安全设备设计(6篇)

安全设备设计篇1

计算机网络技术在为人们带来极大便利的同时，由于网络环境的复杂，可能会出现病毒植入、木马攻击等现象，这对计算机硬件安全造成了很大威胁。本文将分析网络环境下，计算机硬件的安全保障和维护措施，进而提高网络环境安全。

【关键词】网络环境计算机硬件安全保障维护对策

计算机硬件包括计算机内由机械元件、物理电器元件等组成的设备系统，它的安全运行是计算机高效率上网的重要保障，因此，保障网络环境下计算机硬件的安全，对提高计算机的应用效率有重要影响。

1网络环境下计算机硬件安全的影响因素

计算机硬件的安全运行，能够保障计算机上网的通畅性，提高服务效率。网络技术在给计算机的使用带来便利的同时，也对计算机造成了许多安全隐患，威胁计算机硬件的安全。计算机硬件安全涉及到硬盘、路由器、处理器、内存设备等的运行安全，只有当计算机处于适当安全的工作环境中，计算机才能为使用者提供正常、高效率的网络服务。例如，计算机设备所处的空气湿度、环境温度、电磁场强弱、静电大小等问题，都是计算机硬件安全的影响因素。

当计算机周围空气湿度较大时，空气中的水分子可能会聚集在计算机设备的表面，从而导致一些金属设备的表面出现腐蚀或锈蚀的现象，严重时可能造成计算机线路出现短路的故障，对计算机的硬件设备造成损坏；然而，当空气的湿度较低时，计算机在运行过程中，可能由于设备的摩擦而出现静电，干扰人们对计算机的正常使用。当环境温度过低时，可能造成计算机的硬件设备冻结、设备难以启动；环境温度过高时，则会降低计算机的散热效率，影响设备的正常运转。当计算机周围存在强大的电磁场或静电场时，将会严重影响计算机硬件正常的接收和发出信号，甚至导致计算机发生系统的瘫痪。

2网络环境下计算机硬件安全的维护原则和步骤

2.1由基础到复杂

计算机在运行过程中，一些基础设备出现问题，可能直接导致硬件设备出现故障。因此，面对计算机硬件设备运行的问题，应该首先从基础设备进行检测，按照由简单到复杂的顺序，例如，首先检查电源是否接好、检查排风扇、散热器等是否正常工作、内存设备是否松动等；在确保这些设备部件都正常工作后，再对计算机的其他复杂设备进行检查，从而按照从基础到复杂设备检查的顺序，更快地发现并解决计算机硬件出现的问题。

2.2由外部到内部

网络环境下，计算机内外硬件在运行中出现各种故障，都可能导致系统运行故障。为了维护计算机硬件安全，应该首先从外部硬件开始检查，外部硬件的问题表现较为明显，维修过程也比较容易；在确定和维修好外部硬件后，再对内部硬件进行仔细检查，进而保证计算机内外部的硬件都能安全运行。

2.3由静态到动态

在对计算机硬件进行维护的过程中，为了提高检修效率，应该先对计算机的静态硬件设备进行检测，静态硬件是指不需要连接电源就可以检测的设备，这种检修过程比较简单；动态设备是指需要接通电源，才能检测出其是否正常运行的设备，这种检修过程比较复杂、耗时比较长。这样，由静态到动态设备的检修过程，能够缩短检修过程消耗的时间，提高硬件设备的检修效率。

3网络环境下计算机硬件设备的安全维护对策

3.1计算机硬盘的安全维护

硬盘是计算机硬件系统的重要组成部分，它主要是对计算机在运行中的大部分数据进行记忆和处理，硬盘在计算机中的作用很关键，它的结构也比较精密、复杂，也容易受到来自外界的干扰。当外界活动打乱计算机硬盘的正常储存记忆后，会使硬盘表面受到损坏，就会导致计算机的工作数据丢失，进而会影响计算机整个系统的正常运行。因此，为了保证计算机硬盘设备的安全，可以对其进行加密处理，设置一定难度的开启密码，从而对硬盘内的计算机数据进行安全保护，可以有效防止外界对计算机硬盘的各种访问和修改，避免硬盘受到外界的干扰而停止运行，能够使计算机更迅速地对相关数据进行处理，保证计算机的运行效率，维护网络环境下计算机硬件设备的安全。

