陳陽堅(jiān)，趙永超，孔德剛，劉　玲，楊　航，吳　燦

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院，哈爾濱　150030)

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田間作業(yè)中農(nóng)機(jī)駕駛員心率與疲勞的測試分析

陳陽堅(jiān)，趙永超，孔德剛，劉玲，楊航，吳燦

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院，哈爾濱150030)

摘要：為了解田間作業(yè)時(shí)駕駛員的疲勞狀況，對播種、割曬、深松淺翻和起壟等田間作業(yè)過程中駕駛員的心率和疲勞狀況進(jìn)行了測試、調(diào)查與分析。結(jié)果表明：在純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè)中，國產(chǎn)履帶拖拉機(jī)組駕駛員的心率增加率顯著高于其他機(jī)組，屬于中級勞動(dòng)強(qiáng)度；大功率機(jī)組與小功率機(jī)組純作業(yè)與田間轉(zhuǎn)向時(shí)的駕駛員心率增加率無顯著差異；同時(shí)，得出了各機(jī)組駕駛員可能承受的最長作業(yè)時(shí)間為10.7～16.7h，為分析駕駛疲勞產(chǎn)生的原因、減輕駕駛疲勞及改善駕駛環(huán)境提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：田間作業(yè)；駕駛疲勞；心率增加率；勞動(dòng)強(qiáng)度；最長作業(yè)時(shí)間

0引言

拖拉機(jī)是播種、中耕、收獲、整地和起壟等田間作業(yè)中最基本的動(dòng)力裝備，作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)力源，為保障國家糧食生產(chǎn)安全發(fā)揮著重要的作用。近年來，隨著國產(chǎn)和進(jìn)口拖拉機(jī)數(shù)量的增多，拖拉機(jī)作業(yè)事故發(fā)生率也顯著升高，而因駕駛疲勞造成的事故占10%～20%[1-2]。進(jìn)口拖拉機(jī)及其裝備與國產(chǎn)相比，機(jī)組功率大、綜合技術(shù)性能指標(biāo)高，尤其是工作可靠、故障率低[3]，在國內(nèi)依然占有較大的市場。另一方面，進(jìn)口拖拉機(jī)的駕駛環(huán)境、操控性好且作業(yè)安全舒適，具有較高的人機(jī)工程學(xué)特性[4-6]，由駕駛疲勞引發(fā)的事故較少，綜合效益較高。為了解田間作業(yè)中駕駛員的駕駛疲勞狀況、研究駕駛進(jìn)口拖拉機(jī)與國產(chǎn)拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)駕駛疲勞的差異，本文依據(jù)駕駛作業(yè)中駕駛員心率變化與體能消耗及駕駛疲勞之間的相互關(guān)系[7-9]，對大豆春播、小麥割曬、深松淺翻及起壟等作業(yè)中8個(gè)機(jī)組駕駛員的心率進(jìn)行了跟蹤測試，并以心率增加率為評價(jià)指標(biāo)對其駕駛疲勞狀況、勞動(dòng)強(qiáng)度等級進(jìn)行了分析和判別。同時(shí)，根據(jù)相對心率計(jì)算分析各機(jī)組駕駛員可能承受的最長作業(yè)時(shí)間，進(jìn)一步對作業(yè)中存在的問題進(jìn)行研究分析，提出改善駕駛員作業(yè)條件和減輕駕駛疲勞的具體建議和措施。

1測試與調(diào)查

1.1測試儀器與被測機(jī)組

1)測試儀器。芬蘭polar(博能)公司生產(chǎn)的S625X型和S810i型心率測試儀(采樣間隔范圍1～60 s，精度1/100 s)；秒表(超速達(dá)、精度1/1 000 s、可記憶數(shù)據(jù)200個(gè))；電子秤(精度±0.1 kg)；鋼卷尺(5 m)等。

2)被測機(jī)組。被測機(jī)組均為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用且具有代表性的機(jī)型。為避免爭議，機(jī)型的具體型號用字母替代。機(jī)組主要性能參數(shù)如表1所示。

表1　被測機(jī)組主要性能參數(shù)

