人的生理和心理及人体生物力学特性.ppt

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1、人的生理和心理及人人的生理和心理及人体生物力学特性体生物力学特性安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第2页页第一节第一节人的生理特性人的生理特性 机体在生存过程中表现出的功能活动，机体在生存过程中表现出的功能活动，称之为生命现象。从形态和功能上将机称之为生命现象。从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统。在内分泌系统、感觉系统和神经系统。在人机系统中，人与机的沟通主要通过感人机系统中，人与机的沟通主要通过感觉系统、神经系统和运动系统。觉系统、神经

2、系统和运动系统。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第3页页一、一、人的感知特性人的感知特性1 1、人的感知反应过程、人的感知反应过程 人机系统人机系统（见图见图3-13-1）人的神经系统结构（人的神经系统结构（见图见图2 2）感觉和知觉合称感知。感觉反映的是客观感觉和知觉合称感知。感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反映的是客观事物事物的个别属性，知觉反映的是客观事物的整体属性。感觉是知觉的基础，没有感的整体属性。感觉是知觉的基础，没有感觉，也就不可能有知觉。对事物的个别属觉，也就不可能有知觉。对事物的个别属性的反映的感觉越丰富，对事物的整体反性的反映的感觉越丰富，对事物的

3、整体反应的知觉就越完整、越正确。应的知觉就越完整、越正确。第一节第一节人的生理特性人的生理特性2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第4页页图图3 3-1 人人机机系系统统图图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第5页页图图2人的神经系统结构人的神经系统结构神神经经系系统统中枢神经中枢神经周围神经周围神经脊髓脊髓按按解解剖剖分分脑神经；脊神经脑神经；脊神经按功能分按功能分感觉（传入）神经感觉（传入）神经运运动动神神经经（传传出出）脑：脑：延髓；脑髓；中脑；间延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑脑；小脑；大脑躯体运动神经躯体运动神经（支配骨骼肌（支配骨骼肌)植物性

4、神经植物性神经（支配内脏器官）（支配内脏器官）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第6页页2、感觉的基本特征、感觉的基本特征感觉可以说是一切知识源泉，是人们认感觉可以说是一切知识源泉，是人们认识世界获得信息的门户，也是各种复杂识世界获得信息的门户，也是各种复杂的高级心理过程（如记忆、思维、想象、的高级心理过程（如记忆、思维、想象、情感）的基础。在生产过程中，培养和情感）的基础。在生产过程中，培养和发挥大家的感知能力，对减少和防止事发挥大家的感知能力，对减少和防止事故的发生具有十分重要的意义。故的发生具有十分重要的意义。感受器是指分布在体表或各种组织内部感受器是指分布在体表或各

5、种组织内部的能够感受机体内外变化的一种组织或的能够感受机体内外变化的一种组织或器官。感觉器官是机体内的感受器，如器官。感觉器官是机体内的感受器，如视觉器官、听觉器官、前庭器官等。视觉器官、听觉器官、前庭器官等。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第7页页2、感觉的基本特征、感觉的基本特征人的人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限。各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限。（表（表3-1）从人的感觉阈限来看，刺激本身必须达到从人的感觉阈限来看，刺激本身必须达到一定强度才一定强度才能对感受器官发生作用。（表能对感受器官发生作用。（表3-2）一种感受器官只能接受一种刺激一种感受器官只

6、能接受一种刺激和识别某一种特征，和识别某一种特征，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受声刺激。人的感觉印眼睛只接受光刺激，耳朵只接受声刺激。人的感觉印象象80%来自眼睛，来自眼睛，14%来自耳朵，来自耳朵，6%来自其他器官。来自其他器官。同时有多种视觉信息或多种听觉信息，或视觉与听觉同时有多种视觉信息或多种听觉信息，或视觉与听觉信息同时输入时，人们往往倾向于注意一个而忽视其信息同时输入时，人们往往倾向于注意一个而忽视其它它信息，如果同时输入的是两个强度相同的听觉信息，信息，如果同时输入的是两个强度相同的听觉信息，则对要听的那个信息的辨别能力将下降则对要听的那个信息的辨别能力将下降50%，并且只，并且只