3.2计算机处理器的安全维护

处理器作为计算机硬件系统中的核心部分，是计算机正常运行的关键，提高计算机处理器的运行安全，能够提高系统的安全性能。因此，做好对计算机处理器的安全维护措施，对保证计算机硬件系统的安全运行至关重要。计算机处理器的正常运行，要求周围环境相对稳定，温度应维持在一定的范围内，温度过高或过低都会影响到处理器的稳定性和安全性，例如，夏天温度较高，处理器在单位时间内散发的热量较多，散热设备则十分重要，如果散热设备安装运行的不好，容易使处理器过度发热而缩短使用寿命。因此，除了对计算机处理器周围安装一定的散热设备外，还可以设置冷水散热系统，加快处理器的散热，保证处理器正常运行，进而维护计算机硬件系统的安全运行。

3.3计算机内存设备的安全维护

内存是计算机其他硬件与中央处理器进行沟通的关键部分，内存的正常运行仍然要求计算机的运行温度适中、不会受到各种物理或化学因素的干扰、散热设备运行较好等。导致内存设备出现问题的原因也是多方面的，例如，计算机散热不好、周围温度过高导致内存出现烧毁；电源插座处电压不稳定，使内存损坏；人为操作时行为不规范，在插取内存条时，造成内存损坏等等。因此，为了维护计算机内存的安全，使用者应该规范操作行为，提高责任意识；保证计算机工作的电压和电流稳定，不会使内存的运行电压发生突变；增加计算机内存设备的散热装置，保证计算机的运行温度不会过高或过低等。为了有效防止计算机黑客入侵、对内存设备造成损坏，可以采用内存条分离的方法，这样计算机的其他部分不会随意改变内存区域，保证内存的运行安全，从而维护计算机硬件安全。

4结束语

随着科技的进步和计算机的普遍应用，计算机硬件在网络环境下的运行安全也越来越重要。硬件安全关系到计算机的正常使用，它的运行又受到环境和自身等多方面的影响，因此做好计算机硬件的安全维护十分重要，我们应该按照相关的计算机硬件安全维护原则和步骤，采取科学有效的维护措施，保证网络环境下计算机硬件的安全运行，促进科技的进步。

参考文献

[1]李志伟，李岳.基于计算机资源知识库的安全预警系统设计[J].计算机工程与设计，2013，34（1）：55-58，65.

安全设备设计篇2

关键词:医疗电器设备；电气安全

中图分类号：F407文献标识码：A

一、医疗建筑物内的电气正常发挥作用十分重要

科技在不断的进步,医生需要借助电器设备来诊断病人,为了保证病人的安全，必须保证医疗设备的电气安全,对于那些正处于手术中或重症监护状态下的病人,他们在遭受电击危害时缺乏感知本领,而且还存在遭受微电击危害的风险。但是,这些病人常常需要依靠特殊的医疗设备来延续生命,一旦这些设备失电,将给病人带来生命危险,因而一个靠得住的电源是手术室、IUC、CCU等医疗场所中必不可少的电气设备，为此,国际电工委员会(EIC)对医疗场所的电气安全作出了清晰的规范"一!IEC60364一7一710:2001尺度对不同医疗场所的划分该标准710.2.5/6/7条对各种功能的医疗场所进行了清楚的区分,共将其分成三种:

（1）O房间:没有医疗设施的场所。

（2）1房间:不仅有医疗设备,并且可以作用于一定的部位:人体的外部,除了心脏的内部治疗。

（3）2房间:不仅有医疗设备应用,并可以进行心脏的内部治疗!手术室和危及生命的治疗的场所,假使不能保证可以不间断供电,就会出现生命危险的场所，无法保证患者的生命安全。

二、对于不同接地方式的探究

(1)TT方式供电体系

TT方式是指将电气装备的金属外壳直接接地的保护体系,称为保护接地体系,也称TT体系。其中第一个T代表电力系统中性点直接接地;第二个T代表负载暴露的装备不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与体系若接地没有关系。在TT体系中负载的全部的接地法式均称为保护接地,如图2一l所示：

这种供电体系的特征有以下几点:1.1.当电气设备的金属外壳带电的时候,因为有了接地保护,这就可以大大降低触电的危险性。但是,如果不能保证低压断路器能及时跳闸,就会造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压的现象，造成极大的危害。1.2.当漏电电流比较小时,即便有熔断器存在，它也不一定能将熔断器熔断,因此这就需要漏电保护器发挥作用了,困此TT系统难以推行。