續(xù)表1

表中機(jī)組A、C、E中拖拉機(jī)為同一機(jī)型，機(jī)組H中的拖拉機(jī)為機(jī)組G中拖拉機(jī)的改進(jìn)型。

1.2測試地點(diǎn)與被測人員

1)測試地點(diǎn)及作業(yè)內(nèi)容。測試地點(diǎn)為黑龍江省嫩江縣境內(nèi)黑龍江農(nóng)墾總局九三分局鶴山農(nóng)場及雙鴨山市寶清縣東進(jìn)村等地；作業(yè)內(nèi)容為大豆播種作業(yè)、小麥割曬作業(yè)、深松淺翻作業(yè)及起壟作業(yè)。

2)被測人員。被測人員為黑龍江省農(nóng)墾總局九三分局鶴山農(nóng)場和雙鴨山市寶清縣東進(jìn)村等場縣的拖拉機(jī)駕駛員，從事6年以上拖拉機(jī)駕駛工作。駕駛員詳細(xì)情況如表2所示。

表2　駕駛員詳細(xì)情況

1.3測試方法

1)按人體尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)GB/T5703-1999規(guī)定的方法測量駕駛員身高及體質(zhì)量。

2)按心率測試儀的設(shè)置要求給駕駛員佩帶，設(shè)定心率表采樣時(shí)間，并與秒表同步啟動(dòng)。

3)在作業(yè)前讓駕駛員靜坐10min，測量駕駛員安靜心率。

4)用心率測試儀跟蹤記錄駕駛員工作中的心率，同時(shí)詳細(xì)記錄駕駛員的作業(yè)內(nèi)容；作業(yè)結(jié)束時(shí)停止測試和記錄，并及時(shí)把測試得到的心率數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，供研究分析使用。

5)測試前，確認(rèn)各駕駛員未飲酒或服用過可能引起心率加速的藥物，未進(jìn)行過劇烈運(yùn)動(dòng)。

2疲勞評價(jià)與測試結(jié)果

2.1作業(yè)疲勞的心率評價(jià)法

評價(jià)作業(yè)疲勞最基本的方法有氧攝取量分析法和血中乳酸濃度測量法等[10-12]，但這些方法對于變負(fù)荷作業(yè)和移動(dòng)性作業(yè)很難操作。在一定條件下，心率與氧攝取量有密切相關(guān)的比例關(guān)系，所以可以用心率來推測作業(yè)者的氧攝取量，進(jìn)一步計(jì)算和評價(jià)作業(yè)者的疲勞程度。另外，心率不僅能評價(jià)體力性作業(yè)疲勞程度，還能評價(jià)機(jī)械操縱時(shí)的精神緊張程度[13-16]。與其他方法比較，移動(dòng)性作業(yè)和變負(fù)荷作業(yè)中的作業(yè)者心率容易測取，所以心率作為評價(jià)機(jī)動(dòng)車駕駛員作業(yè)疲勞的指標(biāo)較為適用。

圖1　積分計(jì)算示意圖

該函數(shù)的積分值I可近似計(jì)算為

(1)

當(dāng)人體靜坐處于安靜狀態(tài)時(shí)，心率通常在相對穩(wěn)定的值上下跳動(dòng)，僅消耗維持坐姿的最基本的能量。當(dāng)人進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)時(shí)，心率值在安靜心率的基礎(chǔ)上增加，波動(dòng)幅度也相對加大，維持活動(dòng)量大的作業(yè)需要消耗更多的能量，才能實(shí)現(xiàn)人體的代謝平衡。

作業(yè)引起的人體能量消耗(攝氧量或心率)等于該作業(yè)狀態(tài)人體能量消耗(攝氧量或心率)與安靜狀態(tài)人體能量消耗(攝氧量或心率)的差值。因此，作業(yè)心率與安靜心率的差值在時(shí)間上的積分相當(dāng)于該時(shí)間內(nèi)用于作業(yè)上的人體能量消耗。該積分值越高，人體消耗的能量就越多，人就會(huì)越容易疲勞。根據(jù)式(1)可分別計(jì)算出作業(yè)狀態(tài)時(shí)的心率積分值IZ和安靜狀態(tài)時(shí)的心率積分值I0。由作業(yè)引起增加的部分能量ΔI為

ΔI=IZ-I0

(2)

