第一篇：关于实施《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的通知

环境保护部文件

环发[2012]11号

关于实施《环境空气质量标准》（GB3095-2012）的通知

各省、自治区、直辖市环境保护厅（局），新疆生产建设兵团环境保护局，解放军环境保护局，辽河保护区管理局，各计划单列市、副省级城市环境保护局，各派出机构、直属单位：

为贯彻落实第七次全国环境保护大会和2012年全国环境保护工作会议精神，加快推进我国大气污染治理，切实保障人民群众身体健康，我部批准发布了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）。现就分期实施该标准通知如下：

一、充分认识实施《环境空气质量标准》的重要意义

实施《环境空气质量标准》是新时期加强大气环境治理的客观需求。随着我国经济社会的快速发展，以煤炭为主的能源消耗大幅攀升，机动车保有量急剧增加，经济发达地区氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）排放量显著增长，臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）污染加剧，在可吸入颗粒物（PM10）和总悬浮颗粒物（TSP）污染还未全面解决的情况下，京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域PM2.5和O3污染加重，灰霾现象频繁发生，能见度降低，迫切需要实施新的《环境空气质量标准》，增加污染物监测项目，加严部分污染物限值，以客观反映我国环境空气质量状况，推动大气污染防治。

实施《环境空气质量标准》是完善环境质量评价体系的重要内容。健全环境质量评价体系，建立科学合理的环境评价指标，使评价结果与人民群众切身感受相一致，逐步与国际标准接轨，是探索环保新道路的重要任务。实施《环境空气质量标准》是落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》、《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》以及《重金属污染综合防治“十二五”规划》中关于完善空气质量标准及其评价体系,加强大气污染治理，改善环境空气质量的工作要求。

实施《环境空气质量标准》是满足公众需求和提高政府公信力的必然要求。与新标准同步实施的《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》增加了环境质量评价的污染物因子，可以更好地表征我国环境空气质量状况，反映当前复合型大气污染形势；调整了指数分级分类表述方式，完善了空气质量指数发布方式，有利于提高环境空气质量评价工作的科学水平，更好地为公众提供健康指引，努力消除公众主观感观与监测评价结果不完全一致的现象。

二、分期实施新修订的《环境空气质量标准》

我国不同地区的空气污染特征、经济发展水平和环境管理要求差异较大，新增指标监测需要开展仪器设备安装、数据质量控制、专业人员培训等一系列准备工作。为确保各地有仪器、有人员、有资金，做到测得出、测得准、说得清，确保按期实施新修订的《环境空气质量标准》，现提出如下要求：

（一）分期实施新标准的时间要求

2012年，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市；

2013年，113个环境保护重点城市和国家环保模范城市；

2015年，所有地级以上城市；

2016年1月1日，全国实施新标准。

（二）鼓励各省、自治区、直辖市人民政府根据实际情况和当地环境保护的需要，在上述规定的时间要求之前实施新标准。

（三）经济技术基础较好且复合型大气污染比较突出的地区，如京津冀、长三角、珠三角等重点区域，要做到率先实施环境空气质量新标准，率先使监测结果与人民群众感受相一致，率先争取早日和国际接轨。

三、大力推进大气污染防治，不断改善环境空气质量

当前，我国大气污染形势十分严峻，突出表现在大气污染物排放量大、大气环境污染物浓度高、区域性大气复合型污染严重。实施环境空气质量标准、开展监测和公布数据只是解决大气环境问题的第一步，必须大力推进大气污染防治，采取切实措施改善空气质量。近期，环保部门应积极联合有关部门，重点做好以下工作：

（一）开展科学研究，制定达标规划。在抓紧开展监测与信息发布的基础上，组织力量尽快开展达标减排相关科研，摸清规律，明确排放清单和控制对策，针对空气质量改善途径和阶段目标以及相应的控制

工程技术进行科学、系统、深入地研究，探索建立辖区大气环境质量预报系统、逐步形成风险信息研判和预警能力，进一步增强大气污染防治科技支撑。未达到环境空气质量标准的大气污染防治重点城市，要制定达标规划报上级部门批准实施。

（二）提高环境准入门槛。严把新建项目准入关，严格控制“两高一资”项目和产能过剩行业的过快增长及产品出口。加强区域产业发展规划环境影响评价，严格控制钢铁、水泥、平板玻璃、传统煤化工、多晶硅、电解铝、造船等产能过剩行业扩大产能项目建设。

（三）深入开展重点区域大气污染联防联控。在京津冀、长三角、珠三角等重点区域实施大气污染防治规划，加大产业调整力度，加快淘汰落后产能。积极推广清洁能源，开展煤炭消费总量控制试点。实施多污染物协同控制，制定并实施更加严格的火电、钢铁、石化等重点行业大气污染物排放限值，大力削减二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物排放总量。

（四）切实加强机动车污染防治。采取激励与约束并举的经济调节手段，加快推进车用燃油品质与机动车排放标准实施进度同步，提升车用燃油清洁化水平。全面落实第四阶段机动车排放标准，鼓励重点地区提前实施第五阶段排放标准。全面推行机动车环保标志管理，加快淘汰“黄标车”，到2015年基本淘汰2005年以前注册运营的“黄标车”。加强机动车环保监管能力建设，强化在用车环保检验机构监管，全面提高机动车排放控制水平。

（五）建立健全极端不利气象条件下大气污染监测报告和预警体系。地级以上城市环保部门要按照《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行)》开展环境空气监测结果日报和实时报工作，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。结合当地实际情况，研究制定大气污染防治预警应急预案、构建区域应急体系，出现重污染天气时及时启动应急机制，实行重点排放源限产限排、建筑工地停止土方作业、机动车限行等应急措施，向公众提出防护措施建议。

各地应尽快做好实施新标准的相关准备工作，按期实施，并将实施情况及时报告我部。

二○一二年二月二十九日

环境保护部公告

公告 2012年 第8号

关于发布国家环境保护标准《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》的公告

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人体健康，向公众提供健康指引，现批准《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》为国家环境保护标准，并予发布。

标准名称、编号如下：

环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ 633-2012)

本标准与《环境空气质量标准》（GB3095-2012）同步实施，由中国环境科学出版社出版，标准内容可在环境保护部网站（bz.mep.gov.cn）查询。

特此公告。

附件：环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）

二○一二年二月二十九日

环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）

Technical Regulation on Ambient Air Quality Index(on trial)

(HJ 633—2012 2016-01-01实施)

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等法律，规范环境空气质量指数日报和实时报工作，制定本标准。本标准依据《环境空气质量标准》，规定了环境空气质量指数日报和实时报工作的要求和程序。本标准中的污染物浓度均为质量浓度。本标准与《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）同步实施。

