安全工程七原理

1.设备设施功能安全原理

设备设施功能安全原理是指机械设备在设计和研发过程中应考虑到能防止危险因素引起的人身伤害，其中危险因素包括设备故障、超载运行、人的操作犯规和不安全动作等，能保障人身和安全，指导设备设施安全功能的科学设计。设备设施功能安全原理要求设备通过自身的功能、结构来限制或防止机器的某些危险运动，或限制其运动速度、振幅、压力等危险因素，以防止对人体造成危害或减小危害程度。

设备设施功能安全原理的作用是杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误犯规或有不安全行为的情况下发生人身或设备事故，其特征下面举例加以说明：

（1）防止机械设备因超限运行而发生事故，机械设备的超限运行是指超速、超温、超压、超载、超位等，当设备处于超限运行状态时，相应的设备安全装置可以使设备卸载、卸压、降速或自动停止运行，从避免事故的发生，保证人身和设备的安全。

（2）防止设备设施因人的误操作、犯规或不安全动作而引发事故对人体造成伤害，通过设备中相互制约、相互干涉的功能来避免危险的发生。当机器设备在正常运行过程中，人可能有意或无意地进入到设备运行范围内的危险区域，或接触到危险有害因素，设备的安全功能此时应能阻止人进入危险区或从危险区将人体排出而免遭伤害。

（3）通过自动监测与诊断系统来排出设备故障产生的危险。通过监测监控仪器及时发现出现的故障，通过自动报警装置提醒操作者注意危险，并通过诊断系统自动排出产生的故障和危险，避免不安全事故的发生。

2.人造物宜人原理

人造物宜人原理是指各种人造物包括建筑物、车船飞机、仪器设备，设计的核心都必须是以人为本，设计的最终目的是满足人体的各种需求，使人的活动舒适高效安全，充分发挥人的主观能动性。人造物在进行设计研发时，为了使产品更好地满足人的生理特点，让人在工作时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑到人体各种生理测量参数特征。在设计工作空间、机械、交通运输装备时，特别是设计各种运动式机械时，驾驶舱、座位等的相关尺寸时，也是由人体尺寸及其操作姿势或舒适的动作来确定的。人造物宜人原理要求各种人造物符合人的特点，根据人的生理、心理特点来指导人造物的设计，以人为中心来设计人造物，使物的设计与人的特点更加匹配，达到安全、高效、舒适的目的。人造物宜人原理也指明了在人机系统中，应当以人为主体，机器设备为客体，注重人的主体感觉，要求客体必须符合主体特点，明确了主客体的地位作用。

3.环境安全原理

安全生产与人所处的作业环境息息相关，环境安全影响着人的生理、心理特征、工效以及设备的运行状态。安全合理的环境条件不仅可保障人的生理健康和安全作业，还能提高劳动效率和减小失误率。环境安全原理是指在劳动作业过程中按照相关的环境标准和要求对作业环境进行改善和设计，形成一个安全、健康、舒适、高效的作业环境。不论在室内作业还是室外作业，地面工作还是地下工作，人都面临着不同的环境因素，其中包括温度、湿度、噪声、照明度、压力、风速、光照、辐射、粉尘、有毒有害气体等。环境安全原理是研究如何保证这些环境条件处于最适宜的状态，避免恶劣环境因素对人体造成危害，使得劳动人员在作业环境中保持旺盛的精神状态，减少疲劳感，保持高效率的劳动作业。

环境安全原理要求对作业环境因素进行合理的设计和评价，找出存在的问题，采取相应的改善措施，把有害因素转变为有利因素，采取防治措施降低恶劣环境因素的影响，尽可能地使各项环境指标处于最佳水平，完全符合人的生理心理要求。而在这种无毒无害、无辐射、温湿度和照明度适宜的环境条件下，人体工作效率提高，可长时间持续作业而不感到疲劳，也避免了各种恶劣环境因素损害人体健康，导致职业病的产生。

4.人造物稳固原理

人造物稳固原理是指在人在平时工作、生活中所使用和接触到的建筑物、公路、桥梁、机器设备等设施必须要有良好的稳固性，结构设计及材料强度都符合安全标准，避免垮塌事故的发生，保证人体的生命和财产安全。人造物的稳固性与人造物的设计、材料强度、使用时的承载负荷强度密切联系，只有严格按照国家相关的建筑规范标准设计施工，建立完善的监督管理体系，才能保证人造物的质量水平和稳固性，避免垮塌事故的发生。下面列举一些人造物稳固性原理的应用例子：

