综采工作面照度对人反应时间及可靠度的影响实验研究

马召辉 耿进军

摘 要 良好的光环境是降低事故发生率和保护作业人员的视力及人身安全的重要保障。运用舒尔特量表，从平均反应时间和失误次数两个方面，对人在不同照度下的反应时间和操作可靠度进行了研究。照度对人視觉反应时间和操作可靠度存在着显著的影响，其影响规律符合边际递减效应。眩光污染会对人视觉识别和判断产生干扰，因而导致反应时间增加和操作可靠度下降。

关键词 照度;反应时间;可靠度

引言

照度对人视觉反应时间和操作可靠性影响的研究[1-2]。运用舒尔特量表，从平均反应时间和失误次数两个方面，对人在不同照度下的反应时间和操作可靠度进行了研究[3]。用Spss对实验数据进行分析处理，对失误次数进行统计分析并计算出相应的操作可靠度。

1试验设计

1.1 试验环境

为了模拟煤矿井下暗环境中不同局部照度水平对矿工注意力及操作可靠度的影响，实验于晚上8：00-10：00在安静的暗室中进行，环境温度22℃，湿度50%。暗室中无一般照明，符合井下综采工作面环境照明状况。试验过程中选择照度为单一变量，通过调节荧光灯改变局部照明的照度值，模拟综采工作面不同局部照明环境状况[4]。

1.2 试验对象

为保证实验数据的准确性，本试验选取30名矿工作为被试者，被试者在整个试验过程中都主动配合，无厌烦情绪。所选被试者均身体健康，视力或矫正后视力正常，无色盲色弱现象。试验前对被试者进行视觉疲劳问卷调查，结果发现：30名被试者调查问卷得分均小于16分，即无视觉疲劳现象。

1.3 试验仪器

舒尔特表是神经医学家舒尔特发明的，是全世界范围内最简单、最有效也是最科学的注意力测量及训练方法。试验时选用难易程度适中的6*6舒尔特方格，格子内任意排列1～36的共36个数字，快速的按1～36的顺序依次点击出其位置，记录试验所用时间及出错次数，数完36个数字所用的时间越短，则说明被试者注意力水平越高。

2试验过程

试验1～6连续进行6天，每个试验30名被试者单独进行，并保证室内安静。试验均在人体生理周期相似的时段内（晚上8：00—11：00）完成;试验进行15min的照明适应，尽量保证样本对试验环境照度的相同性和平等性。每天除试验环境照度发生变化外，每个试验参与试验人员、环境温度、环境湿度相同。

（1）试验1（无局部照明，手机屏幕照度值约1 Lx）。

适应阶段：试验前被试者坐在测试位置前，在小室内的试验照度下适应15分钟，为被试者宣读指导语，使其正确理解实验要求;

正式试验：被试者眼睛距表30～35cm，视点自然放在表的中心，点击开始进入试验测试，在所有字符全部清晰入目的前提下，按顺序找全所有字符。测试结束后试验者记录下被测试人员的反应时间和操作失误次数。每名被试者在同一照度下完成三次测量，期间被试者看完一个表后，眼睛稍作休息，不要过分疲劳。

（2）试验2～6。具体步骤和要求同试验1，只是局部照明的照度逐步增大，依次为10 Lx，30 Lx，60 Lx，150 Lx，300 Lx。

（3）试验数据统计及处理

用Excel表对反应时间和失误次数进行初步筛选和整理，处理成适合SPSS软件分析的格式，然后用SPSS软件进行统计分析。

3试验数据分析

3.1 反应时间的单因素方差分析

以照度作为自变量，平均反应时间作为因变量，通过SPSS对各变量因素进行方差分析。

（1）方差齐次性检验

经levene检验，输出的显著性P值为0.141，大于0.05，因此认为各组的总体方差相等。进一步做方差分析，方差检验F=10.124，对应的显著性Sig.=0.000，小于显著性水平0.05，因此我们认为6组中至少有一个组与另外一个组存在显著性差异。

（2）LSD多重比较

用LSD法对因变量进行两两比较。组与组之间显著性Sig. 小于0.05，则说明这几组之间的差异显著。

3.2 失误次数的统计分析

（1）操作可靠度计算

统计不同照度下每组试验中被试者的失误次数，用失误次数总和除以每组试验下的操作次数2160，得到失误率（F）;用1减去失误率，得到被试者的操作可靠度（R），结果见表1。

4结束语

统计分析试验数据，得出了以下主要结论：

（1）照度对人视觉识别性的影响存在着边际效应，在0～150 Lx内，人的视觉反应时间随着照度值增加而显著降低，操作可靠度随着照度值增加而提高，超过60 Lx后变化不再显著。

（2）照度值达到50～150 Lx时，平均视觉反应时间在36 S以下，人的视觉反应时间达到优良水平。所以工作面中的局部照明照度保持在50 Lx以上，有利于提高工人视觉辨识力、及时发现和识别周围环境中的不安全因素，并作出反应，保障工人的作业安全。

参考文献

[1] 庞蕴凡.视觉与照明[M].北京：中国铁路出版社，1993.

[2] 郭燕，施喜书，周瑜.煤矿井下照明的分析与研究[J].煤炭工程，2013， （S2）：128-129.

[3] 胡敬朋.综采工作面人-机-环境系统可靠性研究[D].合肥：安徽理工大学，2005.

[4] 景国勋，彭信山，李创起，等.基于光环境指数综合评价法的综掘工作面照明环境评价[J].安全与环境工程，2012，19（03）：41-44.