环境保护部公告

公告 2012年 第7号

关于发布国家环境质量标准《环境空气质量标准》的公告

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人体健康，防治大气污染，现批准《环境空气质量标准》为国家环境质量标准，并由我部与国家质量监督检验检疫总局联合发布。

标准名称、编号如下：

环境空气质量标准（GB 3095-2012）

按有关法律规定，本标准具有强制执行的效力。

本标准自2016年1月1日起在全国实施。

在全国实施本标准之前，国务院环境保护行政主管部门可根据《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》(国办发〔2010〕33号)等文件要求指定部分地区提前实施本标准，具体实施方案（包括地域范围、时间等）另行公告，各省级人民政府也可根据实际情况和当地环境保护的需要提前实施本标准。

本标准由中国环境科学出版社出版，标准内容可在环境保护部网站（bz.mep.gov.cn）查询。

自本标准实施之日起，《环境空气质量标准》（GB3095-1996）、《〈环境空气质量标准〉（GB3095-1996）修改单》（环发〔2000〕1号）和《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》（GB 9137-88）废止。特此公告。

(此公告业经国家质量监督检验检疫总局陈钢会签)

附件：环境空气质量标准

二○一二年二月二十九日

环境空气质量标准

Ambient air quality standards

(GB 3095—2012代替GB 3095—1996 GB 9137—88 2016-01-01实施)

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护和改善生活环境、生态环境，保障人体健康，制定本标准。本标准规定了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值、监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容。各省、自治区、直辖市人民政府对本标准中未作规定的污染物项目，可以制定地方环境空气质量标准。本标准中的污染物浓度均为质量浓度。本标准首次发布于1982年。1996年第一次修订，2000年第二次修订，本次为第三次修订。本标准将根据国家经济社会发展状况和环境保护要求适时修订。自本标准实施之日起，《环境空气质量标准》（GB 3095—1996）、《〈环境空气质量标准〉（GB 3095—1996）修改单》（环发〔2000〕1号）和《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》（GB 9137—88）废止。

环境保护部公告

公告 2011年 第86号

关于发布国家污染物排放标准《建筑施工场界环境噪声排放标准》的公告

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，防治环境噪声污染，保护和改善生活环境，保障人体健康，促进经济和社会可持续发展，现批准《建筑施工场界环境噪声排放标准》为国家污染物排放标准，并由我部与国家质量监督检验检疫总局联合发布。

标准名称、编号如下：

建筑施工场界环境噪声排放标准（GB 12523－2011）按有关法律规定，以上标准具有强制执行的效力。以上标准自2012年7月1日起实施。以上标准由中国环境科学出版社出版，标准内容可在环境保护部网站（bz.mep.gov.cn）查询。自以上标准实施之日起，下列标准废止：

一、建筑施工场界噪声限值（GB 12523－90）；

二、建筑施工场界噪声测量方法（GB 12524－90）。特此公告。(此公告业经国家质量监督检验检疫总局陈钢会签)

二○一一年十二月五日

第二篇：环境保护标准《环境空气质量标准》(gb3095-1996)修改单

环境空气质量标准》（GB3095-1996）修改单

GB 3095-1996

批准日期 2000-01-06实施日期 2000-01-06

《环境空气质量标准》（GB3095-1996）修改单

一、取消氮氧化物（NOX）指标。

二、二氧化氮（NO2）的二级标准的年平均浓度限值由0.04mg/m3改为0.08mg/m3;日平均浓度限值由0.08mg/m3改为0.12mg/m3;小时平均浓度限值由0.12mg/m3改为0.24mg/m3。

三、臭氧（O3）的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/m3改为0.16mg/m3;二级标准的小时平均浓度限值由0.16mg/m3改为0.20mg/m3。

GB 3095-1996

第三篇：世界各国制定的空气质量标准不同

世界各国制定的空气质量标准不同，AQI的取值范围也各有不同[1]。我国采用的是和美国相似的标准，AQI的取值范围位于0 – 500 之间。我们模型假设主要污染空气指数PM2.5，从下图可以比较直观地看出同样的PM2.5浓度水平下，按照中美两国标准计算出来的AQI的差别：

而空气质量指数的值在不同的区间，就代表了不同的空气质量水平。比如0 – 50之间，代表―良好‖；51 – 100之间，代表―中等‖；101 – 150之间，代表―对敏感人群不健康‖…等。为了更直观起见，每个区间都有一个固定的颜色值与它对应：

这样，只需要根据报告的AQI值，甚至只看颜色，即可直观判断空气质量水平。AQI的计算公式如下：

其中：

I = 空气质量指数，即AQI，输出值； C = 污染物浓度，输入值；

Clow= 小于或等于C的浓度限值，常量； Chigh= 大于或等于C的浓度限值，常量； Ilow= 对应于Clow的指数限值，常量； Ihigh= 对应于Chigh的指数限值，常量。

利用这个公式，根据污染物浓度C，可以方便地计算出空气质量指数I

根据我们以上模型和求解的结果，可以分析到北京冀地区的空气污染主要源于火力发电、工业生产过程、小商用民用炉灶和交通排放等部门，这些部门每周排放一次影响空气质量的关键参数，由此我们写下为京津冀地区环保部门撰写一份建议报告，给出实现“APEC”蓝天的可行性措施和建议。空气是人类生活的三大要素之一，良好的空气会给人带来足够的氧气，使人神清气爽。

根据近几年来随着经济的发展，城市建设速度明显加快以及百姓对生活中机械电器、住宅装修的过度追求，严重的空气污染已经影响到百姓的身心健康和生活质量，甚至导致寿命的缩短。许多正在艰涩中的大城市尤其如此，北京冀也不例外。近几年来，雾霾这个词频频见于媒体报道，检测PM2.5的呼声也日益高涨。目前在城市中已很难见到蓝天白云、夜晚星光灿烂的景色。医学家们的研究表明，空气污染对人体健康的影响更甚于饮用水安全。空气中不可见的微尘、细菌、挥发性气体及金属颗粒，是导致人类许多疾病的根源。环境专家也指出“城市的灰霾天气相当于我们每天抽20支烟，灰霾天气致肺癌发生的风险几率不亚于尼古丁！成为导致肺癌和其他呼吸道疾病的重要原因。

