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基于人機工程學的礦井通風系統(tǒng)可靠性分析

  
評論: 更新日期:2009年12月11日

  3 發(fā)系統(tǒng)可靠性的定義

  按照“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)工程理論,可以將礦井通風“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)可靠性定義為:由人、機、環(huán)境組成的工作系統(tǒng),在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,無差錯地完成規(guī)定任務的能力。而可靠性的一個重要的定量指標為可靠度。因此,“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)的可靠度可定義為:由人、機、環(huán)境組成的工作系統(tǒng),在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,無差錯地完成規(guī)定任務的概率。

  上述定義表述為數(shù)學公式為:

 ?。遥螅剑?N0×100%

式中,Rs為系統(tǒng)的可靠度;N0為系統(tǒng)執(zhí)行任務的總次數(shù);N為系統(tǒng)無差錯完成任務的次數(shù)。

  “人—機—環(huán)境”系統(tǒng)可靠性的研究任務,就是試圖利用理論計算或?qū)嶒灉y試的方式,確定包含有人在內(nèi)的礦井通風整個系統(tǒng)的可靠度。礦井通風“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)的可靠度是受人、機、環(huán)境三個因素的影響,也即系統(tǒng)的可靠度是人、機、環(huán)境三大因素的函數(shù),其通用表達式為:

 ?。遥螅剑疲ǎ遥?,Rm,Re)

式中,Rs為通風系統(tǒng)的可靠度;Rh為人的可靠度;Rm為機的可靠度;Re為環(huán)境的可靠度。

  由于人的可靠度和機的可靠度都直接受到環(huán)境因素的影響,為了便于對系統(tǒng)進行定量評價,這里假定人的可靠度和機的可靠度都是環(huán)境的隱函數(shù)。這時礦井系統(tǒng)的可靠度可以簡化為:

 ?。遥螅剑疲ǎ遥瑁ǎ澹?,Rm(e))

式中,Rs 為系統(tǒng)的可靠度;Rh(e)為受環(huán)境因素影響的人的可靠度;Rm(e)為受環(huán)境因素影響的機的可靠度。

  由上式可以看出,礦井通風“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)的可靠度可以簡化成由人的可靠度和機的可靠度兩部分組成。

  假定某礦井通風系統(tǒng),根據(jù)實測和統(tǒng)計分析其人的可靠度為Rh(e)=0.78,機的可靠度Rm(e)=0.85,則有:Rs=Rh(e)×Rm(e)=0.78×0.85=0.663。

  為了提高系統(tǒng)的可靠度,若單純只對機器進行改進,并將其可靠度提高到Rm=0.999,則系統(tǒng)的可靠度為0.779。由此可見,即使花費很大的投資來單純提高機器的可靠度,而不去提高人的可靠度,那么系統(tǒng)的總體可靠性仍然得不到明顯改善。

 ?。?結語

  對由人、機與環(huán)境組成的通風系統(tǒng)可靠性,除了研究機的可靠性之外,還應該對人和環(huán)境的可靠性進行全面而深入的研究。只有這樣,才能對系統(tǒng)的可靠性獲得全面的了解,并運用電子技術、專家系統(tǒng)等方法來全面提高礦井通風系統(tǒng)的可靠性。

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