7、能辨别最先输入的或是强度校大的信息。能辨别最先输入的或是强度校大的信息。感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生产生适应现象。适应现象。前进2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第8页页表表3 31 1 刺激及感觉反应刺激及感觉反应感觉感觉种类种类感觉感觉器官器官适宜刺激适宜刺激识别特征识别特征作作 用用视觉视觉眼眼光光形状、大小、位置、形状、大小、位置、远近、色彩、明暗、远近、色彩、明暗、运动方向等运动方向等鉴别鉴别听觉听觉耳耳声声声音的高低、声音的高低、强弱、方向和远近强弱、方向和远近报警、报警、联络联络嗅觉嗅觉鼻鼻挥

8、发和飞挥发和飞散的物质散的物质辣气、香气、臭气辣气、香气、臭气报警、报警、鉴别鉴别味觉味觉舌舌被唾液溶被唾液溶解的物质解的物质甜酸、苦辣、咸等甜酸、苦辣、咸等鉴别鉴别皮肤皮肤感觉感觉皮肤及皮肤及皮下皮下组织组织物理或化学物物理或化学物质对皮肤作用质对皮肤作用触觉、痛觉、触觉、痛觉、温度觉、压觉温度觉、压觉报警报警深部深部感觉感觉肌体肌体神经神经及关节及关节物质对肌物质对肌体的作用体的作用撞击、重力、姿势等撞击、重力、姿势等平衡感平衡感觉觉前庭前庭器官器官运动和位运动和位置变化置变化旋转运动、直线旋转运动、直线运动和摆动等运动和摆动等调整调整2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第

9、第9页页表表3 32 2 人体主要感觉阈值人体主要感觉阈值感觉感觉感感 觉觉 阈阈下下 限限上上 限限视觉视觉（2.22.25.75.7）1010-17-17J J（2.22.25.75.7）1010-8-8J J听觉听觉110110-12-12J/mJ/m2 21101102 2J/mJ/m2 2嗅觉嗅觉210210-7-7kg/mkg/m3 3味觉味觉410410-7-7(硫酸试剂摩尔浓度硫酸试剂摩尔浓度)触觉触觉2.6102.610-9-9J J温度觉温度觉6.28106.2810-9-9kg J/mkg J/m2 2ss9 913101310-6-6kg kg J/mJ/m2 2ss振

10、动觉振动觉振幅振幅2.5102.510-4-4mmmm2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第10页页3、知觉的基本特征人的知觉一般分为空间知觉，时间知人的知觉一般分为空间知觉，时间知觉，运动知觉与社会知觉等，它们有觉，运动知觉与社会知觉等，它们有如下共同特征如下共同特征：知觉的知觉的整体性整体性（见图（见图3）知觉的知觉的理解性理解性（见图（见图4）知觉的知觉的恒常性恒常性知觉的知觉的选择性选择性（见图（见图5）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第11页页图图3知觉的整体性2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第12页页图图4知觉的理解性2

11、008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第13页页图图5人头托盘双关图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第14页页4、人的视觉及其特性人的视觉及其特性（1 1）人眼的构造人眼的构造 视觉是由眼、视神经和视觉中枢共视觉是由眼、视神经和视觉中枢共同完成，眼是视觉的感受器官。同完成，眼是视觉的感受器官。眼球的基本结构（见图眼球的基本结构（见图6 6）眼球的水平解剖眼球的水平解剖图图 （见图（见图3-23-2）来自物体的光线通过角膜、玻璃体、来自物体的光线通过角膜、玻璃体、瞳孔、晶体、聚焦在视网膜的中央窝。瞳孔、晶体、聚焦在视网膜的中央窝。视网膜的锥体细胞及杆体细胞接受

12、光视网膜的锥体细胞及杆体细胞接受光刺激，转换为神经冲动，经由视神经刺激，转换为神经冲动，经由视神经传导到各视觉中枢。传导到各视觉中枢。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第15页页4、人的视觉及其特性人的视觉及其特性（2 2）视觉的基本参数）视觉的基本参数 波长和强度效应波长和强度效应 视角（见图视角（见图3-33-3）视角是确定被观测物尺寸范围的两端光线射入眼球视角是确定被观测物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被观测物体的相交角度，视角的大小与观察距离及被观测物体上两端点直线距离有关。上两端点直线距离有关。视力视力 视敏度是能够辨出视野中空间距离