经调查，形成城市空气污染的原因主要有以下几个方面：一是汽车尾气。机动车保有量的迅速增加，导致机动车排放对城市空气污染的影响逐年飙升，煤烟型污染与机动车尾气型污染的叠加，形成了新的复合型大气污染。这也是城市雾霾天增多的原因。现在合肥地区的汽车保有量不断增加，不论你在小区漫步，还是出门办事，你总会看到到处是汽车。据报道合肥地区的汽车数量每天急剧增加。这些机动车尾气污染物年排放量接近40万吨，每天近1000吨，占城区空气污染物约三分之一以上。二是建筑扬尘。城市大建设本是造福老百姓的好事，但是如果工地管理差。分布在城市中的道路建设、新小区建设、城中村的拆迁的工地施工行为不规范：不按规定清理施工道路、覆盖裸土、打围作业和洒水降尘，许多建筑单位甚至不对出入工地的车辆进行冲洗。产生的扬尘严重污染了城市空气。三是渣土车的道路扬尘。运输渣土的车辆大都超载，密闭遮挡效果欠佳，大型施工车辆不经冲洗就驶上街道，沿途抛洒滴漏，再加上道路上的垃圾、灰尘等被往来的车流反复碾压后粒径减小，这部分颗粒物往往是反复扬起，反复沉降，造成重复污染。四是家庭的过度装修也在一定程度上造成推波助澜的作用。

几点建议：

一、加强宣传，形成新闻媒体舆论监督。一方面要发挥媒体宣传作用，像天气预报一样预报城市的空气质量要每天播报，提高全民对空气质量的关注和参与程度；另一方面，强化舆论监督，对控制扬尘污染少的建设单位给予表扬，对控制扬尘污染不力的单位立即给予曝光并罚款，形成强大的舆论压力。

二、加强机动车管理，倡导绿色生活。号召居民少开车，各级领导要做出表率，对于行程在2公里以内的外出，要提倡步行或骑自行车。

三、加强协作部门协作控制扬尘污染。形成由政府责任部门牵头，环保、园林、交通、城管等相关部门配合的齐抓共管的良好局面，尤其政府要高度重视，政府组织协调各管理部门，严格职能分工、明确部门责任，有效地遏止烟尘污染。

四、要加大对扬尘污染制造者的处罚力度。对违规企业不仅要给予其经济处罚，对造成恶劣影响的，应处以吊销其营运资格或停止施工整改。对人体健康的危害

一个成年人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达15～20立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。大气中污染物的浓度很高时，会造成急性污染中毒，或使病状恶化，甚至在几天内夺去几千人的生命。其实，即使大气中污染物浓度不高，但人体成年

累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。

对植物的危害

大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。

对天气和气候的影响

1，减少到达地面的太阳辐射量

2，增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。3，下酸雨

4，增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做热岛效应"。5，对全球气候的影响空气污染的防治

防治空气污染是一个庞大的系统工程，需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施：

1、减少污染物排放量。改革能源结构，多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电和低污染能源（如天然气），对燃料进行预处理（如烧煤前先进行脱硫），改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。

2、控制排放和充分利用大气自净能力。

3、厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过度集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。

4、绿化造林：茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，有的有绒毛，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后，能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃，能使空气得到净化。

5、完善法规标准体系、完善执法监督体系、着重落实三项环境管理制度（落实污染物排放总量控制制度、强化环境影响评价和“三同时”、实行环境目标责任制）

（1）推行清洁能源，降低原煤消耗所占的比例。特别是在冬季供暖季节，改造居民采取烧煤取暖的状况，努力扩大天然气、煤气等清洁能源消量，强化能源节约。

（2）加强工业污染的防治，以循环经济模式发展工业经济。如：加强大型火电厂的脱硫、除尘以及低氮燃烧等措施。

（3）调整工业企业的合理空间布局，将城区的大气污染企业按照产业特点分别进驻各类特色工业园区，在搬迁过程中实现技术升级和改造。加强工业污染源的监管力度，对重点工业污染源实行在线监测。

（4）加强以建筑扬尘、道路扬尘为主的扬尘污染控制，建立健全的控制扬尘污染的长效机制。加强道路冲洗和机械化吸尘作业，增加改性沥青路面比例，严格和规范施工扬尘、建筑渣场管理。（5）加强城市绿化，对裸地实行绿化硬化和植树种草，修建绿化带和组团绿化隔离带，增加公共绿地面积，制定合理的城市绿化方案。

（6）加强机动车尾气污染治理，消除机动车冒黑烟现象。严格执行机动车维护、改造、报废制度。

已经进入雾霾高发期的北京重现蓝天，“APEC 蓝”坊间流传。对此，习近平并不陌生。11月10日，在为出席APEC领导人非正式会议的贵宾举行欢迎宴会时，习近平用很长的篇幅，幽默地谈起这个词。习近平提到：“也有人说现在的北京蓝天是APEC蓝，美好而短暂，过了这一阵就没了，我希望并相信通过不懈的努力，APEC蓝能够保持下去”。

为确保APEC会议期间空气质量，按照“两圈、两阶段”的总体思路，以北京为中心，六省市区联动。“两圈”是指：北京市为第一圈，天津、河北、山西、内蒙古、山东等周边五省区市为第二圈。“两阶段”是指：会前、会期两个阶段。

六省市区对实现APEC蓝，采取的治理措施主要有以下几个方面：

一、重点污染企业停产或者限产

“要坚决抓好以电力、冶金、建材、石化、焦化等行业为重点的工业企业停产限产，减少污染排放”。北京市明确了会议期间全市69家停产和72家限产企业的名单。在会议主会场所在的怀柔区，兴发水泥、福田戴姆勒汽车、太平洋制罐等十家企业被要求会议期间停产。周围五省市区采取了相同的治理措施，比如11月5日，山东省重污染天气应急小组办公室下发通知，要求自11月6日起，济南、淄博、东营、德州、聊城、滨州6市实施重污染天气I级应急减排措施，停止除保障群众基本生活必需之外的一切生产活动。

二、部分施工工地停工，减少扬尘污染

加强会期施工现场扬尘管理，北京市所有施工工地停止土石方、拆除、石材切割、渣土运输、喷涂粉刷等扬尘作业工序，五环路内和怀柔区还将进一步停止所有混凝土振捣及搅拌、结构浇筑等作业。