將式(2)中的IZ和I0分別除以各自狀態(tài)下的累計(jì)時(shí)間∑t，則可分別得到作業(yè)狀態(tài)時(shí)的心率平均值RZ(次/min)(以下簡稱作業(yè)心率)和安靜狀態(tài)時(shí)的心率平均值R0(次/min)(以下簡稱安靜心率)。作業(yè)心率RZ與安靜心率R0之差稱為心率增加量ΔR(次/min)，相當(dāng)于單位時(shí)間內(nèi)人體用于作業(yè)所付出能量的多少，其計(jì)量單位與心率的相同，即每分鐘心臟跳動(dòng)增加的次數(shù)。但每個(gè)人的安靜心率R0和個(gè)體機(jī)能不同，在心率增加量ΔR相同的情況下，個(gè)體之間會(huì)顯現(xiàn)出不同的差異。在相互比較時(shí)，為減小這種差異，用心率增加量ΔR除以安靜心率R0，得到心率增加率r，單位為%。ΔR和r分別表示為

ΔR=RZ-R0

(3)

r=ΔR/R0

(4)

本文以心率增加率為評價(jià)指標(biāo)分析田間作業(yè)中駕駛員的疲勞，并參考蔡啟明提出的劃分方法[17]，來判別駕駛不同機(jī)組進(jìn)行不同田間作業(yè)時(shí)駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度等級。

另外，相對心率也被選擇作為勞動(dòng)強(qiáng)度的一個(gè)判定指標(biāo)。文獻(xiàn)[18]指出：相對心率與相對攝氧量基本一致，即

(5)

其中，VO2work為工作時(shí)的攝氧量，mL/(kg·min)；VO2rest為安靜時(shí)的攝氧量，mL/(kg·min)；VO2max為最大攝氧量，mL/(kg·min)；RVO2為相對攝氧量，mL/(kg·min)；RHR為相對心率，%；Rmax為最大心率值，次/min；Rmax=220-年齡。

根據(jù)作業(yè)者的相對心率，可以計(jì)算其可承受的最長作業(yè)時(shí)間tmax。從理論上講，當(dāng)作業(yè)時(shí)間超過可能承受的最長作業(yè)時(shí)間時(shí)，作業(yè)者就會(huì)產(chǎn)生疲勞，注意力渙散，引起作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率下降，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。所以，用最長作業(yè)時(shí)間來合理地指導(dǎo)作業(yè)者進(jìn)行作業(yè)，把作業(yè)者的作業(yè)時(shí)間限制在可承受的最長作業(yè)時(shí)間的范圍內(nèi)，可有效地減輕作業(yè)者的疲勞積累?？沙惺艿淖铋L作業(yè)時(shí)間計(jì)算公式[19]為

tmax=26.12e-4.81RHR(h)

(6)

2.2心率測試結(jié)果

在田間作業(yè)過程中，由于一些不確定因素的影響，駕駛員有時(shí)會(huì)停車接打電話或下車查看作業(yè)情況及排除故障等。為區(qū)別駕駛作業(yè)，將駕駛作業(yè)外的其他作業(yè)統(tǒng)稱為輔助作業(yè)。輔助作業(yè)中，作業(yè)項(xiàng)目較多，各機(jī)型對比起來會(huì)有很多不同之處，但駕駛作業(yè)是所有機(jī)型的共有作業(yè)，本文只對田間作業(yè)過程中的駕駛作業(yè)進(jìn)行研究和討論。

圖2是機(jī)組A播種作業(yè)過程中實(shí)測駕駛員心率歷時(shí)變化曲線的一部分(因篇幅所限，其他機(jī)組的變化曲線從略)。根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況的記錄，把作業(yè)劃分為駕駛作業(yè)(包括純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè))及輔助作業(yè)，并在圖中加以標(biāo)注。由圖2可知：駕駛作業(yè)和輔助作業(yè)兩種作業(yè)條件下駕駛員的心率明顯不同。其中，駕駛作業(yè)時(shí)，心率變化較為平穩(wěn)；輔助作業(yè)時(shí)，心率變化較大，增長幅度明顯大于駕駛作業(yè)時(shí)心率。

①純作業(yè)時(shí)心率；②轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)心率；③輔助作業(yè)時(shí)心率

對于測試數(shù)據(jù)，按照以下步驟和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：把每個(gè)機(jī)組作業(yè)中測試的心率數(shù)據(jù)對照作業(yè)情況記錄表按不同作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行分類整理，分別計(jì)算出駕駛員安靜心率R0、純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)的心率RZ；按照式(3)和式(4)計(jì)算駕駛員不同作業(yè)時(shí)的心率增加量ΔR和心率增加率r。計(jì)算結(jié)果整理如表3所示。