13、非常小的两个物视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力，医学上视敏度即为视力。体的能力，医学上视敏度即为视力。视野（见图视野（见图3-43-4，图，图3-5 3-5）视野（静视野）是指当头部和眼球固定不动时所能视野（静视野）是指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围，眼球自由转动（动视野）看到的正前方空间范围，眼球自由转动（动视野）视距（见表视距（见表3-33-3）视距是指人在操作系统中正常的观察距离。视距是指人在操作系统中正常的观察距离。色觉色觉2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第16页页图图6人眼球的基本结构2008.9安全人机工程学第三章环境工程系

14、环境工程系第第17页页图图3 32 2眼眼球球的的水水平平解解剖剖图图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第18页页 图图3 33 3 视角视角2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第19页页 图图3 34 4 人人的的水水平平视视野野和和垂垂直直视视野野2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第20页页图图3 35 5 人对不同颜色的视野人对不同颜色的视野2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第21页页表表3 33 3 几种工作视距的推荐值几种工作视距的推荐值任务要求任务要求举举 例例视距离视距离（cmcm）固定视野直固定视野直

15、径径(cm)(cm)备备 注注最精细的最精细的工工 作作安装最小部件（表安装最小部件（表电子元件）电子元件）1212252520204040完全坐着，部完全坐着，部分地依靠视觉分地依靠视觉辅助手段辅助手段精细工作精细工作安装收音机、安装收音机、电视机电视机25253535（多（多为为30303232）40406060坐着或站着坐着或站着中等粗活中等粗活印刷机、钻井机、印刷机、钻井机、机床旁工作机床旁工作5050以下以下至至8080坐着或站着坐着或站着粗粗 活活包装、粗磨包装、粗磨50501501503030250250多为站着多为站着远远 看看黑板、开汽车黑板、开汽车150150以上以上250

16、250以上以上坐着或站着坐着或站着2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第22页页（3 3）常见的几种视觉现象）常见的几种视觉现象 暗适应与亮适应暗适应与亮适应 （见图（见图3-63-6）在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程叫暗适在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程叫暗适应；对光适应的过程叫亮适应。应；对光适应的过程叫亮适应。亮暗的频繁变化，眼睛不能很快适应，不仅亮暗的频繁变化，眼睛不能很快适应，不仅增加了眼睛的疲劳而且观察和判断容易失误，增加了眼睛的疲劳而且观察和判断容易失误，从而导致事故的发生。从而导致事故的发生。对比感度对比感度 人眼刚刚能辨别到物体时，背景与物体之间人眼刚刚能辨

17、别到物体时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差，其与背景亮度的最小亮度差称为临界亮度差，其与背景亮度之比成为临界对比。临界对比的倒数称为对比之比成为临界对比。临界对比的倒数称为对比感度。感度。视错觉视错觉 （见图（见图3-7a3-7a，图，图3-7b3-7b，图，图3-7c 3-7c）人观察外界物体形象和图形所得的印象与实人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。际形状和图形不一致的现象。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第23页页图图3 36 6 暗适应和亮适应曲线暗适应和亮适应曲线2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第24页

18、页图图3 37a 7a 几种常见视觉错误几种常见视觉错误2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第25页页图图3-7b一系列视错觉图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第26页页图3-7c视错觉图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第27页页（4）视觉运动规律）视觉运动规律眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。东西，后看到垂直方向的东西。视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行。进行。对物体尺寸和比例的估计，

19、水平方向比垂直方向准确、对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速、且不易疲劳。迅速、且不易疲劳。当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在操作中一般不能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在操作中一般不需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。人眼对直线轮廓比对曲线

20、轮廓更易于接受。颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人们从远处颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人们从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红、辨认前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，易于辨认的绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是：黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字顺序是：黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字等。等。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第28页页5、听觉特性听觉特性（1）人耳构造和听觉过程人耳构造和听觉过程（见图（见图3-8，图，图3-9）将声能有骨膜经放大传达到相当于鼓膜面积将声能