同时，北京市加强城市道路清扫保洁和冲洗，明确了全市各级城市道路、高速公路清扫保洁和冲洗的频次要求和标准。

三、私家车单双号出行

北京市和外埠进京机动车采取临时交通管理，机动车单双号行驶，机关和市属企事业单位停驶70%公车，对渣土运输、货运车辆以及外埠进京车辆实施管控。

为配合交通限行措施，会议期间全市调休放假，11月7日至12日放假6天。

四、禁止秸秆、垃圾焚烧

秸秆焚烧对加重空气污染的作用明显，环保部门三令五申要求各地采取保障措施完全杜绝秸秆、垃圾焚烧的现象。

五、严控餐饮油烟、露天烧烤

会议期间，北京一些餐饮停业，禁止露天烧烤。

实现“美丽中国”、实现京津冀地区的绿色发展，需要国家以多种方式促进多个节能减排产业的健康大力发展。祝愿我们早日拥有可持续的“蓝天首都”“蓝天中国”！

附录：参考资料

1.环境空气质量标准（GB 3095—2012）2.Wikipedia: 3.Technical Assistance Document for the Reporting of Daily Air Quality(EPA-454/B-13-001)4.环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ 633—2012）

第四篇：空气-环境教学课题

空气课题： 空气 年级： 初中三年级 目的： 1.使学生了解空气的组成。2.使学生认识空气是一种宝贵的自然资源。3.使学生初步了解空气污染的后果和防止污染的重要意义。4.初步培养学生的观察能力；查阅搜集资料的技能；表达与交流能力；为学生提供展示特长和才干的机会。重点： 增强环保意识。课时： 1课时 准备： 1.搜集资料在本课前2～3周动员学生多方面搜集有关空气的素材，包括课外读物、科普书籍、杂志、报纸、照片、录像、漫画、实物等。例如： 课外读物：环境知识读本、关于空气的知识、大气污染方面的文章照片：风景地的蓝天、本地的晴天和污染天气、学生外出旅游、交通堵塞、工厂烟囱冒烟 杂志（或照片）：酸雨、太空、臭氧层空洞、水灾等照片漫 画：大气污染的严重后果剪 报：某一期的《大气质量周报》或《大气质量日报》、大气污染报道等录 像：空气、酸雨、保护臭氧层、温室效应 2.课外预习和调查 结合搜集的素材，阅读课文，查阅有关资料，为在课堂上介绍有关知识做准备。3.课前活动（见学生页）（１）［观察］烟气观测活动。（２）[小实验] 哪儿的尘土多？（３）［调查活动］交通流量与空气质量的关系。4.布置教学环境 组织学生编写环境墙报、图片、漫画、小论文等，布置教室。教学过程： 1.引言 教师用简明的语言说明本节课的意义及教学活动的方法。2.观看录像《空气》 3.课堂展示 学生按自选专题，根据课前的准备发言、讨论（一人中心发言，其他人补充）。4.讨论（选择以下部分题目讨论）● 你愿意在树林里还是愿意在室内活动？ ● 吸烟会不会污染空气？ ● 焚烧树叶、庄稼秸秆会不会污染空气？ ● 有哪些减少空气污染的方法？ ● 家庭最主要的空气污染来自哪些活动？ ● 每天开窗通风换气有什么好处？ ● 新装修的居室有没有刺激性气味？ ● 你能为保护空气质量做哪些事？5.游戏“造成空气污染的原因”（见学生页）6.课堂小结 教师对学生发言及讨论作必要的补充，鼓励、表扬学生认真自学，积极探索，独立思考、勤于实践态度和方法。实验的结果和结论并不重要，不要求有统一的结论，重要的是每个学生积极参与及在活动中受到教育和启发。7.布置作业 指导举办关于大气的环境专刊、演讲比赛，组织野外活动、参观等。

第五篇：《工业机器人 安全实施规范》GB

工业机器人 安全实施规范

GB/T20867-2007

工业机器人 安全实施规范

Industrial robot-Safety implementation specification

目次

前言

引言

范围 规范性引用文件

安全分析

基本设计要求

机器人设计和制造 机器人系统的安全防护和设计

使用和维护 安装、试运行和功能测试

文件

培训

参考文献

前言

本标准为推荐性国家标准。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所。

本标准主要起草人：胡景谬、郝淑芬、聂尔来、许莹

本标准是首次发布。

引言 工业机器人安全标准制修订概况

1.1 国际工业机器人安全标准的制修订概况

ISO 10218是《工业机器人安全》国际标准的编号，此标准是国际标准化组织ISO/TC 184/SC 2/WG 3制定的，并于1992年1月正式发布实施，1997年9月经全体成员体投票复审，确认继续有效实施。近年来，随着科学技术的迅猛发展，工业机器人的品种不断增加，功能扩展，性能提高，应用领域亦更加广泛，不仅从制造业扩展到非制造业，甚至扩展到医疗、服务和康复领域，因此机器人使用的安全及防护问题日益突出。2000年，美国提出为了加强机器人和机器人系统的安全，使标准的制定者和使用者更便于交流和执行，并且标准还应考虑用于工业自动化的系统中除机器人系统以外的安全问题，因此需要对ISO10218：1992年的版本进行修订，同时提供了美国在1999年制定的标准版本。2000年ISO/TC 184/SC 2在美国举行的年会上形成决议，决定成立工作组，对安全标准进行修订。2001年在

日本举行的年会上工作组提出了新工作项目建议草案，把安全标准分成两个部分，第一部分为设计、构形和安装时的安全，第二部分为机器人重新组装、重新布置及使用时的安全规范。此两部分的内容比1992年版细化和增加了不少具体内容，特别是对安全防护电路的设计及对各类人员的安全防护措施更加明确。目前该标准正在制定中。

1.2 我国工业机器人安全标准的制修订情况

工业机器人产品在我国的研制开发始于“七五”期间。由于工业机器人产品有着与其他产品不同的特征，其运动部件，特别是手臂和手腕部分具有较高的能量，且以较快的速度掠过比机器人机座大得多的空间，并随着生产环境和条件及工作任务的改变，其手臂和手腕的运动亦随之改变。若遇到意外启动，则对操作者、编程示教人员及维修人员均存在着潜在的伤害。为此，为防止各类事故的发生，避免造成不必要的人身伤害，在研制机器人产品的同时，也立项制定工业机器人安全标准。

我国第一个安全标准GB 11291-1989是1989年3月发布，1990年实施的，它是参照日本标准JIS B 8433：1986《工业机器人安全法则》制定的。1994年，经过五年的使用，发现原标准过于简单，且国际标准ISO 10218也已经发布实施，按照我国积极采用国际标准的原则，于1994年成立工作组对1989年版进行修订，原国家技术监督局于1997年9月发布，1998年4月开始实施。此版本完全参照采用了ISO10218：1992的版本，在内容上有所增加，首次提出了安全分析和风险评价的概念以及机器人系统的安全设计和防护措施。目前该标准尚在实施中。