3分析與討論

3.1心率增加率分析

圖3表示了不同田間作業(yè)時(shí)不同機(jī)組駕駛員的心率增加率的差異情況。由圖3可知：純作業(yè)時(shí)各機(jī)組駕駛員心率增加率的大小順序?yàn)锽>D>G>H>C>A>F>E；心率增加率最大的機(jī)組B的駕駛員為23.4%，最小的是機(jī)組E的駕駛員為8.8%。在田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)，各機(jī)組駕駛員心率增加率的大小順序?yàn)锽>F>D>C>H>G>E>A；心率增加率最大的機(jī)組B為33.0%，最小的是機(jī)組A為11.5%。

表3　駕駛員不同作業(yè)時(shí)心率的測試與計(jì)算結(jié)果

R0為安靜心率；RZ為作業(yè)心率；ΔR為心率增加量；r為心率增加率。

圖3　田間作業(yè)時(shí)駕駛員心率增加率

由t檢驗(yàn)可知，同機(jī)型進(jìn)口大型輪式拖拉機(jī)機(jī)組A、C、E在不同作業(yè)項(xiàng)目(大豆播種、小麥割曬、深松淺翻)及其不同作業(yè)內(nèi)容(純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向)時(shí)駕駛員的心率增加率均無顯著差異；各大型輪式機(jī)組A、C、D、E、F不同作業(yè)項(xiàng)目純作業(yè)與田間轉(zhuǎn)向時(shí)的駕駛員心率增加率無顯著差異；同機(jī)型國產(chǎn)小型輪式拖拉機(jī)機(jī)組G、H在起壟作業(yè)中不同作業(yè)內(nèi)容時(shí)的心率增加率也均無顯著差異。這表明，對于同類機(jī)型，由不同作業(yè)項(xiàng)目、作業(yè)內(nèi)容以及駕駛員個(gè)體引起的心率增加率變化較小，也表明心率增加率這一評價(jià)指標(biāo)受個(gè)體差異影響較小。

機(jī)組B(國產(chǎn)履帶式拖拉機(jī))駕駛員在純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)的心率增加率明顯大于機(jī)組A、C、E(同機(jī)型進(jìn)口輪式拖拉機(jī))，其平均值存在顯著差異(P<0.05)，表明機(jī)組B駕駛員駕駛時(shí)付出的能量(或疲勞程度)要大于機(jī)組A、C、E。比較機(jī)組B和機(jī)組A、C、E的駕駛方式及駕駛環(huán)境可知：機(jī)組B的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為操縱桿，手和腳的動(dòng)作幅度和所受作用力都較大；座椅減振性能差，駕駛室無空調(diào)，經(jīng)常依靠打開門窗調(diào)整室溫，駕駛員常受到較高履帶噪聲的作用。機(jī)組A、C、E的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為方向盤，操控力和動(dòng)作幅度都較??；座椅振動(dòng)小，駕駛室封閉有空調(diào)配置，駕駛環(huán)境舒適。因此，可以認(rèn)為操縱機(jī)構(gòu)和駕駛室環(huán)境的差異是引起心率增加率增大的主要原因。

機(jī)組D、F駕駛員在純作業(yè)時(shí)的心率增加率與機(jī)組A、C、E無明顯差異，而在田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)機(jī)組D、F顯著大于機(jī)組A、C、E(P<0.05)。比較分析其各機(jī)組的駕駛環(huán)境和機(jī)身大小可知：這5個(gè)機(jī)組同為輪式大型機(jī)，都是封閉駕駛室，都具有空調(diào)系統(tǒng)和減振座椅，駕駛環(huán)境良好；但機(jī)組D、F的機(jī)身尺寸(長×寬)明顯大于機(jī)組A、C、E的機(jī)身尺寸(見表1)。一般來說，機(jī)身幅寬和長度較大的機(jī)組轉(zhuǎn)向靈活度較差，轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員注意力需要高度集中、精神相對緊張，心率隨之增大。因此，可以說機(jī)組D、F的機(jī)身尺寸(長×寬)較大引起駕駛員精神負(fù)擔(dān)加重，是導(dǎo)致駕駛員在田間轉(zhuǎn)向時(shí)心率增大的主要原因。