(2)TN一C方式供电体系

它的工作零线亦可以作为接零保护线,可以用PEN来表示,如图2一2所示：

图2-2

这种供电体系的特征有以下几点:2.1.由于三相负载不平衡,工作零线上会出现不平衡电流,从而对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。2.2.假使工作零线断线,就会出现保护接零的漏电设备外壳带电现象，造成危险。

三、IT系统的系统组成

（1）隔离变压器

根据手术室所做的手术类型不同,所用到的医疗设备的用电容量不同，来估算变压器的容量。医院洁净手术部建筑技术规范中规定,每台变压器的容量不宜小于SKVA。就目前而言，医疗中用的隔离变压器主要是进口产品,其绝缘等级要求较高,变压器初级绕组与次级绕组独立缠绕,避免出现因线圈绝缘层破坏而使其初级线圈与次级线圈相接触的现象。如果出变压器故障，其内置温度传感器,可通过绝缘监视仪对变压器温度进行监视并报警。

（2）绝缘监视仪

在隔离供电TI体系中,在线绝缘监视仪是最主要的装备。如果要实施在线测试,要求的技术非常高,此设备利用先进的自调整脉冲测量技艺,在隔离变压器输出的两线之间,施加微弱的连续脉冲信号,利用恒流源的高阻抗的特征,这对系统的隔离不会造成很大的影响。通过施加已知的脉冲电流信号后测量实验阻抗两端的电压降,假使实验阻抗中已经有电流通过,则加入的脉冲信号必须译成某种形式的编码,这样就可以测定对应的电压降，用这种方法测量得到一条线路对地的阻抗值是与隔离系统与地之间所有阻抗值相等的,如果发生了故障,只要考虑一条线路与地之间的电压,就可以计算出流过的故障电流。因为系统中对应的阻抗包括纯阻性和感抗及分布电容产生的容抗,阻抗在SOHZ频率及其他频率范围的阻抗值是不断变化的,利用此技术可有效消除电网中的分布电容等其他外界因素的干扰,既不影响TI系统的完整性,也不受外界因素的影响,能真实准确地测量TI系统中实际的漏电流数据。采用高速运算处理器进行动态的在线数据处理,实时显示测量数据在smA时报警,并能提供远程外接报警显示功能，直接将在线绝缘监视仪和隔离变压器安装在一起,利用网络通讯技术将主机的测量报警信息也可以传递到若干中端显示观察,避免出现绝缘监视仪与隔离变压器的安装有较长的连线的现象,解决了连线上分布电容对仪器测量的准确度的影响。参照国际标准EIC的规定,在线绝缘监视仪内阻不小于100千欧,测量电压不大于25V,测试电流不大于mlA,IT系统对地绝缘电阻小于50千欧时,有相应显示一个隔离电源系统配一个绝缘监视仪,对该隔离变压器出线端所有回路的绝缘状况进行24小时连续不间断监视并可以发生及时的报警信息。

四、总结

综合病房楼的电气设计涉及的内容非常广泛,对电气设计人员提出了更高的要求，每一项医院建设内容的功能设计,都需要专业的知识和业内专家,没有一个人能够全面而系统地掌握好所有的相关知识，这就离不开人们的合作了。

参考文献

[1]杨成德.医疗电气设备的供电及安全保护设计[J].供用电,2000,05:41-43+49.

[2]王厚余.医院中的电气安全要求[J].建筑电气,1993,04:4-8.

安全设备设计篇3

，加强特种设备安全的宣传教育,强化重点监管单位和人员集中区域的监管,深化事故隐患整治,完善安全监察组织网络体系、信息化管

理体系、动态监管体系、技术支撑体系和应急救援体系“五大体系”建设；全面推进压力管道监察工作；实现特种设备注册登记率不

低于91%，锅炉、电梯定检率不低于95%，压力容器定检率不低于91%，起重机械定检率不低于86%，持证上岗率不低于95%，事故结案率

为100%，隐患整治率不低于90%，现场监察率不低于8%，全年特种设备严重事故比上年有下降，年事故起数控制在0.75起/万台以下，

年死亡人数控制在0.85人/万台以下。全年辖区内不发生3人以上死亡的特种设备重大事故。

为实现全年的安全监管目标，具体要完成以下六个方面的工作。

一、进一步提高动态监管的覆盖率和有效性.

