程 琛，張 驎，徐阿猛，丁 振

(華北科技學(xué)院，北京 東燕郊 101601)

0 引言

安全系統(tǒng)工程的研究表明，影響安全的因素主要是物的因素、人的因素和環(huán)境因素。大量的安全事故表明，導(dǎo)致傷害事故的主要原因中人的不安全行為占了70%以上[1-3]。疲勞會在一定程度上影響人的生理機(jī)能，導(dǎo)致工作效率降低，事故增加，而不良的作業(yè)環(huán)境則會加重人的疲勞感。因此“人”這一因素在安全生產(chǎn)和事故預(yù)防中均有重要意義。然而不安全行為一般具有一定的隱蔽性，較難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制，在現(xiàn)實(shí)情況中常用的行為管理方法和模式往往滯后，不能做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。在過去關(guān)于不安全行為的科學(xué)研究中很少用定量的數(shù)據(jù)來測評不安全行為。本文通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對高溫環(huán)境以及疲勞因素對人不安全行為影響程度進(jìn)行定量分析，為相關(guān)企業(yè)改善工人作業(yè)環(huán)境、降低工人負(fù)荷強(qiáng)度、人員選拔等方面提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

本研究所使用的儀器有：多態(tài)溫控實(shí)驗(yàn)室，對高溫環(huán)境進(jìn)行模擬；頻閃融合測定儀、注意力集中能力測試儀，主要用來測試人的生理心理指標(biāo)；雙手調(diào)節(jié)器、雙臂調(diào)節(jié)器、九洞儀、凹槽，對人操作的速度與出錯(cuò)率進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2 測試對象

選擇來自某煤炭院校采礦工程專業(yè)的本科生85人，性別都為男性，受試者年齡為20～25歲之間，平均年齡為23.5歲。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)在四種不同測試條件下依次對人進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)。

條件1：在常溫?zé)o勞動負(fù)荷情況下對測試對象進(jìn)行生理、心理及動作穩(wěn)定性測試，溫度為18℃，濕度為40%。

條件2：在常溫下對測試對象進(jìn)行有負(fù)荷的勞動。進(jìn)行5組啞鈴彎舉(每組30)、5組俯臥撐(每組30)、每組之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)男菹?。之后測試對象背上沙袋，手握錨桿在跑步機(jī)上行走30分鐘，每10分鐘進(jìn)行一次休息。所有負(fù)荷完成后再對工人的生理心理及儀器操作指標(biāo)測試。

一般具有下列條件之一的，即可認(rèn)為是高溫作業(yè)環(huán)境：(1)在有熱源的作業(yè)場所，熱源的散熱率大于83.68 kJ/(m2·h)；(2)在寒冷地區(qū)，工作地的氣溫超過32℃；而在炎熱地區(qū)，工作地的氣溫超過35℃；(3)工作地的熱輻射強(qiáng)度大于4.184 kJ/(m2·h)；(4)工作地的氣溫超過30℃，相對濕度超過80%[4-6]。為了不受常溫下負(fù)荷勞動產(chǎn)生疲勞的影響，間隔一周后再進(jìn)行高溫環(huán)境下的測試。

條件3：在多態(tài)溫控實(shí)驗(yàn)室設(shè)定溫度調(diào)為30℃，濕度為80%，測試對象在無負(fù)荷高溫的環(huán)境下進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測試，為了突出高溫作業(yè)環(huán)境對人的影響，測試對象在高溫作業(yè)環(huán)境下待夠30分鐘再進(jìn)行測試。

條件4：在高溫作業(yè)環(huán)境下對測試對象進(jìn)行負(fù)荷勞動后測試，負(fù)荷強(qiáng)度與條件2相同。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 疲勞度分析

當(dāng)被測試者觀察一個(gè)閃爍頻率較低的閃爍光源時(shí)，被測試者看到的光源是閃爍的。但是，當(dāng)閃爍頻率較高時(shí)，被測試者看到的光源則是連續(xù)。閃爍融合頻率高低反映了人的疲勞程度，閃爍頻率越低，代表人越疲勞。目前疲勞的分類方式大致有三種，一般情況下可以分為生理疲勞和心理疲勞。由圖1可看出，條件2與條件1對比，紅黃綠平均頻率共降低了6.9，說明人在一定的負(fù)荷勞動后，肌肉缺乏力量和能量，主要是生理上產(chǎn)生疲勞，且疲勞程度不高；條件3與條件1對比差別不大，表示人短時(shí)內(nèi)處在高溫作業(yè)環(huán)境下，不進(jìn)行負(fù)荷勞動，不會產(chǎn)生疲勞；條件4與條件3對比，紅黃綠平均頻率共下降了14.78，表示人在高溫作業(yè)環(huán)境下勞動疲勞程度會增高。高溫作業(yè)環(huán)境會降低人的工作興趣和熱情，產(chǎn)生厭倦情緒，使中樞神經(jīng)細(xì)胞處于抑制的狀態(tài)，產(chǎn)生心理生的疲勞。同時(shí)在高溫環(huán)境下勞動，人體散熱困難，生理上的疲勞也會加重。由于負(fù)荷測試時(shí)每個(gè)人用時(shí)在50分鐘左右，測試時(shí)間較短，而企業(yè)里工人的工作時(shí)間大多是8小時(shí)工作制，所以工人如果長時(shí)間在高溫作業(yè)環(huán)境中勞動，疲勞程度會更加明顯。