编写实施规范的目的

根据《中华人民共和国标准化法》第七条及实施条例第十八条的规定：国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准。下列标准属于强制性标准：“(一)药品标准，食品卫生标准，兽药标准；(二)产品及产品生产、储存和使用中的安全、卫生标准，劳动安全、卫生标准，运输安全标准；(三)工程建设质量、安全、卫生标准及国家需要控制的其他工程建设标准；(四)环境保护的污染物排放标准和环境质量标准；(五)重要的通用技术术语、符号、代号和制图方法；(六)通用试验、检验方法标准；(七)互换配合标准；(八)国家需要控制的重要产品质量标准”。因GB 11291-1997标准是涉及产品使用中的安全标准，经全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会／机器人分委会建议，上级主管部门审核批准，此标准定为强制性标准。我国的强制性标准属于技术法规的范畴，其范围与WTO规定的技术法规的五个方面基本一致。根据WTO的有关规定和国际惯例，标准是自愿性的，而法规或合同是强制性的，标准的内容只有通过法规或合同的引用才能强制执行，而强制性标准则必须执行。因此为了增加GB11291标准的可操作性，便于工程技术人员、管理人员及用户更准确、全面地使用和实施安全标准，特制定本实施规范。

工业机器人 安全实施规范

范围

本标准规定了工业机器人安全标准的实施步骤和细则，从而增加了GB 11291标准的可操作性，便于广大生产厂商、销售商和用户的设计、安装、调试、操作和维护等相关人员全面准确地使用和实施机器人安全标准。

本标准适用于工业环境中的工业机器人及其系统的设计、生产、销售、管理和使用。

规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 5226.1-2002 机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件(IEC 60204-1：2000，IDT)

GB 1129l-1997 工业机器人 安全规范(eqv ISO10218：1992)

GB/T 12644-2001 工业机器人 特性表示(eqv ISO 9946：1999)

GB 14048(所有部分)低压开关设备和控制设备

GB/T 15706.1-1995 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学(eqv ISO/TR 12100-1：1992)

GB/T 15706.2-1995 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范

(eqv ISO/TR 12100-2：1992)

GB/T 16856-1997 机械安全 风险评价的原则(eqv PREN 1050：1994)安全分析

GB 11291-1997第4章主要讲述了三个方面。首先是机器人产品在设计和使用时采取安全措施的必要性；第二是对机器人及机器人系统的应用进行安全分析；第三是根据安全分析提出采取安全防护的策略和减少风险的措施，以便使整个机器人系统达到可接受的整体安全的水平。

3.1 安全分析的步骤

安全分析可按下述步骤进行：

a)对于考虑到的(包括估计需要出、入或接近危险区)应用，确定所要求的任务，即：机器人或机器人系统的用途是什么；是否需要操作、示教人员或其他相关人员出入安全防护空间，是否频繁出入；都去做什么；是否会产生可预料的误用(如意外的启动等)。

b)识别(包括与每项任务有关的故障和失效方式等)危险源，即识别由于机器人的运动以及为完成作业所需的操作中会发生什么样的故障或失效，以及潜在的各种危险是什么。

c)进行风险评价，确定属于哪类风险。

d)根据风险评价，确定降低风险的对策。

e)根据机器人及其系统的用途，采取一定的具体安全防护措施。

f)评估是否达到了可接受的系统安全水平，确定安全等级。

3.2 识别危险源

识别可能由机器人系统本身或外围设备产生或由于人与机器人系统相互干扰而产生的危险或危险状态，使在进行机器人及其系统设计，和进行风险评价时，便于危险分析。

识别危险时，应从整套装备的各个方面来进行考虑：

a)设备方面：机器人，安全防护设施，外围设备；

b)设备的构建和安装：设备之间的端点，安装的稳定性，定位的位置；

c)相互关系方面：机器人系统本身，机器人系统与其他相关设备之间，人与机器人系统相互交叉干涉而形成的危险。

危险和危险状态可以列表，对于各种机器人及其不同用途，其危险源不尽相同。大致可分为下述各项。

3.2.1 设施失效或产生故障引起的危险

a)安全保护设施的移动或拆卸——如隔栏、现场传感装置、光幕等的移动或拆卸而造成的危险；控制电路、器件或部件的拆卸而造成的危险。

b)动力源或配电系统失效或故障——如掉电、突然短路、断路等。

c)控制电路、装置或元器件失效或发生故障。

3.2.2 机械部件运动引起的危险

a)机器人部件运动——如大臂回转、俯仰、小臂弯曲、手腕旋转等引起的挤压、撞击和夹住，夹住工件的脱落、抛射。

b)与机器人系统的其他部件或工作区内其他设备相连部件运动引起的挤压、撞击和夹住，或工作台上夹具所夹持工件的脱落、抛射形成刺伤、扎伤，或末端执行器如喷枪、高压水切割枪的喷射，焊炬焊接时熔渣的飞溅等。

3.2.3 储能和动力源引起的危险

a)在机器人系统或外围设备的运动部件中弹性元件能量的积累引起元件的损坏而形成的危险。

b)在电力传输或流体的动力部件中形成的危险，如触电、静电、短路，液体或气体压力超过额定值而使运动部件加速、减速形成意外伤害。

3.2.4 危险气体、材料或条件

a)易燃、易爆环境，如机器人用于喷漆、搬运炸药；

b)腐蚀或侵蚀，如接触各类酸、碱等腐蚀性液体；

c)放射性环境，如在辐射环境中应用机器人进行各种作业，采用激光工具切割的作业；

d)极高温或极低温环境，如在高温炉边进行搬运作业，由热辐射引起燃烧或烫伤。

3.2.5 由噪声产生的危险

如导致听力损伤和对语言通信及听觉信号产生干扰。

3.2.6 干扰产生的危险

a)电磁、静电、射频干扰——由于电磁干扰、射频干扰和静电放电，使机器人及其系统和周边设备产生误动作，意外启动、或控制失效而形成的各种危险运动。

b)振动、冲击——由于振动和冲击，使连接部分断裂、脱开，使设备破坏，或产生对人员的伤害。

3.2.7 人因差错产生的危险

a)设计、开发、制造(包括人类工效学考虑)——如在设计时，未考虑对人员的防护；末端夹持器没有足够的夹持力，容易滑脱夹持件；动力源和传输系统没有考虑动力消失或变化时的预防措施；控制系统没有采取有效的抗干扰措施；系统构成和设备布置时，设备间没有足够的间距；布置不合理等形成潜在的、无意识的启动、失控等。

b)安装和试运行(包括通道、照明和噪声)——由于机器人系统及外围设备和安全装置安装不到位，或安装不牢固，或未安装过渡阶段的临时防护装置，形成试运行期间运动的随意性，造成对调试和示教人员的伤害；通道太窄，照明达不到要求，使人员遇见紧急事故时，不能安全迅速撤离，而对人员造成伤害。

