機電設備安全性研究

呂雷 侯捷

摘 ?要：文章研究了部分國家和地區的機電設備安全相關標準，對設備的危險來源及安全要求等展開論述，以便于工程師研發更安全、更低風險的機電產品，進而幫助國內機電設備的制造企業將其產品推廣至國外市場。

關鍵詞：機電設備;安全性;相關研究

中圖分類號：TD608 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0111-01

如今世界經濟競爭逐步加劇，勞動力成本日漸提高，很多企業也將實現產品的自動化生產提上了日程。一部分企業抓住機遇生產各類自動化機電設備并因此得到發展，然而生產自動化卻帶來了設備在工作中的安全問題。筆者針對機電設備的安全性能展開相關研究。

1 ?大多數機電設備的危險來源

近幾年，逐漸上漲的勞動力成本致使企業必須讓自身產品的生產更加自動化，許多自動化設備的生產廠家也成功把握了這樣的機遇并因此得到了發展，然而自動化產品生產也導致了自動化設備出現某些安全問題。大多數機電設備往往容易在這三個方面出現危險：①物理傷害。所謂物理傷害，即設備正常運轉時對操作人員造成的機械性傷害、噪音、輻射、觸電、激光等危險光源、部分危險化學物質等對人體的傷害以及對設備自身造成的損害。②電氣傷害。所謂電氣傷害，即電氣零件出現故障帶來的傷害以及電氣對設備的損壞。③電磁輻射造成的傷害。此傷害即電磁輻射使得電氣控制出現異常進而造成的電器傷害及機械性傷害、輻射對設備帶來的損害等。

2 ?現階段機電設備安全性研究的情況

2.1 ?世界主流國家區域的相關研究

在歐洲的很多國家，其機電設備往往推行CE標準并將該標準嚴格執行。由于標準執行效果較好，因此企業在生產中使用歐洲國家生產的符合標準的設備也很少發生安全事故。北美地區包括美國在內都將UL標志視為公認的產品安全認證標志，且該認證已經是國際上非常嚴格的認證，只是此種認證并不強制執行。貼此標志的產品已經有著被眾多消費者接受的信譽程度，相當于持有一張質量安全方面的信譽卡。正因為此，UL標志現在已經是機電產品涉足北美地區市場的通行證，UL認證在美國極具權威性。進行該認證主要是為了將各種設備、材料及系統進行是否危害生命及財產的確認，檢查其是否處于安全狀態，并對外界公布相關檢驗結果。UL出版的標準有數百種，這些標準的很大一部分已經被美國相關機構采納?？傮w看來，該標準可以分為如下幾項：對產品結構設計的要求;對產品原材料的要求;對測試方法及儀器的相關要求;對產品元器件的部分要求;對產品的說明書及標志的要求等。

2.2 ?國內機電設備安全性的相關研究

很長時間以來，我國對安全生產并沒有引起充分重視，在產品安全方面也缺乏較高的要求。現如今社會輿論壓力逐漸增大，我國也因此不得不重視產品的安全性能，然而仍然有很多操作人員在工作時受傷，產品的安全性能并不理想。甚至個別工廠年年都會發生一些嚴重的事故，數量如此多的因工受傷事故，令人難以想象。比這些更加可怕的是某些大型人身傷亡事故的發生，如煤礦瓦斯爆炸、溫州動車事故等。頒布新勞動法之后，操作工人有了更加強烈的維權意識，企業也務必要求產品的生產商為其提供安全產品，并且在生產中著重考慮安全問題。采購設備時，很多企業都對產品有相關的安全標準要求。與此同時，因為機電設備要想進入國外市場就需要受到國外標準及法規的要求，為了將產品推廣到國際市場，企業也不得不提高設備的安全性能。

3 ?機電設備在安全性能方面需要考慮的內容

3.1 ?對安全的一般性要求

該類要求主要包括各類基本的防護手段，如人機工學相關原理、操作環境要求、充足的照明設備、避免危險物質對人體的傷害、防止設備移動和運輸中出現的危險狀況等。設計制造的各類設備需要確保在進行正常操作、安裝、維護及調試時不會對人體造成任何傷害。如果出現誤操作，務必盡快將人員轉移，不能讓操作人員處于危險范圍。