21、有骨膜经放大传达到相当于鼓膜面积1/20的卵圆窗，继而传给前庭阶的液。传到前庭的每的卵圆窗，继而传给前庭阶的液。传到前庭的每一个振动，都使一定量的液体从前庭向耳蜗的前一个振动，都使一定量的液体从前庭向耳蜗的前庭阶移动，并使听细胞受到刺激，转化成神经脉庭阶移动，并使听细胞受到刺激，转化成神经脉冲，经听神经传给大脑，这就是听觉过程。冲，经听神经传给大脑，这就是听觉过程。（2）听觉特征听觉特征可听范围可听范围（见图（见图3-10）能感觉到的频率范围能感觉到的频率范围16-20000Hz，最佳，最佳20-20000Hz，但随着年龄的增长，频率感受的上限，但随着年龄的增长，频率感受的上限逐年连续降低。逐

22、年连续降低。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第29页页5、听觉特性听觉特性（2）听觉特征听觉特征可听声音的强度可听声音的强度（见图（见图3-11）听阈指在某频率下，仍能够听到的该纯音的最小声级的分听阈指在某频率下，仍能够听到的该纯音的最小声级的分贝数，也称听力。贝数，也称听力。图图3-11表明：表明：在在800-1500Hz这段频率范围内，听阈无明显变化；这段频率范围内，听阈无明显变化；低于低于800Hz，可听响度随着频率的降低而明显减小；，可听响度随着频率的降低而明显减小；在在3000-4000Hz之间达到最大的听觉灵敏度，在该频率之间达到最大的听觉灵敏度，在该频率范围

23、内灵敏度高达标准指的范围内灵敏度高达标准指的10倍；倍；超过超过6000Hz灵敏度继续下降，大约在灵敏度继续下降，大约在17000Hz，减至标，减至标准值得准值得1/10；除了除了200-5000Hz之间有一段谷值外，开始感觉疼痛的极之间有一段谷值外，开始感觉疼痛的极限声强几乎与频率无关；限声强几乎与频率无关；在在1000Hz时平均听阈值为时平均听阈值为10-12（Wm-2）。）。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第30页页5、听觉特性听觉特性（2）听觉特征听觉特征方向敏感度方向敏感度 根据声音到达两耳的时间先后和响度差别根据声音到达两耳的时间先后和响度差别可判定声源的方向

24、。频率越高，响应对于方可判定声源的方向。频率越高，响应对于方向的依赖程度越大。向的依赖程度越大。掩蔽效掩蔽效应应 一个声音被另一个声音所掩盖的一个声音被另一个声音所掩盖的现现象称象称为为掩蔽。一个声音的听掩蔽。一个声音的听阈阈因另一个声音的掩蔽因另一个声音的掩蔽作用而提高的效作用而提高的效应应称称为为掩蔽效掩蔽效应应。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第31页页图图3 38 8 人耳的构造人耳的构造2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第32页页图图3-9人耳的剖面图人耳的剖面图2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第33页页 图图3 310

25、 10 年龄对听力敏感性的影响年龄对听力敏感性的影响2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第34页页图图3-11人的听觉阈限2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第35页页6、人的嗅觉、味觉和肤觉特性人的嗅觉、味觉和肤觉特性（1 1）嗅）嗅 觉（觉（P59P59）（2 2）味）味 觉（觉（P59P59）（3 3）肤）肤 觉（觉（P59P59）触觉（触觉感受器见图触觉（触觉感受器见图10 10，触觉阈限），触觉阈限）温度觉温度觉痛觉（见图痛觉（见图1111）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第36页页图图10部分触觉感受器2008.9安全人机工

26、程学第三章环境工程系环境工程系第第37页页图图11人的痛、温度和粗略触觉传导通路2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第38页页二、人的反应时间二、人的反应时间1 1、定义、定义2 2、影响反应时间的影响因素、影响反应时间的影响因素随感觉通道不同而不同随感觉通道不同而不同（见表（见表3-4）与运动器官有关与运动器官有关（见表（见表3-5）与刺激性质有关与刺激性质有关（见表（见表3-6）随执行器官不同而不同随执行器官不同而不同（见表（见表3-7）与刺激数目的关系与刺激数目的关系（见表（见表3-8）与颜色的配合有关与颜色的配合有关（见表（见表3-9）与年与年龄龄有关有关（见表（见表