根据去年在动态监管中取得的经验和发现的问题,今年要继续加强对特种设备使用单位的日常现场监察,尤其是一部分小企业,由于

其规模小,人员少,对特种设备不经过注册,检验就投入使用,操作人员也没有上岗证,相关管理人员对安全生产的认识不足，给安全生产

留下很大的隐患,因此必须建立更加完善的安全监察组织网络和协管人员管理制度,进一步提升信息化管理水平,实现在辖区内安全监察

工作不留死角,没有盲区。

二、对隐患设备的专项整治取得新进展

加强对固定式简易升降机和码头吊机的专项整治,力争彻底解决已经掌握的辖区内未检验合格和未注册登记设备的处理,同时加强查漏

工作,保证专项整治工作的质量。

针对以往检查中发现的部分企业继续使用淘汰设备的问题，今年将进一步加大对淘汰设备的监控和违法行为的处理力度，杜绝此种违

法行为的继续发生，同时对于拒绝改正的单位，依法坚决进行处理。

三、继续推进特种设备安全责任落实的力度

在日常检查中指导企业加强对特种设备的安全管理,设备要有使用证,操作人员要有上岗证,设备必须定期检验合格,要求其落实管理机

构,落实责任人员,落实规章制度,对于部分有问题的企业,实行专人负责监察,直到该企业解决问题为止.通过扎实细致的安全责任管理

，高标准完成本年度的“六率”考核。

四、完善应急救援体系建设,加强安全宣传教育

建立本辖区内的特种设备事故应急预案,指导企业建立和完善事故应急预案,通过各类新闻媒体结合“安全生产月”、“质量月”、“

六一”等进行集中宣传和经常性宣传,专项宣传和综合宣传等活动。继续进行特种设备安全知识进校园和进社区的推广活动；加强对"

电梯110"和"12365"的宣传,进一步加强和区安监局等相关部门之间的合作联动和信息交流，定期向区安监局通报特种设备安全状况等

相关信息,共同做好安全监管工作.

五、加大行政执法的力度,提高特种设备安全质量水平

充分利用质量技术监督机构“四位一体”的综合执法机制优势，坚持从源头抓起，坚决查处无证制造、无证安装、无证改造维修等“

三无”违法行为，同时根据*区的自身特点，加强对流通业和服务业等人员集中单位的特种设备的安全监管，对问题严重的企业，

坚决依法进行查处，该追究责任的，坚决追究违法企业责任人的责任，对个别典型案件进行通报，通过强有力的行政执法，加强全社

会对特种设备安全管理的认识和重视，避免出现安全事故，从而保证广大人民的生命和财产安全。

六、加强队伍素质建设，强化为民服务意识

随着社会对行政执法的要求越来越高，行政执法本身面临的难度在不断加大，行政执法不仅仅是监管，同时也是一种服务，要想做好

行政执法工作，不光要求每一个执法人员要精通相关的法律法规，做到依法行政，而且要求每一个执法人员拥有良好的道德品质和出

安全设备设计篇4

关键词：机械设备；安全人机工程学；人-机-环境

中图分类号：U673.38文献标识码：A

安全人机工程学作为人机工程学一个应用学科的分支，主要是从安全生产的角度着眼，运用人机工程学的原理和方法解决人机结合面的安全生产问题，使人-机-环境三者之间协调发展。事实上，人-机-环境就是操作者-机械设备-环境系统，其中，人处于主导地位，所以安全人机工程学的核心就是使机械设备、环境条件在初始的设计阶段充分考虑人的形态学、生理学、心理学要求，通过最优化的人机匹配方式，确保操作者安全简便、准确舒适的发挥人-机效能，从而获得理想的经济效益和社会效益。

一、安全人机工程学在机械设备设计中的基本原则和方法

传统的机械设计过程通常都是以实现产品功能为主要目标，虽然或多或少涉及了人的因素，但大部分仍旧是考虑如何让人适应机，而不是机宜人。当前，提高本质安全的总体要求使得我们在机械设计过程中，必须要充分考虑人-机之间的相互协调性，降低各类可预料的安全事故，通过对近些年机械加工行业安全生产事故分析来看，58-70%的事故原因都由人因导致，而这类事故完全是可以预测、防范的。在安全人机工程学中提到的人-机系统中，解决安全问题的本质是实现生产过程的机械化和自动化，以便让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险的作业环境中彻底解放出来。例如，带刀库的数控加工中心就是在传统机床的基础上集成了数字控制系统，实现程序代码控制精确的铣削加工，不仅减轻了人的劳动强度，提高了安全系统，还大大提高了机械制造的精确度。

