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基于人機(jī)工程學(xué)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分析

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

  上述定義表述為數(shù)學(xué)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(wù)的總次數(shù);N為系統(tǒng)無差錯(cuò)完成任務(wù)的次數(shù)。

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

 ?。遥螅剑疲ǎ遥?,Rm,Re)

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

  由于人的可靠度和機(jī)的可靠度都直接受到環(huán)境因素的影響,為了便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定量評(píng)價(jià),這里假定人的可靠度和機(jī)的可靠度都是環(huán)境的隱函數(shù)。這時(shí)礦井系統(tǒng)的可靠度可以簡(jiǎn)化為:

  Rs=F(Rh(e),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(jī)的可靠度。

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

  假定某礦井通風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析其人的可靠度為Rh(e)=0.78,機(jī)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(duì)機(jī)器進(jìn)行改進(jìn),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(fèi)很大的投資來單純提高機(jī)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。

  4 結(jié)語

  對(duì)由人、機(jī)與環(huán)境組成的通風(fēng)系統(tǒng)可靠性,除了研究機(jī)的可靠性之外,還應(yīng)該對(duì)人和環(huán)境的可靠性進(jìn)行全面而深入的研究。只有這樣,才能對(duì)系統(tǒng)的可靠性獲得全面的了解,并運(yùn)用電子技術(shù)、專家系統(tǒng)等方法來全面提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。

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