27、3-10）与与训练训练有关有关 2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第39页页 表表3 34 4 反应时间随感觉通道的变化反应时间随感觉通道的变化T（秒）听觉触觉视觉嗅觉味觉咸味甜味酸味苦味0.1150.1820.1170.2010.1880.2060.2000.3700.3080.4460.5231.082动作部位动作特点最少平均时间 （ms）手握取直线曲线70220旋转克服阻力不克服阻力720220脚直线的克服阻力的360720腿直线的脚向侧面3607201460躯干弯曲倾斜72016201260表表3 35 5 反应时间与运动器官的关系反应时间与运动器官的关系2008.

28、9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第40页页表表3 37 7执行器官的反应时间执行器官的反应时间动作部位动作特点最少平均时间 （ms）手握取直线曲线70220旋转克服阻力不克服的720220脚直线的克服阻力的360720腿直线的脚向侧面3607201460躯干弯曲倾斜72016201260表表3 36 6 反应时间与刺激性质的关系反应时间与刺激性质的关系执行器官反应时间（ms）右手左手右脚左脚1471441741792008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第41页页表表3 38 8 反应时间与刺激数目的关系反应时间与刺激数目的关系刺激选择数12345678910反应时间

29、 （ms）187316364434485532570603619622 表表3 39 9 反应时间与颜色的关系反应时间与颜色的关系表表3 310 10 年龄与反应时间的关系年龄与反应时间的关系 年 龄2030405060反应时间相对值100104112116161颜 色 对 比白与黑红与绿红与黄红与橙 平均反应时间 （ms）1972082172462008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第42页页三、三、人体活动过程的生理变化与适应人体活动过程的生理变化与适应1 1、人体活动时机体的调节与适应、人体活动时机体的调节与适应神经系统（神经系统（P61P61）神神经经系系统统分分为为中

30、中枢枢神神经经系系统统（脊脊髓髓和和脑脑）和和分分布布全全身身的的外外周周神神经经系系统统（包包括括连连接接感感受受器器官官与与中中枢枢的的传传入入神神经，连接中枢与效应器官的传出神经等）经，连接中枢与效应器官的传出神经等）主要作用（反应和传导）主要作用（反应和传导）神神经经传传导导特特征征（生生理理完完整整性性、绝绝缘缘性性、双双向向性性、相相对对不疲劳性）不疲劳性）血管系统（血管系统（心率心率、血血压压、血液再分配、血液成分血液再分配、血液成分）P62P62呼呼吸吸系系统统（作作业业时时呼呼吸吸次次数数随随体体力力劳劳动动强强度度加加大大而而增增加加。劳劳动动停停止止后后，呼呼吸吸节节奏奏

31、和和肺肺通通气气量量会会逐逐渐渐减减少少直直至恢复到安静状至恢复到安静状态态）体体温温调调节节（人人体体的的体体温温并并不不是是恒恒定定不不变变的的，人人脑脑、心心脏脏及及腹腹内内器器官官的的温温度度较较为为稳稳定定，称称为为核核心心温温度度。稳稳定定的核心温度是正常生理活的核心温度是正常生理活动动的保的保证证）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第43页页三、三、人体活动过程的生理变化与适应人体活动过程的生理变化与适应2 2、脑力、脑力劳动时劳动时机体的机体的调节调节与适与适应应脑脑力力劳劳动动需需要要充充足足的的氧氧，需需氧氧量量为为全全身需氧量的身需氧量的20%。脑脑力

32、力劳劳动动常常使使心心率率减减慢慢，但但特特别别紧紧张张时时可可使使心心跳跳加加快快、血血压压上上升升、呼呼吸吸稍稍加加快快、脑脑部部充充血血而而四四肢肢和和腹腹腔腔血血液液则则减减少少；脑脑电电图图、心心电电图图也也有有所所变变化化，但不能用来衡量劳动的性质及其强度。但不能用来衡量劳动的性质及其强度。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第44页页三、三、人体活动过程的生理变化与适应人体活动过程的生理变化与适应3 3、人体信息处理系统、人体信息处理系统信信息息处处理理的的核核心心在在于于判判断断、处处理理的的正正确确与与否否不不仅仅取取决决于于知知识识与与经经验验，而而且且与

