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安全生理与心理 一、人-机-环系统模型 生产过程实质是一个复杂的人-机-环系统，在这个系统中人的生理与心理因素对过程的安全有着重要作用。人-机-环系统的模型是安全心理学的重要基础，如果把人作为系统中的一个“环节”研究，人体与安全相关的、和外界直接发生联系的主要三个系统，即感觉系统、神经系统和运动系统，而人体的其它系统是人体为完成各种功能活动的辅助系统。人-机-环系统模型如图l-4所示。人在操作过程中，机器通过显示器将信息传递给人的感觉器官(如眼睛、耳朵等)，经中枢神经系统对信息进行处理后，再指挥运动系统(如手、脚等)操纵机器的控制器，改变机器所处的状态。由此可见，从机器传来的信息，通过人这个“环节”又返回到机器，从而形成一个闭环系统。人机所处的外部环境因素(如温度、照明、噪声、振动等)也将不断影响和干扰此系统的效率。显然，要使上述的闭环系统有效地运行，就要求人体结构中许多部位协同发挥作用。首先是感觉器官，它是操作者感受人-机-环系统信息的特殊区域，也是系统中最早可能产生误差的部位；其次，传入神经将信息由感觉器官传到大脑的理解和决策中心，决策指令再由大脑传出神经传到肌肉；最后一步，是身体的运动器官执行各种操作动作，即所谓作用过程。对于人-机-环系统中人的这个“环节”，除了感知能力、决策能力对系统操作效率有很大影响之外，最终的作用过程可能是对操作者效率的最大限制。 输入输出 ? ? ?? ? 图 1-4? 人-机-环系统模型 二、安全生理 （一）人体的感官系统 人体的感官系统又称感觉系统，是人体接受外界刺激，经传入神经和神经中枢产生感觉的机构。人的感觉按人的器官分类共有7种，通过眼、耳、鼻、舌、肤五个器官产生的感觉称为“五感”，此外还有运动感、平衡感等。在人-机-环系统安全中用的较多的几种感官系统的结构与功能特点如下： 1．人的视觉特征 人-机-环境系统中安全信息的传递、加工与控制，是系统能够存在与安全运行的基础之一。人在感知过程中，大约有80％以上的信息是通过视觉获得的。视觉是最重要的感觉通道。 1）视觉刺激 视觉的适宜刺激是光，光是辐射的电磁波。人类所能接受的光波只占整个电磁波的一小部分。波长在380～780 nm的范围内，它约占整个光波的l／70，并可区别光的亮度和一定范围的颜色，在此波长范围之外的电磁波射线，人眼则无法看见。 2）视觉系统 视觉系统，包括眼、视觉传入神经和大脑皮层视区等三部分。 眼，又称眼球，是视觉的外周感受器。它是一个直径约为23mm的球状体。眼睛的结构和照像机相似。眼睛的瞳孔、晶状体和视网膜分别相当于照相机的透镜孔、透镜和胶卷。 形成视觉的主要功能结构是眼球正中线上的折光部分和位于眼球后部的感光部分。折光部分由角膜和白色不透明的巩膜组成。角膜是透明的光滑结膜，约占眼球全面积的1／6，凭借其弯曲的形状实现眼球的折光功能。巩膜主要起巩固和保护眼球的作用。巩膜位于角膜和晶状体之间，中间有一圆孔即瞳孔，瞳孔的直径大小可根据光的强弱而自行调节，其变化范围为2～8mm。在瞳孔后面是一扁球形弹性透明体，叫晶状体，它起着透镜作用。视网膜是眼睛的感光部分，视网膜内的感光细胞将接受到的光刺激转化为神经冲动。从而把光能转换为神经电信号。这种电信号经三级神经元传至大脑。 3） 视觉功能的主要特征 ① 人眼的视觉? 视觉是被看对象物的两点光线投入眼球时的相交角度，用来表示被看物体与眼睛的距离关系。视觉的大小既决定于物体的大小，也决定于物体与眼睛的距离。视角的大小与人眼到物体的距离成反比。 ② 人的视敏度? 视敏度又称视力，是辨认外界物体的敏锐程度，是指在标准的视觉情景中感知最小的对象与分辨细微差别的能力。 影响视敏度的主要因素是亮度、对比度、背景反射与物体的运动等。亮度增加，视敏度可提高，但过强的亮度反而会使视敏度下降。在亮度好的情况下，随着对比度的增加，视敏度也会更好。视敏度在一昼夜变化很大，清晨视敏度较差，夜晚更差，只有白天的3％～5％。 ③ 人眼的适应性? 人眼当外界光亮程度变化时，而产生适应性的变化。眼睛从黑暗的地方进入光亮的地方，或者从光亮的地方进入黑暗的地方的时候，眼睛不是一下子就能看清物体，而要经过一段时间才能看清，这被称为“明适应”和“暗适应”。 暗适应时，眼睛的瞳孔放大，进入眼睛的光通量增加；明适应时，由于是从暗处进入光亮处，所以瞳孔缩小，光通量减小。暗适应时间较长，一般要经过4～5min才能基本适应，在暗处停留30 min左右，眼睛才能达到完全适应；明适应时间较短，一般要经过l min左右就可达到完全适应。 ④ 颜色视觉? 光有能量大小与波长长短的不同。光的能量表现为人对光的亮度感觉；而波长的长短则表现为人对光的颜色感觉。人眼有很强的色辨能力，可以分辨出180多种颜色。波长大于780 nm的光波是红外线和无