駕駛小功率機(jī)組G、H與駕駛大功率機(jī)組A、C、D、E、F駕駛員的心率增加率并無顯著差異。這是因?yàn)闄C(jī)組G、H雖然是輪式小功率拖拉機(jī)，作業(yè)幅度小，但無封閉駕駛室和有效的減振裝置，駕駛員受較大的座椅振動(dòng)和較高的噪聲作用，引起心率增加率增大。另外，機(jī)組G、H與其他各機(jī)組不同，出現(xiàn)駕駛員純作業(yè)時(shí)的心率增加率大于田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)的現(xiàn)象(見圖3)。其原因是：小功率機(jī)組G、H的機(jī)身幅寬和長度較小(見表1)，轉(zhuǎn)向時(shí)便于瞭望，并且速度慢，駕駛員精神放松負(fù)擔(dān)較輕，其心率自然下降；而純作業(yè)時(shí)的速度相對較快，駕駛員受振動(dòng)、噪聲、風(fēng)塵、日曬等多種不利因素作用，使體力和精神負(fù)擔(dān)都加重，導(dǎo)致心率加快。

3.2駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度分析與判定

對于勞動(dòng)強(qiáng)度，有很多研究者根據(jù)作業(yè)者心率變化提出不同的判別方法。我國學(xué)者蔡啟明提出了根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率和安靜時(shí)心率的比值大小(等于心率增加率+100%)劃分勞動(dòng)強(qiáng)度等級的方法[17]。本文在分析駕駛員田間作業(yè)心率增加率的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步參考蔡啟明提出的劃分方法，使用心率增加率判別駕駛員田間作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度等級。

為了判定拖拉機(jī)駕駛員田間作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，將駕駛員田間作業(yè)時(shí)的心率增加率及勞動(dòng)強(qiáng)度等級劃分方法列于表4中。

表4　駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度判定表

由表4可知：駕駛機(jī)組B純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè)及駕駛機(jī)組F田間轉(zhuǎn)向作業(yè)屬于中級勞動(dòng)強(qiáng)度；其他機(jī)組駕駛員進(jìn)行純作業(yè)和田間轉(zhuǎn)向作業(yè)屬于輕級勞動(dòng)強(qiáng)度。機(jī)組D田間轉(zhuǎn)向的心率增加率十分接近中級勞動(dòng)強(qiáng)度。由現(xiàn)場調(diào)查記錄可知：該機(jī)割臺(tái)前置、轉(zhuǎn)向輪在后，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)靈活，因此轉(zhuǎn)向時(shí)角速度較大，在這種情況下，駕駛員常處于緊張狀態(tài)而使心率升高。其他機(jī)組在不同作業(yè)時(shí)根據(jù)心率增加率判斷為輕級勞動(dòng)強(qiáng)度，但并不意味著駕駛員的作業(yè)疲勞程度低。作業(yè)者的疲勞不僅與勞動(dòng)強(qiáng)度大小有關(guān)，還與勞動(dòng)時(shí)間長短有密切關(guān)系[20]，即使是輕、中級勞動(dòng)強(qiáng)度的作業(yè)，也不宜超過國家規(guī)定的駕駛作業(yè)時(shí)間。

3.3田間作業(yè)可能的最長駕駛時(shí)間

根據(jù)公式(6)計(jì)算出各機(jī)組駕駛員田間作業(yè)時(shí)可能承受的最長作業(yè)時(shí)間，如表5所示。由表5可知：最長作業(yè)時(shí)間在10.7～16.7h之間；機(jī)組E、F的最長作業(yè)時(shí)間(大于16 h)較長，可認(rèn)為是深松淺翻作業(yè)的作業(yè)速度相對較慢，精神緊張度低于其他作業(yè)；機(jī)組G、H的最長作業(yè)時(shí)間(小于11 h)較短，主要是因?yàn)檫@兩個(gè)機(jī)組均無駕駛室，駕駛員身處風(fēng)吹日曬、噪音、振動(dòng)、排氣管尾氣的煙熏等相對惡劣的駕駛環(huán)境。實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：為了追求更大的經(jīng)濟(jì)利益，駕駛員每天的駕駛作業(yè)時(shí)間均在12h以上，有的甚至達(dá)到16～17h，遠(yuǎn)超過國家規(guī)定的每天8h作業(yè)時(shí)間。特別是在春播和秋收作業(yè)期間，這種情況更為嚴(yán)重。由于駕駛員得不到充足的時(shí)間恢復(fù)精神狀態(tài)和體力，長時(shí)間的駕駛疲勞不斷積累，不但作業(yè)安全和質(zhì)量得不到保證，而且駕駛員的身體健康也受到侵害。