33、与本本人人生生理理和和心心理理条条件件的的限限制制或或影影响响也有很大关系。也有很大关系。如如果果同同时时给给出出很很多多信信息息时时，人人机机系系统统将将发发生生怎怎样样的的反反应应是是随随着着作作业业的的内内容容、性性质质和和作作业业者者当当时时的的身身心心活活动动状状况况变变化的。化的。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第45页页三、三、人体活动过程的生理变化与适应人体活动过程的生理变化与适应影响人的信息处理能力的因素：影响人的信息处理能力的因素：人的神经活动规律人的神经活动规律动机与积极性动机与积极性学习和训练学习和训练疲疲劳劳将将使使作作业业的的信信息息处处理理能

34、能力力降降低低、反应时间增加、判断错误增多。反应时间增加、判断错误增多。人的个体差异人的个体差异年龄、性别、经验、季节年龄、性别、经验、季节人体的信息传递效率即反应快慢人体的信息传递效率即反应快慢人的大脑所处的意识水平人的大脑所处的意识水平2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第46页页三、三、人体活动过程的生理变化与适应人体活动过程的生理变化与适应4 4、人体节律周期和昼夜周期、人体节律周期和昼夜周期人人类类是是按按照照统统计计学学证证实实的的周周期期性性变变化化即即生生物物节律而生活的。节律而生活的。昼昼夜夜节节律律指指的的是是24h内内或或20-28h内内的的平平均均周周

35、期（也可指长于期（也可指长于23.9h短于短于24.1h的平均节律）。的平均节律）。外源性影响（社会事变、电子现象和温度）外源性影响（社会事变、电子现象和温度）内源性影响（细胞性和神经性内分泌）内源性影响（细胞性和神经性内分泌）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第47页页四、四、环境因素对生理功能的影响环境因素对生理功能的影响及作业环境分级及作业环境分级 1 1、粉尘作业环境、粉尘作业环境 粉粉尘尘及其危害及其危害 （P66P66）工业粉尘的卫生标准和管理标准工业粉尘的卫生标准和管理标准 （见（见表表3-113-11）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第

36、48页页表表3 31111生产性粉尘作业危害程度分级生产性粉尘作业危害程度分级生生产产性性粉粉尘尘中中游游离离SiOSiO2 2含量含量工工人人接接尘尘时时间间肺肺总总通通气气量量（升（升/日人）日人）生产性粉尘浓度超标倍数生产性粉尘浓度超标倍数0 01 12 24 48 816163232646410104000400060006000600060000 01010 40404000400060006000600060004040 707040004000600060006000600070704000400060006000600060002008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程

37、系第第49页页2 2、环境化学因素及其危害、环境化学因素及其危害 （1 1）工业生产中的毒物及中毒（）工业生产中的毒物及中毒（P68P68）（2 2）生）生产产中常中常见见毒物毒物对对人体的影响人体的影响 一一氧氧化化碳碳（见见表表3-123-12）/二二氧氧化化碳碳（见见表表3-133-13）/二二氧氧化化硫硫 /氯氯气气（表表3-143-14）/铅铅 /汞汞/熏烟熏烟/雾雾滴滴 （3 3）工工业业毒毒物物的的卫卫生生标标准准和和管管理理标标准准（见（见表表3-153-153-183-18）2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第50页页表表3 312 12 一氧化碳对人体影

38、响与浓度的关系一氧化碳对人体影响与浓度的关系浓度浓度ppmppm对人体产生的影响对人体产生的影响1001004004005005006006007007001000100012001200150015002000200040004000以上以上数小时对人体无影响数小时对人体无影响1 1小时内无影响小时内无影响1 1小时后有时会引起不快感小时后有时会引起不快感1 1小时后会引起不快感小时后会引起不快感1 1小时后会有危险小时后会有危险1 1小时内即有危险小时内即有危险接触时间接触时间（minmin）浓度（）浓度（）人体中毒症状人体中毒症状1010404080802.02.01.61.61.41.