（1）在设计阶段，确定人造物的使用对象群体，根据使用对象的特征来规定设计标准，确保设计参数符合安全标准。

（2）施工工程中严格按照设计标准进行，工序和材料都符合国家标准，严禁偷工减料而降低了人造物的质量。

（3）不定期地进行检查，发现问题及时进行维护和保养。建立完善的监控管理体系，实时监测人造物的运行状况和质量水平，预防事故的发生。

5.合理空间尺度原理

合理空间尺度原理是指人从事各种工作时需要足够的活动空间，作业空间上的活动范围设计应该与人体的功能尺寸密切相关，符合人或人群的活动特点，有足够大的空间来供人施展各种作业姿势。作业空间设计应当以人为本，结合操作任务的要求进行设计。相关设备设施的布置应当满足为作业人员提供合理的空间范围，提供舒适的作业条件，以达到提高人体工作效率、保障作业者安全和减轻作业者精神与体力负担的目的。合理空间尺度原理在作业空间设计中的作用主要体现在以下几个方面：

（1）作业人员的工作位置与设备布置应符合人的生理活动特征，利于作业者迅速而准确地发挥动作和使用机器设备。为了合理地提高作业空间利用率，作业中的人流和物流的移动距离应尽可能符合最短距离原则，以达到扩大作业者的有效活动空间，从而提供作业人员的工作效率。

（2）合理的作业空间尺度不仅要使作业者在工作期间操作、活动方便，并且当较长时间保持某种作业姿势时，应尽可能少的产生疲劳感，同事还有利于整个作业系统的运行。因此在设计作业空间时，应合理考虑作业群体的人体尺寸、活动极限与作业范围等。

（3）合理空间尺度的设计必须考虑到安全性，充分考虑作业空间对作业者的生理和心理影响，作业空间的通道设计必须保证人流的顺利通行，设备距离足以避免行人无意碰撞而造成人员受伤或机器的意外触发。

6.最小能量原理

最小能量原理是指在生产作业过程中尽量保持势能、位能、电能、化学能、热能、生物能等能量的总和达到最低，保持能量密度的最小化。当生产体系处于稳定平衡状态时，其系统的能量状态保持为最低水平。因此，在建筑物设计、产品设备研发、劳动作业轮换时应尽量充分利用人力资源，使各种机器设备运行处于稳定平衡状态，减少能量的消耗，保障安全效率和减少资源的浪费。

人体进行运动或作业所消耗的总能量称为能量代谢量，它的大小与作业类别、劳动强度有着密切的联系，是评价作业负荷和工作效率的重要指标。最小能量原理体现了能量与安全之间的相互影响，当人体在作业中消耗的能量越小，劳动强度越低，则消耗的体力减少，疲劳度降低，人的劳动效率就会保持在一个很高的水平，从而也减少了安全事故的发生。

7.输入输出畅通原理

输入输出畅通原理是指在安全作业空间里必须有物质、信息、能量等的通道并保证人员能够安全进入和疏散撤离等。物质、信息、能量等由环境向系统的流动就是输入，而由系统对周围环境的作用则是输出。输入的主要是人所需要的物质和信息源，而输出则是经过人处理操作后的各种形式的完成品和信息。作业过程中，人在一定场所里使用机器设备和物质材料来完成生产任务的。作业场所的设计不仅要考虑将作业需要的机器设备根据工艺流程、生产任务和操作要求进行合理的布局，给人、物等提供合理的区域和最佳畅通路线，为预防意外事故的发生提供安全措施。

作业空间要保证作业者在操作过程中能够通过听觉、视觉、触觉与所控制的设备进行信息交流；其次，应确保在同一作业空间内的相关作业者之间能够实现语言或视线的沟通交流。在各种机器及生产系统中，人必须准确地获得机器设备的工作状态、性能参数、信号参数等信息，并将工作指令舒畅地传至机器，实现人与机器之间的信息输入输出畅通，这样才能实现人机系统的平衡。

参考文献：

1. 游波，吴超，任才清. 安全工程原理理论及其应用研究[J]. 中国安全科学学报，2014, 24(2)：35-40

2. 吴超，杨冕. 安全科学原理及其结构体系研究[J]. 中国安全科学学报, 2012,22（11）: 3-10

3. 吴超, 杨冕. 25条安全学原理的内涵[J]. 湖南安全与防灾, 2013, （2）: 42-45