所以，人-机-环境之间的关系就是一个信息功能及能量传递的闭环系统，如图一所示的人-机系统模型。由此可知，在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面可以提高机器的操作性能和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力尽量降到最低，从而提高信息加工、信息反馈等环节的准确度。因此，在机械设计过程中运用安全人机工程学应主要把握以下几点：

1.合理分配人机功能。在机械设计阶段，要分析、比较人-机各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进；

2.适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险，如图二比较所示；

3.良好的人机界面。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅；

4.作业空间的布置。显示装置、操纵装置的位置及合适的作业面对操作者的心理和行为可产生直接影响。首先应考虑对安全关系重大的、对实现系统目标有重要影响的操纵器和显示器，即使使用频率不高，也要将其布置在操作者操作和视野的最佳位置，这样可以防止或减少因误判断、误操作而引起的意外伤害事故。

5.宜人的外观设计。由于机械设备本身体积较大，总体结构上宜使用简洁流畅的线条，色彩上可采用纯度和亮度偏低的灰白色，淡绿色，黄橙色等，视觉上令人感觉美观舒适，但主色调应占大部分面积，整体色彩安排要简洁宜人，色彩越少则越醒目，整体感也越强。

二、人-机系统的可靠度分析与评价指标

1.人-机系统中人的可靠度RH

影响人的可靠性因素主要有生理因素、心理因素、管理因素、个人素质、操作因素等等。常见的计算方法主要有差错概率预测方法（THERP）、认知可靠性模型（HCR）等。根据日本东京大学井口雅一教授提出的人的可靠度不仅与信息输入r1、信息处理r2、信息输出r3三个阶段有关，还受到作业时间b、操作频率c、危险程度d、生理心理因素e和环境条件f等因素的制约。人的可靠度概括起来可表示为RH=1-b・c・d・e・f・（1-r1・r2・r3）。

2.人-机系统中机械的可靠度RM

为简便起见，假设环境因素宜人，对机械设备不造成危害，则研究机械的可靠度就转化为研究设备的可靠度，其指标计算一般通过指数分布、正态分布及威布尔分布函数等进行估算，同时，也可通过大量的统计学数据信息查阅。

3.人-机系统的可靠度RS

人-机系统的可靠度是指在规定的时间、条件下完成规定功能的概率。通过对串、并联系统计算公式的比较，得到的结论是并联起来的系统即冗余的人-机系统可靠度更高。通过以上分析可知，人-机系统的可靠度RS是一个时间函数，即RS=RH・RM。所以，要增加RS的概率需要同时提高RH与RM的概率。

4.提高人-机系统的可靠度的途径

（1）部件系统选用并联设计、组装；

（2）机械设备运行频率应适度；

（3）设备运行过程中应设置纠错装置，当操作者出现误操作时，也不能酿成系统事故（如，电气运行中的互锁保护、计算机系统中的报错程序等）。

以德国Sturlgart设计中心为例，在评选优良产品时，其设定的标准为：

a:产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

b:产品是否顺手和方便使用；

c:是否能防止使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险；

d:各操作单元是否实用；

e:各元件在安置上能否使其毫无疑问的被辨认；

f:产品是否便于清洗、保养及修理。

三、机械设备运行过程中的安全人机工程学

当机械设备投入使用时，操作者与外部环境均处于动态结合的状态，其危险性也就更大，只要危险因素存在，即使操作者受过良好的技术培训和安全教育，有完善的规程，也不能完全避免机械伤害事故的发生。因此，在机械设备上配置专门用于保护操作者安全的防护装置就显得尤为必要。主要考虑以下几类：

1.隔离防护装置。防护罩既将操作者隔离于危险区之外，又能阻挡高度飞来物，但防护罩的强度和刚度、能否牢固固定在机械设备或基础面上、其表面是否存在尖锐棱角等问题是必须考虑周全的，否则极易衍生额外的隐患。

