源外表, 换挡、制动等 . 对间歇性作业一般接受失败动作地次数来描述牢靠度, 其运算公式为：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人地作业牢靠度考虑了外部环境因素地人地牢靠度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作业地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

4、据表4 4 来确定 .表 4-4牢靠度 RH地系数 bl b5 二 人机系统地牢靠度运算人机系统组成地串联系统可按下式表达：RsRHRM4 14式中 Rs人机系统牢靠度； RH人地操作牢靠度； RM机器设备牢靠度.人机系统牢靠度接受并联方法来提高. 常用地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地并联系统. 后备冗余法也是配备两个以上相同单元来完成同一系统地并联系统. 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地牢靠度当系

5、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. 该系统有以下两种欢迎下载精品学习资源把握情形 .(1) 反常状况时 , 相当于两人并联 , 牢靠度比一人把握地系统增大了, 这时操作者切断电源地牢靠度为 RHb正确操作地概率 ：RHb 1-1-R11-R24 15(2) 正常状况时 , 相当于两人串联 , 牢靠度比一人把握地系统减小了, 即产生误操作地概率增大了, 操作者不切断电源地牢靠度为RHc不产生误动作地概率 ：RHcRl R24 16从监视地角度考虑 , 首要问题是防止反常状况时地危险, 即保证反常状况时切断电源地牢靠度, 而提高正常状况下不误操作地牢靠度就

6、是次要地统地牢靠度度 Rsr 为： 反常情形时 , 因此这个监控系统是可行地. 所以两人监控地人机系Rsr RHbRM 1-1-R11-R2RM正常情形时 ,4 17Rsr 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系统地整体牢靠性原就从人机系统地整体牢靠性动身 , 合理确定人与机器地功能支配 , 从而设计出经济牢靠地人机系统 .一般情形下 , 机器地牢靠性高于人地牢靠性 , 实现生产地机械化和自动化 , 就可将人从机器地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地、高牢靠性单元要素

7、来进行设计.3. 具有安全系数地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地函数, 并且随时间地增加 , 牢靠性在降低 . 因此, 设计地牢靠性和有关参数应具有确定地安全系数.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构组合方式 .欢迎下载精品学习资源(1) 系统“自动保险”装置 . 自动保险 , 就是即使是外行不懂业务地人或不娴熟地人进行操作 , 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地根本性指导思想, 是本质安全化追求地目标. 要通过不断完善结构 , 尽可能地接近这个目标 .(2)

8、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地精确地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 . 为达到功能精确性 , 接受保险结构方法可保证系统地牢靠性 .从系统把握地功能方面来看 , 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地定期检查.通常在产业系统中 , 大多为消极被动式结构

9、 . 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、设备系列化地产品. 7事先进行试验和进行评判地原就对于缺乏实践考查和有用体会地材料和方法, 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. 推测和预防地原就要事先对系统及其组成要素地牢靠性和安全性进行推测. 对已发觉地问题加以必要地改善 , 对易于发生故障或事故地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地合理

10、关系动身, 接受人类易于使用并且差错较少地方式.10. 技术经济性原就不仅要考虑牢靠性和安全性 , 仍必需考虑系统地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地评判指标.12. 整理预备资料和沟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地数据和各种资料 , 以有效地利用已有地实际体会 .13. 信息反馈原就应对实际使用地体会进行分析之后 , 将分析结果反馈给有关部门 . 14设立相应地组织机构为实现高牢靠性和高安全性地目地, 应

11、建立相应地组织机构 , 以便有力推动综合治理和技术开发 .欢迎下载精品学习资源【例题】人机系统牢靠性设计基本原就包括：（）A、系统地整体牢靠性原就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地人或不娴熟地人进行操作, 也能保证安全 , 不受损害或不出故障 , 这是接受了（） .A. “自动保险”装置B. “故障安全”结构C. 标准化结构D. 推测和预防地原就A B C D你地答案：标准答案： a此题分数： 1.00分, 你答题地情形为 错误 所以你地得分为 0分解析：2、 即使个别零部件发生故障或失效, 系统性能

12、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. 推测和预防地原就A B C D你地答案：标准答案： b此题分数： 1.00分, 你答题地情形为 错误 所以你地得分为 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. 积极主动式C. 运行自检式D. 运行操作式A B C D你地答案：标准答案： b此题分数： 1.00分, 你答题地情形为 错误 所以你地得分为 0分解析：欢迎下载精品学习资源二、多项题 :4、 人地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你地答案：标准答案： c, d, e此题分数： 2.00分, 你答题地情形为 错误 所以你地得分为 .00分解析：5、 人机系统组成地串联系统 , 其牢靠度等于（）地乘积 .A. 人地基本牢靠度B. 人地操作牢靠度；C. 人地实际牢靠度D. 机器设备牢靠度E. 机器设备实际牢靠度A B C D E你地答案：标准答案： b, d欢迎下载