c)功能测试——机器人系统和外围设备包括安全器件及防护装置，在安装到位和可靠后，要进行各项功能的测试，但由于人员的误操作，或未及时检测各项安全及防护功能而使设备及系统在工作时造成故障和失效，从而对操作、编程和维修人员造成伤害。

d)应用和使用——未按制造厂商的使用说明书进行应用和使用，而造成对人员或设备的损伤。

e)编程和程序验证——当要求示教人员和程序验证人员在安全防护空间内进行工作时，要按照制造厂商的操作说明书的步骤进行。但由于示教或验证人员的疏忽而造成误动作、误操作，或安全防护空间内进入其他人员时，启动机器人运动而引起对人员的伤害，或按规定应采用低速示教，由于疏忽而采用高速造成对人员的伤害等，特别是系统中具有多台机器人时，在安全防护区内有数人进行示教和程序校验而造成对其他设备和人员伤害的危险。

f)组装(包括工件搬运、夹持和切削加工)——是应用和使用中产生危险的一种潜在因 素，一般是由误操作或由工人与机器人系统相互干涉、人为差错造成的对设备和人员的伤害。如人工上、下料与机器人作业节拍不协调等。

g)故障查找和维护——在查找故障和维修时，未按操作规程进行操作而产生对设备和 人员的伤害。

h)安全操作规程——规程内容不齐全，条款不具体，未规定对各类人员的培训等而引起潜在的危险。

3.2.8 机器人系统或辅助部件的移动、搬运或更换而产生的潜在的危险

由于机器人用途的变更或作业对象的变换，或机器人系统及其外围设备产生故障，经过修复、更换部件而使整个系统或部件重新设置、连接、安装等形成的对设备和人员伤害的潜在危险。

3.3 风险评价

由于机器人规格、尺寸、性能和功能的不同，其用途亦各异，其危险的种类和程度亦不同，采取的安全防护措施也不尽相同，因此需评价机器人及其系统在安装、编程、操作、使用、故障查找和维护时的风险。经过评价后，采取适宜的安全对策，避免和降低风险，达到尽可能的消除危险和选择适当安全措施。

3.3.1 评价风险的要求

a)风险评价应由机器人及其系统的开发者或用户在系统设计初期进行。

b)当系统安装和构建完成后，再完成最后的全面的风险评价并保留文件。

c)风险评价的步骤：

1)确定系统的作业任务和识别各种潜在的危险(假定没有安装安全防护装置)；

2)进行风险判断；

3)确定降低风险和选择安全防护类型；

4)在安装了安全防护装置后，确定风险是否降低到可接受的等级。

3.3.2 风险要素

风险与特殊情况或技术过程开发中所考虑的危险有关，它是该危险可能伤害的严重度和伤害出现的概率及避免或限制伤害的可能性的函数(参见GB/T 16856-1997的7.1)。

a)严重度——可能伤害的程度，用符号S1和S2表示。

损伤的严重度是指对人的伤害：

——轻度损伤(S1)：通常是可恢复的；

——严重损伤(S2)：通常不可恢复，包括死亡。

在确定S1和S2时，应根据事故的通常后果和正常治愈的过程做出决定，例如撞伤和(或)划伤而并无并发症可划作S1，而断肢或死亡将划作S2。

b)伤害出现的概率，用暴露于危险区域中人的频次和(或)时间来评估，用符号E1和E2来表示：

——不频繁的暴露(E1)：每天或每班少于一次，如在正式工作前进行示教、编程、程序校验等；

——频繁暴露(E2)：如一个人在正常工作条件下，为了上、下工件须经常到达机器人的危险区域，或连续地暴露于危险区域中。

c)避开危险的可能性，用符号A1、A2来表示。应考虑下述因素：

——机器人及其系统的各类操作、示教、程序校验、维修人员是否经过培训，能否熟练掌握操作程序及安全操作规程等；

——危险事件出现时速度的高低，如机器人的运动速度是处于低速还是高速；

——对风险或危险事件的认知，如能否通过其物理特征直接观察到机器人及其外围设备的作业状况，有无警示装置或其他信息；

——各类人员逃避危险的可能性(如人员反应的灵敏性，足够的间距或通道)；

——有无操作的实践经验和知识以及安全的实际经验。

出现危险状态时如有避开事故的机会或能明显地减小其影响则宜选A1，如果几乎无避开危险的机会应选A2。

表1 危险的严重度、暴露、避免的类别表

3.4 确定风险降低索引号

对每种作业任务，由表1得到危险的严重度、暴露和避免等判据的综合情况，再从表2交叉得到风险降低的索引号。表2是假定没有安装安全防护装置的。

表2 安全防护装置选择前风险降低的判定阵列

3.5 安全防护装置的选择

由表2确定风险降低的索引号，再从表3确定安全防护装置性能和安全控制系统性能的最低要求。

表3 安全防护装置性能选择阵列表

3.5.1 索引号R4

本类型为最低的安全防护性能，应通过行政管理手段，包括音响/视觉的警示措施和培训来降低风险。

3.5.2 索引号R3

安全防护至少应依靠非联锁的隔栏、与危险源之间的间距、安全规程、人员保护设备来降低风险，并采用索引号R4的措施进行安全防护。

3.5.3 索引号R2

安全防护应通过防止危险进入或切断危险的措施来达到，并采用R3和R4条款的安全防护来降低风险。

3.5.4 索引号R1

风险的降低应通过危险的消除或确实不会产生相当的或更大的危险的置换来完成。当不可能消除危险或置换时，应采用R2的所有条款内容和用R3及R4条款的安全防护来降低风险。

3.5.5 简单的安全控制系统性能

应采用单通道电路设计和构成简单的安全控制系统，并且是可编程的。

注：这种典型电路仅宜用于发信号和报警。

3.5.6 单通道安全控制系统性能

单通道安全控制系统应以硬件为基础，或采用用以制约机器人运行而形成限定空间的限位装置，如：机械挡块、极限开关、光幕、激光扫描器件等。这些部件应经过验证是安全的，且遵照制造商的建议使用的。采用的电路设计应被证实是安全的(如单通道的电气一机械的反向制动装置在断路状态时能发出信号进行停止)。

