第七章第二節(jié)控制室的安全人機(jī)工程=安全人機(jī)工程學(xué)=湖南工學(xué)院

第二節(jié)控制室的安全人機(jī)工程主要內(nèi)容：控制室布局、工作站的設(shè)計(jì)、作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)；

教學(xué)目的：綜合前面所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決實(shí)際問題。知識(shí)點(diǎn)一：研究內(nèi)容人與機(jī)交互人機(jī)合理匹配人與機(jī)的相互影響從安全角度研究人機(jī)關(guān)系信息輸入人：研究人的感知特性機(jī)：研究機(jī)的操縱裝置信息處理信息輸出人：研究信息處理中人的生理、心理特性機(jī)：研究信息處理與傳遞的可靠性等機(jī)：研究機(jī)的顯示裝置人：研究輸出時(shí)生理心理、生物力學(xué)特性功能匹配：人與機(jī)的功能特性及合理分配

平面與空間尺寸、布局等，如：顯示與尺寸匹配：操縱裝置大小的設(shè)計(jì)、工作空間與工作崗位設(shè)計(jì)等環(huán)境匹配：研究工作場所與作業(yè)環(huán)境人：為避免機(jī)對(duì)人造成傷害進(jìn)行進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)：如安全裝置、防護(hù)裝置、危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)計(jì)、安全標(biāo)志與警示等機(jī)：為避免人對(duì)機(jī)的不利影響進(jìn)行人員教育與培訓(xùn)、作業(yè)方法、應(yīng)急裝置的安全性設(shè)計(jì)、組織管理等知識(shí)點(diǎn)二：兩種不同的設(shè)計(jì)思想1、以機(jī)器為本設(shè)計(jì)思想：面向機(jī)器和技術(shù)人看做機(jī)器系統(tǒng)的一部分著眼點(diǎn)：力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等工程技術(shù)方面的原理人機(jī)關(guān)系上：選擇、培訓(xùn)操作者，即人適機(jī)不足：忽略了人與機(jī)器的本質(zhì)區(qū)別（信息接受、儲(chǔ)存、加工、輸出等方面的區(qū)別），如操作者行為特點(diǎn)、知覺、認(rèn)知、動(dòng)作特性等知識(shí)點(diǎn)二：兩種不同的設(shè)計(jì)思想2、以人為本設(shè)計(jì)思想：面向人的設(shè)計(jì)，為人的需要而設(shè)計(jì)以人為中心著眼點(diǎn)：考慮人的生理、心理、行為特點(diǎn)等，建立行為模型、生理模型、人社會(huì)學(xué)模型等人機(jī)關(guān)系上：機(jī)適應(yīng)于人優(yōu)點(diǎn)：減少人的體力負(fù)擔(dān)、職業(yè)病、降低人的誤操作等（信息接受、儲(chǔ)存、加工、輸出等符合人的特性）知識(shí)點(diǎn)二：兩種不同的設(shè)計(jì)思想3、兩者在事故原因分析區(qū)別以機(jī)為本設(shè)計(jì)思想：查找事故原因認(rèn)為是操作員不小心或違反了操作規(guī)程或注意力不集中等；以人為本設(shè)計(jì)思想：查找事故原因認(rèn)為是機(jī)器設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)通過設(shè)計(jì)避免；例如：塑料成型機(jī)內(nèi)的成型模具閉合時(shí)因疲勞等因素未及時(shí)將手拿出易引發(fā)傷害事故。知識(shí)點(diǎn)三：影響人的可靠性因素1、內(nèi)在因素生理：人體尺度、體力、視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)機(jī)能、疲勞等；心理：信息傳遞與接受能力、注意、記憶、心理壓力、心理疲勞、性格等；個(gè)體因素：經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、年齡、技能等。2、外部因素人-機(jī)接口：功能分配、顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、工作站等的設(shè)計(jì)人-環(huán)境接口：物理環(huán)境（微氣候、照明、聲環(huán)境、作業(yè)空間等）人-人接口：系統(tǒng)的組織管理工作設(shè)計(jì)，如作業(yè)時(shí)間、班組結(jié)構(gòu)、工作流程、群體協(xié)同作業(yè)、操作規(guī)程等知識(shí)點(diǎn)四：提高人機(jī)接口可靠性設(shè)計(jì)1、顯示器設(shè)計(jì)顯示信息易于感知，能見、清晰、可懂；2、控制器設(shè)計(jì)為滿足人操作準(zhǔn)確、迅速、舒適要求，合理設(shè)計(jì)控制器的結(jié)構(gòu)與尺寸、操作反饋、操縱阻力等知識(shí)點(diǎn)四：提高人機(jī)接口可靠性設(shè)計(jì)3、顯示與控制設(shè)計(jì)符合公認(rèn)的慣例控制器的動(dòng)作方向、指針位移、顏色等知識(shí)點(diǎn)四：提高人機(jī)接口可靠性設(shè)計(jì)4、顯示與控制的布置空間布置：重要性、頻次、優(yōu)先順序等協(xié)調(diào)性：邏輯位置、運(yùn)動(dòng)方向、位移量等5、編碼設(shè)計(jì)視覺編碼：字符、顏色、形狀、位置等聽覺編碼：聽覺刺激信號(hào)的強(qiáng)弱、頻率等觸覺編碼：形狀、大小、位置等知識(shí)點(diǎn)四：提高人機(jī)接口可靠性設(shè)計(jì)6、報(bào)警及緊急控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)警、告警、警報(bào)7、妥善處理人機(jī)界面的心理負(fù)荷超負(fù)荷或低負(fù)荷均會(huì)形成心理疲勞心理疲勞表現(xiàn)：注意力不集中、思維遲緩、情緒低落等第二節(jié)控制室的安全人機(jī)工程一、基本概念控制中心：在功能上相互聯(lián)系的一個(gè)或多個(gè)控制室及其配套的功能室和相關(guān)設(shè)施的總和；工作站：工作空間中，為操作員實(shí)施控制與監(jiān)視功能而設(shè)置的工作設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、顯示器、通信終端、控制面板、控制臺(tái)、工作座椅等）的組合體；控制室：用以監(jiān)視、控制和管理生產(chǎn)過程而設(shè)置的一個(gè)工作區(qū)域。例如中央控制室、調(diào)度室等屏，盤：用于裝設(shè)顯示器和操作器的直立的屏狀裝置。屏類裝置在控制室中常常形成為一個(gè)有邊界的墻，這種屏亦稱壁式屏?！捌痢笨蓭揎椪Z，如儀表屏、控制屏等控制面板：裝有控制器和顯示器的版形裝置控制臺(tái)：用于安裝工作站所需設(shè)備，并提供工作表面和存儲(chǔ)空間的臺(tái)型結(jié)構(gòu)框架二、控制中心設(shè)計(jì)內(nèi)容控制中心設(shè)計(jì)控制室布局工作站的布局和尺寸作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)現(xiàn)代生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的集中控制系統(tǒng)，作業(yè)人員的主要任務(wù)是在控制中心（各類控制室、調(diào)度室及駕駛室）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制1、控制室設(shè)計(jì)要素控制室空間、儀表板和操縱臺(tái)三大部分，每一部分的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容列于表設(shè)計(jì)單元控制室儀表板操縱臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)容a.大小b.平面設(shè)計(jì)c.高度d.照明e.色彩f.材料a.大小b.編排c.高度d.切口e.底邊a.大小b.編排c.斷面d.電話機(jī)臺(tái)