種種可能發生的危險狀況務必要盡可能消除，對于不能消除的危險務必采用各類手段將其降低。事先一定要詳細告知設備的使用者，有哪些危險已經通過措施的采取得到了降低但并未被消除，并積極培訓使用者，如有必要可讓操作者購買某些安全保護裝置。因為操作中不可避免會出現誤操作狀況，所以當出現誤操作時，避免設備損壞的設計不可缺少?？梢詫Σ僮魅藛T穿戴的服裝等種類進行預估，以使得意外發生時能夠對其進行安全保護。

①一定要防止設備的某些附件，如用來對設備進行調節維護的附件對人體造成傷害。②一定要避免機械設備所的材料及產品、排泄物等的材料傷害人體。③一定要確保設備無論是維護還是進行操作時照明都充足。④還要避免零件上反射過于強烈的光線造成操作人員的眩暈、照明區域的陰影帶來的操作風險和運動的物件上光線頻繁閃爍對人造成的傷害。⑤保證設備能夠被運輸及移動，且在運輸及移動時不會受損、發生碰撞和掉落。在人工搬運器械零件時，務必要保證搬運的過程中零件和相關操作人員的安全，同時保證器械起吊裝置及附件良好。⑥要保證設備將人體工學原理充分考慮，保證設計的機器適應人體不同身高、耐力及臂展長度的差異性，保證人體與機器的部件間空間大小足夠，保證器械的操作頻率、使用速度在人體能承受的范圍內，避免工作人員過度疲勞。⑦人機界面的設置力求簡單易懂，操作者容易理解。⑧需要采用某些措施避免操作環境缺氧，而且防止有害氣體向操作區域排放。

3.2 ?防護設備的相關要求

①對于固定性防護設備，要保證其不能徒手移動、卸下，一定要通過工具拆卸，且拆除裝置后對該裝置進行固定的系統必須再設備上保留。②對于互鎖型設備，要確保互鎖防護設備處于打開狀態時能夠固定在設備上，且對該設備進行調節務必在其工作時進行。此外，該類裝置還需要停止命令，即設備關閉時不會出現自動啟動狀況。③對于特殊防護設備，要保證操作者在危險區工作時設備的移動部件停止工作，且設備處在運行狀態時人不能碰到移動物件。

3.3 ?設備的控制系統與裝置安全性基本要求

3.3.1 ?控制系統要求

①在操作過程中要避免產生危險情況，設計控制系統時，要力求能夠避免外部影響及故意誤操作。②在該系統的設計中需要保證當其硬件及軟件處于默認狀態時、整個系統在默認邏輯下以及合理的誤操作情況下不出現危險。③要保證設備不能出現意外啟動狀況，且當停止命令發出時設備能夠及時停止。④要確保設備的停止命令與安全防護裝置始終處于有效狀態。

3.3.2 ?控制裝置要求

①裝置標識務必清晰、容易理解，且必要時有插圖解釋。②控制裝置的安裝位置要安全且便于工作人員操作。如果該裝置為移動部件則要充分考慮其移動中的安全問題。③該裝置要力求堅固性，避免可以預見的外力對其造成損壞。④如果要通過不同的步驟對該裝置進行操作，要將每個步驟在相關說明中明確表示。⑤要保證操作者身處區域的安全性。

某控制裝置在設置時，為避免操作者出現危險設置了阻止功能。當操作者處在危險的位置時裝置的阻止功能會啟動，進而裝置會停止工作，與此同時危險指示燈自動點亮，這樣有效地避免了裝置運行中的危險狀況。

4 ?結 ?語

筆者結合國外相關標準，從一般性要求、防護設備要求、控制裝置與系統要求等方面針對機電類設備的安全性能展開相關探討，希望為設計人員提供參考。

參考文獻：

[1] 郭有儒.機電設備安全性的研究[D].上海：上海交通大學，2012.

[2] 時云霞，郝云嵩.關于機電設備安全性的研究[J].科技與企業，2014，（22）.

[3] 周旋，于艷波.分析高速公路機電設備故障成因及預防控制措施[J].公 ? 路交通科技（應用技術版），2015，（7）.

[4] 于同亞.煤礦井下機電設備的物聯網監測系統開發[J].煤礦機械，

2013，（12）.