3.5.7 具有监控功能的单通道安全系统性能

具有监控功能的单通道安全控制系统应包括3.5.6的要求，应经过验证是安全的，并应在适当的时间间隔后，进行检查(如果可能，宜自动查明故障)。

a)在机器人及其系统启动时和在操作中每种状态变化时，能进行安全功能的检查。

b)检查时若未探测出故障则允许操作进行；若探测出有故障存在应生成一个停止信号；若运动停止后仍有危险，则应发出警告。

c)检查时不会引起新的危险状态产生。

d)故障跟踪探测直到故障清除，应一直保持在安全状态。

3.5.8 控制可靠的安全控制系统的性能

控制可靠的安全控制系统应设计和构建成在任何单个器件发生故障时不妨碍机器人停止运动。

这种安全控制系统应以硬件构成，或在此基础上使用软件及基于固件的控制器，且包括在该系统等级上的自动监控装置。

a)若检测到故障，则监控装置能生成一个停止信号；若运动停止后仍存在危险，则应给出个警告。

b)在跟踪检测故障直到故障清除，应一直保持在安全状态。

c)当发生非偶然的失效时，应考虑到类似的失效模式。

d)在失效时，宜检测单个的故障。若不能实施，则应在对安全功能发下个指令时检测“失效”。

e)这种安全控制电路应与正常的程序控制电路分开。

3.6 验证

一旦按照表3的要求选择和安装了安全防护装置，则必须按照3.2和3.3的内容再一次重复进行，以确保被识别的每种危险已经被防止，而残余的风险是可容许的。再次对每个任务用表1评价能否避开、暴露的情况和损伤的严重度，然后用表4确定风险降低的索引号。当得到的索引号是R3和R4时，说明采取的安全防护装置是适宜的。若得到的风险降低的索引号不是R3或R4时，则应选择附加的安全防护装置来控制残余的风险，使风险降低的索引号达到R3和R4。

表4 安装了安全防护装置的安全防护选择验证表 基本设计要求

4.1 安全失效

4.1.1

安全失效是指当机器人及其系统在实际应用时，元器件或某个部件发生不可预见的失效。但在设计、构造和使用时则应预先考虑到这种情况的发生，不使其安全功能受到影响，若某一项功能受到影响暂停时，则整个系统仍然处于安全状态，且应提供一种能确保安全(如锁住)的工作方式选择器件或措施以防止自行启动。安全功能是由输入信号触发并通过控制系统有关安全部件处理的，能使机器人及其系统达到安全状态的功能。机器人及其系统的安全功能至少应包括：

a)限制运动范围的功能；

b)紧急停机和安全停机的功能；

c)慢速运动——机器人运动速度低于250 mm/s；

d)安全防护装置的联锁功能。

4.1.2

在进行机器人控制系统功能设计时，亦应考虑到安全失效的情况。控制功能的基本要求应符合GB/T 5226.1-2002的9.2的规定。这里的功能包括起动功能、停止功能、工作方式选择功能、安全防护装置功能一项或几项暂停操作功能等，具体要求将在后面章节中叙述。

4.2 电气设备

机器人及其系统中的电气设备的选择应符合其预定的用途，选用的元器件、部件及设备则应符合产品标准。

4.3 电源

电源和接地(保护接地)应符合制造厂的规定。一般，在常规电源条件下，机器人及其系统的电气控制装置应设计成能在满载或无载时正常运行。

4.4 电源隔离

电源隔离是在机器人系统和电源之间安装隔离(切断)装置，它应安装在对操作人员无伤害之处。隔离装置应具有断路或开路功能。当需要时，该装置将切断机器人系统电气控制的电源，当使用两个或两个以上的电源隔离装置时，应采取联锁保护措施。

当电源隔离器件采用GB 14048的开关隔离器件切断开关或断路器时，其基本技术要求可参见GB/T5226.1-2002的5.3.3。

机器人设计和制造

在设计和制造机器人时应从人类工效学、机械、控制系统、手把手示教编程、应急运动、动力源、储能、干扰、操作状态、选择装置等方面进行安全防护的设计，使机器人在应用时，有一个良好的安全基础。

5.1 人类工效学原则

a)机器人各部件的设计应考虑操作和维修人员的身材、姿势、体力和动作特征，以避免在使用和维修机器人时产生紧张状态和运动。例如：示教盒的大小、键盘布置和重量应使编程人员在编程时不会产生握不住和误操作的状况；人工引导机器人示教时，牵引力不能大于中等操作人员的手动拉力或压力；各部件的连接或固定件应设计得使人的手或工具能接近紧固零件。

b)人机接口的设计和布局应易于操作，如操作和编程装置，手持式控制装置、控制板、计算机终端及应用程序的媒体驱动装置的位置，应处于操作者在正常工作位置上易够得着的范围内。意外操作的可能性应减至最小，且操作者进行操作时不会处于危险位置上。

c)应给出能清晰指示机器人工作方式及非编程原因而使机器人停止运动的相应信息。

5.2 机械部分设计的安全要求

设计机器人机械部分时，除需按照常规机械设计考虑机械结构及其零部件应能满足机器人所需的运动功能、性能要求、强度、刚度、各种相应尺寸及外形外，还应考虑在设计中消除由机器人运动部件所产生的危险。若不可能在机械部分设计时清除这种危险，则应进行安全防护的设计及采取相应的安全措施。

5.2.1 机器人运动范围的限定

机器人的运动范围是机器人的一项性能指标。它是由机器人操作机构的结构、传动和尺寸来决定的。但机器人的作业对象不同，所需的工作空间也不同。为了限定机器人各轴的运动，要采用各种限止机器人运动范围的方式，如机械方式、电气控制方式、软件编程方式等，但必须同时采取安全预防措施。

a)采用机械式限位装置，如可调整的机械挡块及缓冲装置。要求在设计时能考虑到在机器人具有额定负载和最大速度运动时，该装置能使机器人停止在已调整好的位置上，且用紧固件可靠地固定在该位置上。

b)非机械式限位装置。当设计、构造和安装后能达到与机械停止装置同等的安全水平时，可采取非机械式限位装置。非机械式限位装置包括用电动、气动、液压的限位装置、限位开关、光幕、激光扫描器件等。在安装后要进行测试，测试时必须以设计确定的最大的预期负载和最大速度进行运动，并能停止在预期的位置上。非机械式限位装置的电路必须是可靠的，测试方法和结论必须写在文件中。

5.2.2 防护罩和外壳

机器人中构成危险因素的电气、液压等部件应具有固定的防护罩和外壳，且在正常运行期间不能打开；当需要打开防护罩和外壳时，应采用工具才能卸下或打开。

5.2.3 运输考虑

在设计机器人时，应考虑吊装和运输的需要。设计吊装用的挂钩、吊环螺钉、螺钉孔和抓手等，必须能承受整个机器人的重量。机器人吊装时，运动部件应采取恰当的措施进行定位，不使其在吊装和运输过程中产生意外的运动，造成危害。包装运输时，应按包装标准进行包装，并在包装箱外打上所需标记。

