Критерии безопасности системы «человек-машина»

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего образования

«Тамбовский государственный технический университет»

Кафедра «Безопасность и правопорядок»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

на тему: Критерии безопасности системы «человек-машина»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студентка

группы БЮР 41(д) уг

 

Проверил: к.и.н., доцент

Дик А.А. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тамбов 2017 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..

1. Опасности, источники опасности. Функционирование в системе «человек-машина»………………………………………………………………………….

2. Структурная схема системы «человек-машина»……………………………

3. Общие требования к организации и образованию рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ…………………………………………………………………………….

Заключение…………………………………………………………………..

Список использованной литературы………………………………………..

 

Введение

Повседневная жизнедеятельность человека тесно связана с широкой эксплуатацией и интенсивным использованием новой техники и технологии, реализацией автоматизированных и механизированных производственных процессов, которые, с одной стороны, превращают его из непосредственного исполнителя в оператора сложной системы «человек - машина», с другой – являются потенциальным или реальным источником вредных факторов и опасностей.

Безопасность деятельности человека на производстве обеспечивается разработкой мер защиты от опасностей в системе «человек - машина - производственная среда». Каждая из подсистем подвержена определенным опасностям, которые в сумме формируют все опасности в этой системе.

Подсистема «человек» всегда рассматривается как взаимосвязь организма человека и личности. Поэтому опасности этой подсистемы заложены в физиологических данных и психологических возможностях человека. Любая деятельность подразумевает ряд обязательных психических процессов и функций, которые обеспечивают достижение необходимого результата.

Определяющим критерием безопасности является надежность - один из, основных показателей качества любой системы (конструкции), заключающаяся в способности выполнять заданные функции. Основной целью анализа безопасности и надежности является уменьшение вероятности аварий и связанных с ними несчастных случаев, человеческих жертв, экономических потерь и нарушений в окружающей среде.

 

1. Опасности, источники опасности. Функционирование в системе «человек-машина»

Под опасностью подразумеваются явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно, т.е. вызывать нежелательные последствия, оказывающие негативное влияние на жизнь и здоровье человека; и окружающую среду.

Источники опасности делаться на два вида: естественные и антропогенные.

Естественные источники опасностей:

- Землетрясение - подземные толчки и колебания поверхности земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок),

- Наводнение - затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озерах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а также причиняет материальный ущерб;

- Космические источники - метеориты, кометы;

- Солнечная активность - комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей;

Техногенные источники опасности - это прежде всего опасности, связанные с использованием транспортных средств, с эксплуатацией подъемно-транспортного оборудования, использованием горючих, легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ и материалов, с использованием процессов, которые происходят при повышенных температурах и повышенном давлении, с использованием электрической энергии, химических веществ, разных видов излучения (ионизирующего, электромагнитного, акустического). Источниками техногенных опасностей являются соответствующие объекты, связанные с влиянием для человека объектов материально культурной среды.

Антропогенные источники опасностей:

- Войны и конфликты;

- Экологическая и техногенная опасность;

- Опасность со стороны полей и излучений;

- Опасность со стороны веществ.

К социальным источникам опасностей принадлежат опасности, вызванные низким духовным и культурным уровнем: бродяжничество, проституция, пьянство, алкоголизм, преступность и тому подобное. Источниками этих опасностей является неудовлетворительное материальное состояние, плохие условия существования, забастовки, восстания, революции, конфликтные ситуации на межнациональной, этнической, расовой или религиозной почве.

Следует четко осознавать, что наличие источника опасности не означает того, что человеку или группе людей присущи какие-то недостатки. Существование источника опасности свидетельствует всего лишь о существовании или же возможности образования конкретной опасной ситуации, которая может нанести вред, привести к материальным убыткам, повреждению, вреда здоровью или летальному исходу.

Под поражающими факторами понимают такие факторы жизненной среды, которые в определенных условиях наносят ущерб людям и системам жизнеобеспечения людей, приводят к материальным убыткам. По своему происхождению поражающие факторы могут быть физические, в том числе энергетические, химические, биологические, социальные и психофизиологические. В зависимости от последствий влияния конкретных поражающих факторов, они в некоторых случаях разделяются на вредные и опасные.

Вредными факторами принято называть такие факторы жизненной среды, которые приводят к ухудшению самочувствия, снижения работоспособности, заболевания и даже смерти как следствию заболевания.

Опасными факторами называют такие факторы жизненной среды, которые приводят к травмам, ожогам, обморожениям, другим повреждениям организма или отдельных его органов и даже внезапной смерти.

Современная жизненная среда, даже бытовая, не говоря уже о производственной, содержит массу источников опасностей. Это и электроаппаратура, система водоснабжения, медикаменты, ядовитые и огнеопасные вещества и тому подобное. Система «человек – машина» – это система, включающая в себя человека-оператора СЧМ, машину, посредством которой он осуществляет трудовую деятельность, и среду на рабочем месте. Состоит из двух принципиально разных подсистем: подсистемы, включающей технические звенья (машина), и подсистемы, которая представлена человеком-оператором СЧМ. Никакая автоматизация не может исключить человека из системы в целом.

С повышением степени автоматизации для сохранения управляемости системы мы всегда будем вынуждены иметь подсистему более высокого уровня, которая будет включать в себя подсистему «человек», а замкнутая система будет иметь свойства системы «человек – машина».