2.连锁防护装置。通过电气、液压、气动等方法使机械设备相互连锁或直接与电源开关连锁，可以有效防止同时接通多个相互干扰的设备单元。

3.超限防护装置。当机械设备的运行参数，如温度、噪声、位置等超出规定极值时，该装置可以自动修复人-机匹配失衡造成的偏差，使机械设备恢复正常运行状态。

4.报警防护装置。在机械设备发生缺陷或故障及人位于危险区域时，监测设备通过对采集到的信息进行比对，向操作者发出提示信号或蜂鸣警报，以便及时采取相应的措施。

参考文献：

1.吴宗之.安全生产技术.中国大百科全书出版社，2011

2.王保国、王新泉.安全人机工程学.机械工业出版社，2007

3.廖可兵、张力.安全人机工程.中国矿业大学出版社，2009

安全设备设计篇5

为了获得比较好的运行时间，本质安全的设计就用该考虑系统整体的容错和恢复能力，来保证运行时间。安全是相对的，而危险确是绝对的。有害的物质或者状态积累到一定的程度就会导致不安全的状态。安全度和危险度是对安全和危险的定性和定量。人的不安全行为会引起事故的发生也是存在的，无法消除，而物的不安全状态也会导致事故的发生，也是不可避免的。因此，设计出的设备尽量减少人的行为和物的状态，通过技术手段，来实现减少人为失误、实现设备故障自检的功能。要求做到，在事故发生时，人员不受伤害，能够撤离到安全的区域，来降低事故的严重程度。这就是本质安全设计的人员安全优先原则。

石油化工装置本质安全设计的程序是石油化工装置的整个安全生命周期。安全周期指的是能够保证装置安全必须进行的相关活动。包括项目的初次设计到项目的投资实施全过程。包括的阶段有可行性研究阶段、整体定义阶段、危险和风险识别阶段、整体的安全要求阶段。可行性研究阶段主要是通过实现贯彻安全生产法规、参照技术指标、管理实际设计资料来实现项目的本质安全的总体设置规划布置。初步的设计阶段对装置的整体进行规划，对装置的布局。建筑物的危险程度。有害的因素进行辨识，来实现项目选址和厂区的总体设计规划。对那些影响安全的地质、地形、水文、气象等进行重点的考虑。在满足工艺流程的前提下，尽量从风向安全运输等角度进行实际的规划。石油化工装置本质设计要面对低压、常温，减小使用高压、高温的工艺，对那些存在爆炸危险的易燃品进行合适的处理。尽可能的从根本上消除危险，对于那些危险阶段，设计是要尽可能的进行最安全状态的设计，采取必要的设计方法指出危险的施工要求。施工图纸设计阶段就是在特定的工艺流程条件下，实现设备的图纸设计。包括设备的选型、管道的走线、装置的控制方案、设备的控制等。对设备的选取要根据实际的生产能力和安全要求进行选择。对设备的安全状态进行良好的控制，保证设备的使用不会产生任何的危险或者存在安全隐患。选择自动化程度比较高的设备和本质安全程度优良的设备。对石油化工装置设计进行核查后，根据施工的图纸进行全面的施工，施工要求是本质安全执行的有力阶段。施工时，需要对施工的设备、环境进行全面的统筹，在设备的使用上进行研究，保证设备等安全状态。安装选择自动化程度比较高的设备，设备的人为操作就会减少，保证人的不安全行为减少事故的发生。进行严格的管理制度，对本质安全的原则、理念进行深入的使用，保证石油化工装置的本质安全，从而提高生产效率，增加生产成本。

本质安全设计是石油化工装置达到安全状态的第一保证，是进行安全生产的重要前提保证。通过消除人的不安全行为和物的不安全状态，来实现安全设计的各阶段最高任务。在设计过程中，应该充分的进行分析研究，对运行过程中的人、机、料、法等因素进行全面的考虑，保证其不影响本质安全，实现周期长、闭环控制形式的石油化工装置，不断的巩固本质安全的全面性和系统性，以实现石油化工装置的本质安全设计。

本文作者：孙德胜柏进工作单位：江苏天工大成安全技术有限公司

安全设备设计篇6

[关键词]机械安全；机械设备；优化设计；遗传算法

一引言

煤矿行业作为我国的一种重要的传统能源行业，在国民经济、人民生活等众多领域中起着举足轻重的作用。但现阶段我国的煤矿企业普遍存在着机械化的建设水品严重的滞后，在生产中，技术资源严重的不足，开挖的成本居高不下。而与其相对的是近些年来，机械安全技术的兴起，改变了传统机械设备的诸多不足之处，使得机械化技术渗透了人们生活的每个角落。在很多地方已经将引进机械安全技术这种重要的辅技术作为一种衡量公司运营好坏的标准。