5.2.4 安装的预防措施

此处的安装是指机器人安装用的零、部件。设计机器人的安装底座时，应能使机器人牢固地安装在所需位置上，并且在预计的各种操作运行条件下，机器人能安全、稳定地运行。

5.3 控制系统设计的安全要求

5.3.1 面板的布置

为防止出现偶然的或意外的操作，控制系统面板上选用的控制器件，应能承受规定的使用应力，一般应具有IP54的最低防护等级。所设计的安装位置应使维修时易于接近，操作者在正常工作位置上易够得着操作者进行操作时不会处于危险位置，并使意外操作的可能性减至最小。

其他如按钮的颜色和标记、指示灯的使用方式和颜色及闪烁、光标按钮、具有旋动部分的控制器件(如电位器)、起动器件等的安全要求，应按照GB/T 5226.1-2002的10.2～10.6的要求执行。

5.3.2 紧急停机

紧急停机是机器人的一项重要功能，它优先于机器人其他所有功能，即它能超越其他功能撤除机器人驱动器的动力，使机器人的全部运动部件停止运动。

a)在机器人每个操作工位包括能启动机器人运动的悬吊式操作盒或示教盒处，均应有一个手动操作的急停装置。

b)急停装置的操作件应是红色的，其后面的衬托色应着黄色。按钮开关操作件外形应是掌形或蘑菇形。

c)急停装置的操作件未经手动复位前应不可能恢复，若有几个急停装置，则在所有操作件复位前电路不应恢复。手动操作急停装置的操作件的触头应能确保强制断开操作件。

d)任何机器人启动前，必须手动复位，而急停电路本身的复位不应启动机器人的任何运动。

如果急停或动力源故障引起的逻辑判别错误或存储状态丢失，则必须在存储或逻辑顺序复位后才可以开始操作。

5.3.3 安全停止

为了与外部的安全防护器件连接，每台机器人应设计有一组或多组安全停止电路。

当机器人以自动方式运行时，安全停止电路应能使机器人所有运动停止，并且能撤消机器人驱动器的动力。这种停止可以用手动实现也可以用安全控制系统电路的逻辑控制来实现。

机器人启动前，必须使驱动器的动力复位，而对驱动器施加动力不应引起机器人的任何动作。

5.3.4 电连接器

在设计机器人的电气连接器时，应考虑由于连接器的失配可能会引起机器人的危险运动，因此机器人的电气连接器应采用键入式的或具有标志或标记的接插件，使其不能互换。

若电气连接器分离或破裂可能引起机器人的危险运动，则在设计时应采取保护措施，如捆扎、配对啮合等。

5.3.5 示教盒

机器人的示教盒设计时，应满足下列安全要求。

a)示教盒的设计应满足人类工效学的原则(见5.1)。

b)在安全保护空间内使用示教盒时，应不能启动机器人以自动方式运行。当机器人处于示教盒控制下时，机器人所有运动都只能由示教盒启动。

c)由示教盒启动机器人进行示教时，工具中心点(TCP)的速度应不超过250 mm/s。

d)示教盒上具有的可供选择的大于250 mm/s的速度，如在进行任务程序校验时使用，操作人员应在安全防护空间外用键控开关谨慎地操作。当安全防护空间内有人时，应仅使用握持一运行控制装置和使能装置来启动机器人运动。

e)在示教盒上能引起机器人运动的所有按钮和其他器件，处于松开位置时，机器人的运动应处于停止状态。

f)示教盒上应设有急停器件。

5.3.6 使能装置

当使能装置作为机器人控制系统的一部分时，该使能装置应具有三个位置的开关，仅当连续握持在中心位置上才允许机器人运动或具有其他功能。放松装置的中心使能位置或按在中心使能位置旁边，应安全停止机器人的危险运动。使能装置应与安全控制系统的停止电路或其他等效的安全停止电路相连接。

可以通过设计使当安全防护空间内无人或机器人工具中心点的运动小于250 mm/s时，使能装置不起作用。

使能装置可以是示教盒的一部分，也可以单独设置。

5.4 使用移动手臂进行编程的机器人的安全措施

当机器人编程采用人工引导机器人手臂时，应采取安全预防措施，如在进行编程和进行配重时应能安全地断开电源。

5.5 应急运动的预防措施

机器人轴应急运动时，应采取相应的安全措施。例如：

a)动力断开时：

用溢流阀使系统降压；

配有配重的平衡装置，则应设置机动制动器的手动释放装置。

b)动力接通时：

采用先导控制阀或部件的手动控制设备；

启动反向运动去控制设备。

5.6 动力源

设计机器人时，应考虑动力源动力的丧失、恢复和变化时不会引起机器人危险运动。

应满足GB/T 5226.1-2002的4.3对电源的要求；提供欠压保护器件使其在预定的电压值下应确保进行适当的保护，但应防止欠压保护器件复原后，不能自行重新启动。

5.7 储能

当机器人的结构中含有储能的零部件(如蓄能器、弹簧、配重或飞轮等)时，在储能器处应打上标记，同时给出控制和释放能量的方法。如自动卸荷、局部卸压，压力指示等。

5.8 干扰

在设计和构造机器人时，应综合采用屏蔽、滤波、抑制、接地等抗干扰措施，减少电磁干扰(EMI)、静电放电(ESD)、射频干扰(RFI)、热、光、振动等对机器人运行安全的影响。

5.9 操作状态选择装置

在设计时，所选用的装置应能保证明确的选择各种操作状态和能指示所选择的操作状态。不同操作状态的选择其本身不应引起机器人的运动或者启动机器人其他功能。

仅当操作状态选择装置可靠时(如采用键控选择)，才允许通过操作状态的选择(如设定、示教、程序验证等)暂停安全防护装置的保护。在安全防护装置的保护暂停期间应防止自动操作，且机器人的运动速度应不超过250 mm/s，但某些操作要求运行速度大于250 mm/s(如进行任务程序验证)时，则应要求操作人员在安全防护空间内操作，且机器人的运动只能通过握持一运行控制装置和使能装置来启动。

机器人系统的安全防护和设计

6.1 机器人系统的设计

6.1.1 概要

在设计和布置机器人系统时，为使操作员、编程员和维修人员能得到恰当地安全防护，应按照机器人制造厂的规范进行。为确保机器人及其系统与预期的运行状态相一致，则应评价分析所有的环境条件，包括爆炸性混合物、腐蚀情况、湿度、污染、温度、电磁干