表5　各機(jī)組中駕駛員可能承受的最長作業(yè)時(shí)間

4結(jié)論與建議

1)國產(chǎn)履帶式拖拉機(jī)組駕駛員的心率增加率在純作業(yè)時(shí)(23.4%)和田間轉(zhuǎn)向時(shí)(33.0%)均為最高，顯著高于其他被測試機(jī)組，屬于中級勞動(dòng)強(qiáng)度。其操控方式和作業(yè)環(huán)境的差異是國產(chǎn)履帶式拖拉機(jī)播種機(jī)組中駕駛員心率增加率偏高、勞動(dòng)強(qiáng)度較大的主要原因。

2)進(jìn)口自走輪式割曬機(jī)組、國產(chǎn)輪式拖拉機(jī)深翻機(jī)組的駕駛員進(jìn)行田間轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)的心率增加率顯著高于其他輪式拖拉機(jī)組，屬于中級勞動(dòng)強(qiáng)度。這兩個(gè)機(jī)組的機(jī)身尺寸(長×寬)較大，轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員相對緊張精神負(fù)擔(dān)加重，是導(dǎo)致駕駛員在田間轉(zhuǎn)向時(shí)心率加快、勞動(dòng)強(qiáng)度增大的主要原因。

3)小功率機(jī)組與大功率機(jī)組的駕駛員的心率增加率并無顯著差異，主要是因?yàn)樾」β蕶C(jī)組均無駕駛室和有效的減振裝置，駕駛員在田間駕駛作業(yè)時(shí)受振動(dòng)、噪聲、排氣、風(fēng)塵和日曬等因素綜合作用，使體力和精神負(fù)擔(dān)都加大，導(dǎo)致心率升高。

4)各機(jī)組駕駛員可能承受的最長作業(yè)時(shí)間為10.7～16.7 h，小功率機(jī)組最短(不足11 h)。實(shí)際的春播和秋收作業(yè)日工作時(shí)間多數(shù)超過各自機(jī)組的可能的最長作業(yè)時(shí)間，為避免疲勞駕駛或疲勞過度積累而引發(fā)作業(yè)事故，建議實(shí)行倒班制作業(yè)。

建議國產(chǎn)拖拉機(jī)在提高技術(shù)性能的同時(shí)，重視提高其人機(jī)工程學(xué)特性，減振降噪、提高操控性能、改善駕駛環(huán)境，以減輕駕駛疲勞和降低事故發(fā)生率，提高國產(chǎn)拖拉機(jī)的國際競爭力。

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Test and Analysis on Heart Rate and Fatigue of Agricultural Drivers in Field Work

Chen Yangjian, Zhao Yongchao, Kong Degang, Liu Ling, Yang Hang, Wu Can

(College of Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

Abstract：In order to find out the fatigue condition of the drivers in field work, the heart rate and fatigue condition of the drivers in sowing, harvesting, deep scarification and till with shallow depth and ridging work were surveyed, tested and analyzed.The results indicated that the heart rate increase of the driver from domestic crawler tractor in pure field work and shift work significantly is higher than other units, and classified intermediate labor intensity.The heart rate increase of the drivers between big-power units and low-power units have no significant differences in pure field work and shift work. The maximum acceptable work times of drivers were calculated. The results can provide basis for analyzing the causes of driving fatigue and improving driver's work condition and reducing driving fatigue.

Key words：field work; driving fatigue; heart rate increase; labor intensity; maximum acceptable work time

文章編號：1003-188X(2016)02-0222-06

中圖分類號：S219.032.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡介：陳陽堅(jiān)(1988-)，男，湖南株洲人，碩士研究生，(E-mail)chenyjneau@126.com。通訊作者：孔德剛(1956-)，男，吉林白山人，教授，博士生導(dǎo)師，(E-mail)kong-degang@hotmail.com。

基金項(xiàng)目：“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD06B04-1)

收稿日期：2015-01-27