而现阶段我国的煤矿企业基本上受制于机械化系统不发达，从而使得各个单位之间缺乏机械运转中的协调，同时，机械内部的各个应用之间也难以连通，不利于系统集成，致使系统内沟通繁琐。不止如此，缺乏有效的机械化技术也使得领导缺乏及时有效的数据用于推断预测企业的发展与行业的发展趋势。这些问题在一定程度上严重的制约了我国的煤矿行业发展，利用现有基于机械安全的煤矿机械设备优化技术完全可以大大改善这种现象。因此，将机械安全的技术引入我们煤矿行业势在必行。而将机械设备的优化方案在煤矿行业可以有效的将信息资源集中到各个管理机构，从而推进煤矿行业的机械化进程，促进煤矿行业的发展。

二煤矿机械的危害

1.静止的危险

设备处于静止状态时存在的危险即当人接触或与静止设备作相对运动时可引起的危险。包括：

（l）切削刀具有刀刃。

（2）机械设备突出的较长的部分，如设备表面上的螺栓、吊钩、手柄等。

2.直线运动的危险

指作直线运动的机械所引起的危险，又可分接近式的危险和经过式的危险。

（l）接近式的危险：这种机械进行往复的直线运动，当人处在机械直线运动的正前方而未及时躲让时将受到运动机械的撞击或挤压。

①纵向运动的构件，如龙门刨床的工作台、牛头刨床的滑枕、外国磨床的往复工作台等。

②横向运动的构件，如升降式铣床的工作台。

（2）经过式的危险指人体经过运动的部件引起的危险。包括：

①单纯作直线运动的部位，如运转中的带键、冲模。

②作直线运动的凸起部分，如运动时的金属接头。

3.机械旋转运动的危险

指人体或衣服被卷进旋转机械部位引起的危险。

（l）卷进单独旋转运动机械部件中的危险，如主轴、卡盘、进给丝杠等单独旋转的机械部件以及磨削砂轮、各种切削刀具，如铣刀、锯片等加工刃具。

（2）卷进旋转运动中两个机械部件间的危险，如朝相反方向旋转的两个轧辊之间，相互啮合的齿轮。

三煤矿机械安全的优化

煤矿机械安全优化方案在煤矿机械设备建设的领域有不俗的变现。在基于安全的煤矿机械设备优化设计方案中，改善了原有的单一矩阵单点计算的方法，加强了数据终端的信号联接，让显影的图像和数字更加直观的显现在屏幕上。在动态扑捉成像中，有更多的高保真设计，完全可以满足在煤矿生产中对机械情况安全的有效控制。

安全技术正由于其强大的数值处理能力，因而用于机械的优化设计，这种设计也是最近几年才开始使用，它将机械的运转原理与计算机技术应用联接在一起，最生产中自动得出施工的最佳方案组合，为生产提供了很好的科学方案设计。在使用了机械安全技术优化机械系统后，可以大大提高设计效率和质量，还保障了煤矿生产中的安全。基于安全技术的煤矿机械设备优化设计方案优化的目的是让机械在最少的材料和最低成本的情况下，用最合理的技术完成要求的工作，最大程度的完成机械在结构方面的安全性能指标。接下来我们就优化的方法进行简单的叙述。

⑴非线性的优化设计法

非线性的优化设计是不同的约定的函数数值所产生的一种优化方案。系统在使用时，会自动生成约定之外的函数数值，这些数值直接用于机械的编程使用中，指导机械运行。这种非线性方案可以分为两种。一种是利用目标定位将一次积分和二次积分在相乘的情况下，再次加权，以得到相应的优化设计方案。这种方法具体有共轭替代法、变化模式阶层法以及多普勒开根号法。这些在基于机械安全的机械优化方案中正是由于稳定性能良好，计算较为简便，所以使用比较广泛。另外一种就是假定一个多元函数，将函数在定义域范围内缩减至有效值，把目标函数的第三种类型编程可分析区域加以利用。这种方法虽然比较简单，但是用于机械优化中却很少，最主要的原因是在转变编程中多次使用机械安全。