39、4轻轻度度精精神神紧紧张张，感感觉觉变变化化，轻轻度度听听力力减退，呼吸频率增高。减退，呼吸频率增高。1010404080803.53.52.82.82.42.4恶恶心心，头头晕晕，呼呼吸吸急急促促，视视觉觉辨辨别别能能力下降力下降1010404080807.97.96.86.86.16.1昏迷，严重意识丧失。昏迷，严重意识丧失。表表3 313 13 二氧化碳对人体影响与浓度的关系二氧化碳对人体影响与浓度的关系返回2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第51页页 表表3 314 14 氯对人的急性中毒反应氯对人的急性中毒反应浓度浓度人体反应人体反应mg/mmg/m3 3ppmp

40、pm0.060.061.51.53 39 918189090120120180180300300300030000.020.020.050.051 13 36 630304040606010010010001000嗅觉阈浓度嗅觉阈浓度有气味有气味有明显气味，刺激眼、鼻有明显气味，刺激眼、鼻刺激咽喉致咳刺激咽喉致咳引起剧咳引起剧咳接触接触303060min60min，可能引起严重损害，可能引起严重损害可能造成致命损害可能造成致命损害可危及生命可危及生命返回2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第52页页表表3 315 5615 56种毒物危害级别种毒物危害级别危害级别危害级别毒毒

41、 物物 名名 称称级级（极度危害）（极度危害）汞汞及及其其化化合合物物、苯苯、砷砷及及其其无无机机化化合合物物、氯氯乙乙烯烯、铬铬酸酸盐盐重重铬铬酸酸盐盐、黄黄磷磷、铍铍及及其其化化合合物物、对对硫硫磷磷、羰羰基基镍镍、八八氟氟异异丁丁烯烯、氯氯甲甲醚醚、锰锰及及其其无无机机化化合合物物、氰氰化化物物、三三硝硝基基甲甲苯苯级级（高度危害）（高度危害）铅铅及及其其化化合合物物、二二硫硫化化碳碳、氯氯、丙丙烯烯青青、四四氯氯化化碳碳、硫硫化化氢氢、甲甲醛醛苯苯胺胺氟氟化化氢氢、五五氯氯酚酚及及其其钠钠盐盐、镉镉及及其其化化合合物物、敌敌百百虫虫、氯氯丙丙烯烯、钒钒及及其其化化合合物物、溴溴甲甲烷烷

42、、硫硫酸酸二二甲甲酯酯镍镍、甲甲苯苯二二异异氰氰酸酸酯酯、环环氧氧氯氯丙丙烷烷、砷砷化化氢氢、敌敌敌敌畏畏、光光气气、氯丁二烯、一氧化碳、硝基苯氯丁二烯、一氧化碳、硝基苯级级（中度危害）（中度危害）苯苯乙乙烯烯甲甲醇醇、硝硝酸酸、硫硫酸酸、盐盐酸酸、甲甲苯苯、二二甲甲苯苯、三三氯氯乙乙烯、二甲基酰胺、六氟丙烯、苯酚、氮氧化物烯、二甲基酰胺、六氟丙烯、苯酚、氮氧化物级级（轻度危害）（轻度危害）溶剂汽油、丙酮、氢氧化钠四氯乙烯、氨溶剂汽油、丙酮、氢氧化钠四氯乙烯、氨2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第53页页表表3 316 16 毒物危害毒物危害权权种系数种系数毒物危害程度级别

43、毒物危害程度级别D D级（轻度危害）级（轻度危害）级（中度危害）级（中度危害）级（高度危害）级（高度危害）级（极度危害）级（极度危害）8 84 42 21 1表表3 31717有有毒毒作作业业时时间间权权系系数数有毒作业劳动时间有毒作业劳动时间（h h）L L22225 5551 12 23 3指指 数数 范范 围围级级 别别C 0C 00C 60C 66C 246C 2424C 962496C960 0级（安全作业）级（安全作业）一级（轻度危害作业）一级（轻度危害作业）二级（中度危害作业）二级（中度危害作业）三级（重度危害作业）三级（重度危害作业）四级（极度危害作业）四级（极度危害作业）表表

