綜采工作面照度對人反應(yīng)時間及可靠度的影響實驗研究

馬召輝 耿進軍

摘 要 良好的光環(huán)境是降低事故發(fā)生率和保護作業(yè)人員的視力及人身安全的重要保障。運用舒爾特量表，從平均反應(yīng)時間和失誤次數(shù)兩個方面，對人在不同照度下的反應(yīng)時間和操作可靠度進行了研究。照度對人視覺反應(yīng)時間和操作可靠度存在著顯著的影響，其影響規(guī)律符合邊際遞減效應(yīng)。眩光污染會對人視覺識別和判斷產(chǎn)生干擾，因而導(dǎo)致反應(yīng)時間增加和操作可靠度下降。

關(guān)鍵詞 照度;反應(yīng)時間;可靠度

引言

照度對人視覺反應(yīng)時間和操作可靠性影響的研究[1-2]。運用舒爾特量表，從平均反應(yīng)時間和失誤次數(shù)兩個方面，對人在不同照度下的反應(yīng)時間和操作可靠度進行了研究[3]。用Spss對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，對失誤次數(shù)進行統(tǒng)計分析并計算出相應(yīng)的操作可靠度。

1試驗設(shè)計

1.1 試驗環(huán)境

為了模擬煤礦井下暗環(huán)境中不同局部照度水平對礦工注意力及操作可靠度的影響，實驗于晚上8：00-10：00在安靜的暗室中進行，環(huán)境溫度22℃，濕度50%。暗室中無一般照明，符合井下綜采工作面環(huán)境照明狀況。試驗過程中選擇照度為單一變量，通過調(diào)節(jié)熒光燈改變局部照明的照度值，模擬綜采工作面不同局部照明環(huán)境狀況[4]。

1.2 試驗對象

為保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本試驗選取30名礦工作為被試者，被試者在整個試驗過程中都主動配合，無厭煩情緒。所選被試者均身體健康，視力或矯正后視力正常，無色盲色弱現(xiàn)象。試驗前對被試者進行視覺疲勞問卷調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：30名被試者調(diào)查問卷得分均小于16分，即無視覺疲勞現(xiàn)象。

1.3 試驗儀器

舒爾特表是神經(jīng)醫(yī)學(xué)家舒爾特發(fā)明的，是全世界范圍內(nèi)最簡單、最有效也是最科學(xué)的注意力測量及訓(xùn)練方法。試驗時選用難易程度適中的6*6舒爾特方格，格子內(nèi)任意排列1～36的共36個數(shù)字，快速的按1～36的順序依次點擊出其位置，記錄試驗所用時間及出錯次數(shù)，數(shù)完36個數(shù)字所用的時間越短，則說明被試者注意力水平越高。

2試驗過程

試驗1～6連續(xù)進行6天，每個試驗30名被試者單獨進行，并保證室內(nèi)安靜。試驗均在人體生理周期相似的時段內(nèi)（晚上8：00—11：00）完成;試驗進行15min的照明適應(yīng)，盡量保證樣本對試驗環(huán)境照度的相同性和平等性。每天除試驗環(huán)境照度發(fā)生變化外，每個試驗參與試驗人員、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度相同。

（1）試驗1（無局部照明，手機屏幕照度值約1 Lx）。

適應(yīng)階段：試驗前被試者坐在測試位置前，在小室內(nèi)的試驗照度下適應(yīng)15分鐘，為被試者宣讀指導(dǎo)語，使其正確理解實驗要求;

正式試驗：被試者眼睛距表30～35cm，視點自然放在表的中心，點擊開始進入試驗測試，在所有字符全部清晰入目的前提下，按順序找全所有字符。測試結(jié)束后試驗者記錄下被測試人員的反應(yīng)時間和操作失誤次數(shù)。每名被試者在同一照度下完成三次測量，期間被試者看完一個表后，眼睛稍作休息，不要過分疲勞。

（2）試驗2～6。具體步驟和要求同試驗1，只是局部照明的照度逐步增大，依次為10 Lx，30 Lx，60 Lx，150 Lx，300 Lx。

（3）試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理

用Excel表對反應(yīng)時間和失誤次數(shù)進行初步篩選和整理，處理成適合SPSS軟件分析的格式，然后用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析。

3試驗數(shù)據(jù)分析

3.1 反應(yīng)時間的單因素方差分析

以照度作為自變量，平均反應(yīng)時間作為因變量，通過SPSS對各變量因素進行方差分析。

（1）方差齊次性檢驗

經(jīng)levene檢驗，輸出的顯著性P值為0.141，大于0.05，因此認(rèn)為各組的總體方差相等。進一步做方差分析，方差檢驗F=10.124，對應(yīng)的顯著性Sig.=0.000，小于顯著性水平0.05，因此我們認(rèn)為6組中至少有一個組與另外一個組存在顯著性差異。

（2）LSD多重比較

用LSD法對因變量進行兩兩比較。組與組之間顯著性Sig. 小于0.05，則說明這幾組之間的差異顯著。

3.2 失誤次數(shù)的統(tǒng)計分析

（1）操作可靠度計算

統(tǒng)計不同照度下每組試驗中被試者的失誤次數(shù)，用失誤次數(shù)總和除以每組試驗下的操作次數(shù)2160，得到失誤率（F）;用1減去失誤率，得到被試者的操作可靠度（R），結(jié)果見表1。

4結(jié)束語

統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，得出了以下主要結(jié)論：

（1）照度對人視覺識別性的影響存在著邊際效應(yīng)，在0～150 Lx內(nèi)，人的視覺反應(yīng)時間隨著照度值增加而顯著降低，操作可靠度隨著照度值增加而提高，超過60 Lx后變化不再顯著。

（2）照度值達(dá)到50～150 Lx時，平均視覺反應(yīng)時間在36 S以下，人的視覺反應(yīng)時間達(dá)到優(yōu)良水平。所以工作面中的局部照明照度保持在50 Lx以上，有利于提高工人視覺辨識力、及時發(fā)現(xiàn)和識別周圍環(huán)境中的不安全因素，并作出反應(yīng)，保障工人的作業(yè)安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 龐蘊凡.視覺與照明[M].北京：中國鐵路出版社，1993.

[2] 郭燕，施喜書，周瑜.煤礦井下照明的分析與研究[J].煤炭工程，2013， （S2）：128-129.

[3] 胡敬朋.綜采工作面人-機-環(huán)境系統(tǒng)可靠性研究[D].合肥：安徽理工大學(xué)，2005.

[4] 景國勛，彭信山，李創(chuàng)起，等.基于光環(huán)境指數(shù)綜合評價法的綜掘工作面照明環(huán)境評價[J].安全與環(huán)境工程，2012，19（03）：41-44.