圖1 閃頻融合頻率均值變化柱狀圖

2.2 注意力集中能力分析

注意力集中測試儀主要用于考察測試對象的注意力集中程度，有在靶時(shí)間和出靶次數(shù)兩指標(biāo)。把測試儀的轉(zhuǎn)速調(diào)為30 r/s，時(shí)間設(shè)定為1分鐘，進(jìn)行三次測試。

注意，作為一種復(fù)雜的心理現(xiàn)象，可以參與并滲透到人的心理的各個(gè)方面，包括對事物的情緒、認(rèn)識、意志、情感等，它和安全的關(guān)系非常密切。注意能力是心理活動對一定客體產(chǎn)生的指向性、集中性的反應(yīng)，是感知、記憶、思維過程中不可缺少的一項(xiàng)心理特征，其兩個(gè)特征指向性、集中性之間是相互聯(lián)系的[7-8]。

出靶次數(shù)和在靶時(shí)間都是反應(yīng)人注意力集中的程度。

表1 出靶次數(shù)均值統(tǒng)計(jì)表

圖2 在靶時(shí)間均值折線圖

表1和圖2都顯示人在常溫下負(fù)荷勞動后注意力集中能力下降，在高溫環(huán)境下勞動注意力集中能力下將的更加明顯，說明人的注意力與疲勞程度及所處的環(huán)境都有一定的關(guān)系。

注意的穩(wěn)定性指注意長時(shí)間保持在某種事物或活動上的特性，通過比較表1中的三組數(shù)據(jù)，人在常溫?zé)o勞動負(fù)荷的情況下，三組測試結(jié)果無明顯變化；而負(fù)荷勞動或在高溫環(huán)境下負(fù)荷勞動后三組測試的數(shù)值逐漸增加，表明，人的注意力穩(wěn)定性會隨著疲勞和環(huán)境的影響而降低。

工作中工人注意力不集中，則會對工人的操作安全帶來危害，容易引發(fā)人的不安全行為，不少事故都是由此而發(fā)生的。

2.3 動作穩(wěn)定性指標(biāo)測定結(jié)果

動作操作穩(wěn)定性的測試分為所用時(shí)間和出錯(cuò)次數(shù)兩個(gè)指標(biāo)。儀器有：九洞儀、凹槽、雙臂調(diào)節(jié)器、雙手調(diào)節(jié)器。

表2中，凹槽、雙臂調(diào)節(jié)、雙手調(diào)節(jié)在條件4情況下用時(shí)最少，而四種儀器在條件4情況下出錯(cuò)次數(shù)也最多。根據(jù)行為心理學(xué)的觀點(diǎn)，人的行為模式可表示為：S(刺激)→O(機(jī)體)→R(反應(yīng))[9-10]，數(shù)據(jù)反應(yīng)高溫高濕環(huán)境對人的心理造成了影響，使人出現(xiàn)了盡快完成任務(wù)而不注重完成質(zhì)量的心理，而疲勞的狀態(tài)同時(shí)也導(dǎo)致操作的失誤。條件2與條件1相比，測試對象的總出錯(cuò)次數(shù)增加了8次，表明人在疲勞狀態(tài)下肌肉的工作能力、動作的穩(wěn)定性會下降 ；條件3與條件1相比，總的出錯(cuò)次數(shù)增加了6，表明人處在高溫作業(yè)環(huán)境中，心理上會煩躁不安、注意力分散、從而影響到人的安全行為能力。條件4與條件3相比，總的出錯(cuò)次數(shù)增加了22次。高溫作業(yè)所引起的疲勞可使人腦皮層功能降低和適應(yīng)能力減弱，是使疲勞加重的一個(gè)重要原因，隨著高溫作業(yè)所致的體溫逐漸高，導(dǎo)致動作靈敏性和協(xié)調(diào)性下降，容易造成高溫作業(yè)下生產(chǎn)性意外事故高發(fā)。