⑵线性优化设计法

在机械设备优化设计问题大多要使用线性函数，根据线性函数出来数据时又可以分为直接法和间接法。直接法通常有复杂图形静态变现法，在机械设备在运转中会遇到一些人为情况下无法处理的事情，这时利用机械安全所生成的处理技术，可以很好的在具体的点位固定目标，将机械设备指引到正确的位置。构造中，函数不断的迭代，自动加载出合适的运行模式，在一系列的数学计算后，得出线性解答，最终得到合理的解决方案。

四基于机械安全的煤矿机械设备优化设计分析

基于机械安全的煤矿机械设备优化设计是在以往传统的机械设计理念上加上了更多的计算机数据编程，是一种更加科学的现代化手段。为在煤矿生产效率中也得到了很好的优化，也能使机械产品的质量达到更好、更高的要求。接下来，我们将着重介绍在煤矿机械设备中使用机械安全优化方案中的遗传算法。

遗传算法，是20世纪70年代初期由美国密执根大学霍兰教授提出的一种基于机械安全下全新机械设备全带概率优化方法。GA是一种在人为施工条件下非确定性的拟自然算法，这种算法是根据自然界仿照生物的固有进化规律，对一个大的群体进行随机抽样，观测其繁衍变化以及淘汰机制。其中就会有适者生存，不适者就会被淘汰，按照这样的规律不断重复，使整个群体在繁衍的素质上和种群的数量上都会有很大的提高。

主要应用领域有：函数优化方面、机械的组合优化、机器概念学习、设备的控制方面、三维图型显示、机械设备故障诊断、人工生命、神经网络等最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用。本文中提到的基于机械安全下的设计优化就是选取这样的设计理念，在优势上有了很大的突显，主要表现在：

（1）煤矿机械设备结构优化设计：在煤矿生产中，多考虑到机械的方便和使用性，遗产法在结合机械安全软件后，针对多样的遗传算法中的弹性改变量、固定动态与波段概率等是不能够改变机械设备的运行模式，也就不能对煤矿机械设备有任何的优化过程。在提出了交叉适应变于线替改变的方法后，弹性改变量就会维持在一个平稳的状态，遗传算法中的频率会体现在设备的转动上，这种遗传算法为解决机械设备在工程使用中结构优化设计、多峰值函数求极值等问题提供了参考。

（2）可行性分析：在机械的整个框架系统中，模拟了固定模式中的运行，加上基于机械安全下的运转方式，把整个系统的优化性再次提升，能够在加工材料和零件上的加工都有很好的保护作用，避免了很多机械设备在使用中对于不明施工环境变化导致的机械损坏，提出框架结构系统可靠性优化的遗传算法在机械设备升级优化都有积极的帮助。

尽管遗传算法在机械安全指导下已解决煤矿生产中了许多难题，但还存在许多不足之处，如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进机械有效的工作时间和工作方法来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。用遗传算法求解约线性和非线性优化问题时，一般采用共轭发散函数法，如何合理的选择共轭因子是算法的难点之所在。共轭因子取得过小时，可能造成整个发散函数的极小解不是原目标函数的极小解；共轭因子取得过大时，搜索过程增加困难，所以对基于机械安全的煤矿机械设备优化中遗传算法中的一系列问题还有待于进一步研究、讨论。

五结束语

基于机械安全的煤矿机械设备优化创新设计作为一项革命性的技术，在许多行业中都有着巨大的发展空间及应用价值。在煤矿企业机械化进程中引入机械安全技术有着明显的优势，它在简化管理，加强安全监控等方面具有不可比拟的优势，十分适合我国煤矿企业的发展。利用机械设备的优化方能能实现对煤矿资源的合理开发利用，使得煤矿行业能可持续发展。

将机械设备安全优化创新方案引入到煤矿企业的机械化建设中是一种十分有前景的尝试，可以预见的基于机械安全的煤矿机械设备优化设计能推进我国煤矿企业的升级。但作为一个长期复杂的建设工程，在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过相关部门的共同努力，让基于机械安全的煤矿机械设备优化设计的整体系统能早日实现，并且进一步推进我国煤矿企业的发展。

[参考文献]

[1]濮良贵.机械零件[M].北京高等教育出版社，1982，5（13）：23-26