Человек, выполняющий функции управления в системе «человек-машина», называется оператором. Человеком-оператором понимается человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с объектом воздействия, машиной и средой на рабочем месте при использовании информационной модели и органов управления. В узком смысле в рамках инженерной психологии под оператором понимают человека, выполняющего деятельность в СЧМ посредством взаимодействия с информационной моделью.

Информационная модель реализуется в технических средствах в виде средств отображения информации – индикаторов, дисплеев, сигнализаторов, содержания виртуальной реальности и т.п. и должна обеспечить оператору:

-понимание отображаемой  информации;

-выделение сложных  отношений в ситуации;

-эффективное информационное взаимодействие человека и технических устройств;

-максимальную надёжность  деятельности человека и системы  управления;

-возможность легко  и свободно менять способы  действия, гибкость поведения человека  и взаимозаменяемость наблюдателей;

-условия координации действий, если системой управляет не один человек, а коллектив.

Информационная модель – это организованное в соответствии с определённой системой правил отображение состояния предмета труда, технической системы, внешней среды и способов воздействия на них.

 

2. Структурная схема системы «человек-машина»

Создание эффективной СЧМС заключается в поиске оптимального сочетания возможностей машины и человека. Структурная схема взаимодействия в системе «человек-машина-предмет труда-внешняя среда» (ЧМС), с учетом внесенного дополнения, представлена на рис. 1. Она включает в себя человека, машину (или комплекс машин), предмет труда, трудовой коллектив вне зоны действия машины и окружающую среду (как внешнюю, так и внутреннюю). К предметам труда, как известно, относятся обрабатываемые изделия, почва (грунты), перевозимые грузы и т.д., которые существенно влияют на интенсивность и характер возникающих при работе машин факторов, а в ряде случаев и сами могут быть их источниками. Особую группу в представленной системе ЧМС представляют лица, вовлекаемые в нее, но не связанные с управлением, использованием или обслуживанием машины. Эта группа делится на четыре ступени: машина – микроколлектив, машина – макроколлектив, машина – регион, машина – популяция, в каждой из которых наблюдается своя специфика взаимоотношений, связей и задач.

Рис. 1. Структурная схема связей в «человек-машина-предмет труда-среда».

На рисунке 1, где в общем виде представлена схема системы ЧМС, в центре которой поставлена машина, хотя весь смысл рассмотрения этой системы – человек и определяющий его человеческий фактор. В дальнейших рассуждениях такой подход оправдан, тем более, что если бы не было элемента системы «машины», то все проблемы взаимоотношений «человек-среда» были бы принципиально иными (как это было до промышленной революции). Человек в этих схемах является активным участником процесса действия и динамики системы, поэтому БЖД человека (и как оператора, и как субъекта системы) здесь предусматривается в виде обобщенных понятий «охрана и гигиена труда» и «охрана ОПС».

Для понимания всей сложности взаимоотношений человека и машины, а значит, и его безопасности на производстве, в транспорте, в быту (где машин уже больше, чем на многих видах производственной деятельности) необходимо рассмотрение взаимосвязей составляющих человеческого фактора и машины как объекта техники.

Человек, с одной стороны, является системообразующим субъектом труда, без которого бездействует и бессмысленны любые другие компоненты системы ЧМС, а, с другой стороны, человек не может существовать без труда, так как это главная сфера его деятельности.

На человека следует возлагать выполнение следующих функций:

- распознавание ситуации в целом по ее многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней;

- осуществление функций индуктивного вывода, т.е. обобщению отдельных фактов в единую систему;

- решение задач, в которых отсутствует единый алгоритм или нет четко определенных правил обработки информации;

- решение задач, в которых требуется гибкость и приспособляемость к изменяющимся условиям, особенно задач, появление которых заранее трудно предвидеть;

- решение задач с высокой ответственностью в случае возникновения ошибки.

Машине следует поручать:

- выполнение всех видов математических расчетов;

- выполнение однообразных, постоянно повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму;

- хранение и динамическое представление больших объемов однородной информации;

- решение задач, требующих дедуктивного вывода, т.е. получения на основе общих правил решений для частных случаев;

- выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем, ориентироваться в котором достаточно трудно. Для упрощения ориентирования в технологических и целевых нюансах технических систем создаются различные классификационные системы и схемы.

В зависимости от технического назначения человеко-машинных систем различают:

- системы управления движущимися объектами с управлением как с объекта, так и извне;

- системы управления энергетическими установками;

- системы управления технологическими процессами циклического типа;

- системы наблюдения за обстановкой и обнаружения объектов;

- системы диспетчерского типа, управляющие транспортными средствами, распределением энергии и т.п.

Приведенная классификация, несмотря на свою условность и простоту, выполняет задачу по уменьшению многообразия возникающих в практике реальных систем.

Размещение органов управления и средств отображения информации на рабочем месте оператора в значительной мере определяет эффективность его деятельности. Отметим наиболее важные критерии, которые нужно учитывать при организации рабочего пространства:

- размеры моторного пространства;

- двигательно-физиологические предельные условия (требования к точности, скорости, силе, вращающему моменту и т.д.);

- условия взаимодействия;

- частота и значимость входной информации;

- возможности зрительной и слуховой обратной связи;

- алгоритм управления (последовательность действий);

- пространственная совместимость с технической системой или дисплеями;

- гарантия против случайных действий;