表2 動作穩(wěn)定性指標(biāo)均值表

3 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

本文通過量化的辦法，詳細(xì)研究了在高溫作業(yè)環(huán)境中人的作業(yè)工效的變化。研究表明：疲勞會影響人生理和心理機(jī)能，使動作的穩(wěn)定性及協(xié)調(diào)性降低；高溫作業(yè)環(huán)境會加重疲勞的程度，表現(xiàn)為注意力分散、心情煩躁不安、肌肉的工作機(jī)能下降、反應(yīng)能力降低，是造成人不安全行為的一個(gè)重要環(huán)境因素，因此不適合長時(shí)間進(jìn)行腦力及精確度較高的勞動；不同的人對熱環(huán)境的適應(yīng)性、動作的穩(wěn)定性，以及心理素質(zhì)都有較大的差異，相關(guān)企業(yè)在工作崗位上的選撥需有所參考，避免一些容易出錯(cuò)的人到要求較高的崗位工作而發(fā)生不必要的事故；若企業(yè)中存在高溫高濕作業(yè)環(huán)境，則需對人的熱耐受性進(jìn)行測試、根據(jù)測試情況進(jìn)行選派。

3.2 建議

隨著社會的進(jìn)步，企業(yè)應(yīng)對危及人身安全以及影響工作效率的勞動條件有所改進(jìn)，針對深部高溫礦井、冶金等相關(guān)企業(yè)采取相應(yīng)的措施改善作業(yè)環(huán)境、降低工人的勞動負(fù)荷強(qiáng)度，以達(dá)到安全、高效生產(chǎn)的目的。

1)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，改善管理，嚴(yán)格遵守國家有關(guān)高溫作業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)搞好防暑降溫工作,如按照《高溫作業(yè)分級》(GB/T4200—1997)中的方法和標(biāo)準(zhǔn)，對高溫作業(yè)場所進(jìn)行分級和評價(jià)，一般應(yīng)每年夏季進(jìn)行一次。

2)合理設(shè)計(jì)工藝流程，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和操作方法是改善高溫作業(yè)勞動條件的根本措施。例如，鋼水連鑄、鑄造、軋鋼等的計(jì)算機(jī)化生產(chǎn)可以使作業(yè)人員遠(yuǎn)離熱源，同時(shí)減輕勞動強(qiáng)度。

3)高溫作業(yè)人員應(yīng)補(bǔ)充與出汗量相等的水分和鹽分。補(bǔ)充水分和鹽分的最好辦法就是供應(yīng)含鹽的飲料。一般每人每天供水3～5L,鹽20g左右。飲料的含鹽量以0.15%～0.2%為宜。飲水方式以少量多次為宜。另外，對高溫作業(yè)人員應(yīng)進(jìn)行就業(yè)前體檢。凡是有心血管系統(tǒng)器質(zhì)性疾病，高血壓、潰瘍病、肝腎疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性疾病等，均不宜從事高溫作業(yè)。

4)高溫作業(yè)人員的工作服，應(yīng)以耐熱、導(dǎo)熱系數(shù)小而透氣性能好的織物織成。防止輻射熱，可用鋁箔制的工作服。高溫工作服最好是寬大而且又不妨礙操作的。此外，按照不同作業(yè)的需要,應(yīng)供給工人工作帽、防護(hù)眼鏡、面罩、手套、鞋等個(gè)人防護(hù)用品。

[1] 紹輝,邢志祥，等.安全行為管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[2] 張力,王以群,鄧志良.復(fù)雜人—機(jī)系統(tǒng)中的人因失誤[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),1996,(6):35-38.

[3] 楊大明.人為失誤原因分析與控制對策研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),1997,7(1):14-17.

[4] 易樹平.工作研究與人因工程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.

[5] 劉衛(wèi)東.高溫環(huán)境對煤礦井下作業(yè)人員影響的調(diào)查研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2007,(6):43-45.

[6] 郭栓棟,孫建婭,侯興愛.太鋼高溫作業(yè)危害調(diào)查.職業(yè)與健康[J],2006,22(15):1158-1159.

[7] 羅躍嘉,魏景漢.注意的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究[M].高等教育出版社, 2004.

[8] AnneT.McCartt.Fatigue, alcohol,other drugs and medical factor sinfatal-to-the-driver heavy truck crashes[J]. National transportation Safety Board.1990,(11) :120-134.

[9] Surry J.Industrial accident research:a human engineering appraisal[M].Canada:University of Toronto,1969.

[10] 紹輝,王凱全.安全心理學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.