安全生产_人机系统可靠性设计原则_第1页
安全生产_人机系统可靠性设计原则_第2页
安全生产_人机系统可靠性设计原则_第3页
安全生产_人机系统可靠性设计原则_第4页
安全生产_人机系统可靠性设计原则_第5页
已阅读5页,还剩2页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

人机系统可靠性计算【大纲考试内容要求】:1、熟悉人机系统可靠性计算;2、掌握人机系统可靠性设计原则。【教材内容】:四、人机系统可靠性计算(一)系统中人的可靠度计算由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。1人的基本可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,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示:ra1a2a3 (410)式中a1输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误;a2判断可靠度,考虑进行判断时失误;a3输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表43所示。表可靠度计算人的作业方式可分为两种情况,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可靠度的确定方法。(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,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下:r(t)exp0+l(t)dt (411)式中r(t)连续性操作人的基本可靠度;t连续工作时间;l(t)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察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:rl一p(nN) (412)式中N总动作次数;n失败动作次数;p概率符号。2人的作业可靠度考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为:RH1blb2b3b4bs(1r) (4一13)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可靠度。r可根据表44及式(410)求出。b1b5;可根据表44来确定。表4-4 可靠度RH的系数(blb5)(二)人机系统的可靠度计算人机系统组成的串联系统可按下式表达:RsRHRM (414)式中Rs人机系统可靠度;RH人的操作可靠度;RM机器设备可靠度。人机系统可靠度采用并联方法来提高。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,当系统出现故障时,才启用备用单元。1两人监控人机系统的可靠度当系统由两人监控时,控制如图48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):RHb1-(1-R1)(1-R2) (415)(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):RHcRlR2 (416)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度Rsr为:异常情况时,RsrRHbRM1-(1-R1)(1-R2)RM (417)正常情况时,RsrRHcRMRlR2RM (418)人机系统可靠性设计基本原则五、人机系统可靠性设计基本原则1系统的整体可靠性原则从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,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可靠性。2高可靠性组成单元要素原则系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。3具有安全系数的设计原则由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。4高可靠性方式原则为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。(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熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。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,仍能可靠工作。系统安全常常是以正常的准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。为达到功能准确性,采用保险结构方法可保证系统的可靠性。从系统控制的功能方面来看,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,一面还能短时运转。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标准化原则为减少故障环节,应尽可能简化结构,尽可能采用标准化结构和方式。6高维修度原则为便于检修故障,且在发生故障时易于快速修复,同时为考虑经济性和备用方便,应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。7事先进行试验和进行评价的原则对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法,必须事先进行试验和科学评价,然后再根据其可靠性和安全性而选用。8预测和预防的原则要事先对系统及其组成要素的可靠性和安全性进行预测。对已发现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人机工程学原则从正确处理人一机一环境的合理关系出发,采用人类易于使用并且差错较少的方式。10技术经济性原则不仅要考虑可靠性和安全性,还必须考虑系统的质量因素和输出功能指标。其中还包括技术功能和经济成本。11审查原则既要进行可靠性设计,又要对设计进行可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价指标。12整理准备资料和交流信息原则为便于设计工作者进行分析、设计和评价,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经验。13信息反馈原则应对实际使用的经验进行分析之后,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可靠性和高安全性的目的,应建立相应的组织机构,以便有力推进综合管理和技术开发。【例题】人机系统可靠性设计基本原则包括:()A、系统的整体可靠性原则B、高可靠性方式原则C、高维修度原则D、技术经济性原则E、标准化原则【答案】ABCDE一、单选题: 1、 即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障,这是采用了()。A. “自动保险”装置B. “故障安全”结构C. 标准化结构D. 预测和预防的原则 A B C D 你的答案: 标准答案:a 本题分数: 1.00 分,你答题的情况为 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,仍能可靠工作,这是采用了()。A. “自动保险”装置B. “故障安全”结构C. 标准化结构D. 预测和预防的原则 A B C D 你的答案: 标准答案:b 本题分数: 1.00 分,你答题的情况为 错误 所以你的得分为 0 分 解析: - 3、 某人机系统采用“故障安全”结构设计,当组成单元发生故障时,机器一面报警,一面还能短时运转,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 你的答案: 标准答案:b 本题分数: 1.00 分,你答题的情况为 错误 所以你的得分为 0 分 解析: - 二、多选题: 4、 人的基本可靠度主要由以下参数决定()。A. 性格可靠度B. 技术可靠度C. 输入可靠度D. 判断可靠度E. 输出可靠度 A B C D E 你的答案: 标准答案:c, d, e 本题分数: 2.00 分,你答题的情况为 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,其可靠度等于()的乘积。A.

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论