2、工作站布置考慮因素⑴、建筑方面⑵、操作方面⑶、工作站布置⑷、共享顯示屏⑸、人員流動(dòng)及維修通道⑹、控制室布局的檢驗(yàn)和核準(zhǔn)入口/出口人員安全未來擴(kuò)建任務(wù)分析群體協(xié)同作業(yè)組織因素操作聯(lián)系工作站室內(nèi)布置布局一致性姿勢變換人體尺寸窗戶控制室布局設(shè)計(jì)：運(yùn)用功能聯(lián)系（包括設(shè)備共享、直接視線聯(lián)系和直接語言聯(lián)系）把多個(gè)工作站或單個(gè)工作站安置在控制室的有效空間內(nèi)，按工作站群的規(guī)模大小設(shè)計(jì)選擇工作站的布局方式；3、工作站布置示例3、工作站布置示例工作站不同布置方式，考慮因素包括對(duì)共享顯示屏的觀察、控制室操作員之間的操作聯(lián)系以及值長與操作員之間的聯(lián)系3、工作站布置示例弧形布置：操作員位于內(nèi)側(cè)4、控制室布局中主要設(shè)備布置示意圖5、工作站與窗戶位置安排6、工作站高度設(shè)計(jì)三、視覺顯示終端工作站⑴、設(shè)計(jì)視距⑵、視線入射角⑶、字體⑷、字符高度⑸、字符高寬比⑹、筆劃寬度⑺、字符大小均勻度⑻、字符間距如右圖所示：從入射角小于或等于40°的任何角度觀察顯示屏面圖像清晰可辨1、視覺顯示終端工作站器三、視覺顯示終端工作站⑴、鍵盤⑵、非鍵盤輸入裝置：鼠標(biāo)、跟蹤球、圖形輸入板、輸入筆、觸摸屏、語音輸入等；⑶、人機(jī)對(duì)話原則：適應(yīng)性、有效性、可控制性、一致性、容錯(cuò)和防錯(cuò)能力等2、輸入設(shè)備三、視覺顯示終端工作站⑷、工作臺(tái)及座椅：VDT、工作臺(tái)、座椅以及整個(gè)環(huán)境作為一個(gè)整體系統(tǒng)考慮，如容膝空間、鍵盤及顯示器的支承面、工作臺(tái)面的寬度及深度、座椅等；椅面底盤角度靠背與坐面之間腰靠⑷、工作臺(tái)及座椅：VDT、工作臺(tái)、座椅以及整個(gè)環(huán)境作為一個(gè)整體系統(tǒng)考慮，如容膝空間、鍵盤及顯示器的支承面、工作臺(tái)面的寬度及深度、座椅等；腳部支承容膝空間最小范圍鍵盤支承面的高度顯示器支承面的高度3、視區(qū)良好視區(qū)（A）、有效視區(qū)（B）、條件視區(qū)（c）覺察視區(qū)：運(yùn)行人員主動(dòng)尋找和觀察信號(hào)，如各種運(yùn)行工況信號(hào)監(jiān)視作業(yè)監(jiān)視作業(yè)SN

正常視線良好視區(qū)（A）、有效視區(qū)（B）、條件視區(qū)（c）監(jiān)視作業(yè)：運(yùn)行人員接受需引起注意的信號(hào)，如預(yù)警、告警信號(hào)，各種需引起操作警惕的信號(hào)四、人機(jī)特性評(píng)價(jià)內(nèi)容人機(jī)界面評(píng)價(jià)過程三峽地下電站首臺(tái)機(jī)組控制面板思考題1．概述應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)解決某一類設(shè)計(jì)問題需要掌握哪些知識(shí)點(diǎn)？2．給出初步設(shè)計(jì)的布置及注意事項(xiàng)，并說出所述步驟涉及到哪些人的因素。ClicktoedittitlestyleYourTexthereYourTexthereYourTexthereYourTexthereYourTexthereYourTexthereTitleTextin