44、3 31818有毒作业分级表有毒作业分级表2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第54页页3 3、物理因素危害、物理因素危害高温高温（见（见表表3-193-19 ，表表3-203-20）低温低温（表表3-213-21、表表3-223-22、表表3-233-23）冷水作业冷水作业 噪声噪声（表表3-243-24）振动振动辐射辐射2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第55页页表表3 319 19 高温作业分级表高温作业分级表接触高接触高温作业温作业时间时间minminWBGTWBGT指数指数o oC C（P73P73）2525 26262727 28282929

45、30303131 32323333 34343535 36363737 38383939 40404141 42424343120120121121 240240241241 3603603603602008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第56页页表表3 320 20 高温作业允许持续接触热时间限值高温作业允许持续接触热时间限值工作地点温度工作地点温度 o oC C轻劳动轻劳动中等劳动中等劳动重劳动重劳动3030323280807070606032323434707060605050343436366060505040403636383850504040303038384040

46、40403030202040404242303020201515424244442020101010102008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第57页页表表3 321 21 低温作业分级表低温作业分级表冷水作冷水作业时间业时间率（）率（）温温 度度 范范 围围 o oC C551010005 55 510101010151515152020 252550505050757575752008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第58页页表表3 322 22 工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准2008.9安全人机工程学第三章环境工程系

47、环境工程系第第59页页表表3 323 23 冷水作业分级表冷水作业分级表冷水作业冷水作业时间率时间率（）（）1212101010108 8886 6664 4442 22252550505050757575752008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第60页页表表3 324 24 噪声作业分级级别指数表噪声作业分级级别指数表噪声危害程度噪声危害程度指数范围指数范围级别级别安全作业安全作业I0I00 0轻度危害作业轻度危害作业0I10I1中度危害作业中度危害作业1I21I2高度危害作业高度危害作业2I323I32008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第61页页第二节第

48、二节人的心理特性人的心理特性一、一、心理学概述心理学概述心心理理学学是是研研究究人人的的心心理理活活动动规规律律和和心心理理机机制制的的科科学学。心心理理规规律律是是指指认认识识、情情感感、意意志志、气气质质、情情绪绪等等心心理理过过程程和和能能力力、性性格格、需需要要、动动机机等等心心理特征等规律。理特征等规律。辩辩证证唯唯物物主主义义肯肯定定心心理理是是客客观观现现实实在在大大脑脑中中的的反反映映，从从反反映映的的机机制制学学来来说说，人人是是自自然然实实体体；从从反反映映的的现现实实内内容容来来说说，人人又又是是社社会会实实体体。所所以以，人人类类心心理理学学是是一一门门既既有有自自然然

49、科科学学性性质质，又又有有社社会会科学性质的科学。科学性质的科学。心心理理学学包包括括教教育育心心理理学学、儿儿童童心心理理学学、体体育育心心理理学学、安安全全心心理理学学、艺艺术术心心理理学学、医医学学心心理理学学、创造心理学、管理心理学、犯罪心理学等。创造心理学、管理心理学、犯罪心理学等。2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第62页页 认识过程认识过程：如感觉、知觉、记忆、注意、思维、想象如感觉、知觉、记忆、注意、思维、想象 心理过程特性心理过程特性 情感过程情感过程：如情绪与情感如情绪与情感 意志过程：如意志意志过程：如意志 个性心理特征个性心理特征：如需要、动机、兴趣

50、、能力、气质、性格、世界观如需要、动机、兴趣、能力、气质、性格、世界观 心理特性心理特性一、一、心理学概述心理学概述人与其他动物的根本区别就在于人有意识，人与其他动物的根本区别就在于人有意识，有自觉能动性。人的心理特性结构如下图所示：有自觉能动性。人的心理特性结构如下图所示：2008.9安全人机工程学第三章环境工程系环境工程系第第63页页一、一、心理学概述心理学概述人的心理是人脑对客观世界的能动反应人的心理是人脑对客观世界的能动反应（1）心理是客观世界的反映。）心理是客观世界的反映。（2）心理是脑的机能）心理是脑的机能每个人都有自己独特的个性心理特征，人人每个人都有自己独特的个性心理特征，人人