e)將控制器裝上鎖定裝置,先解鎖才能操作控制器;
f)驅(qū)動的優(yōu)先性:安全系統(tǒng)動作信號必須優(yōu)先于手動控制信號。例外情況應(yīng)明確規(guī)定。?
3冗余設(shè)計
冗余是指為改善運(yùn)行可靠性而引入重復(fù)或代替的系統(tǒng)元素,以確保該特定元素失效時,系統(tǒng)能繼續(xù)運(yùn)行。冗余系統(tǒng)也常稱備份系統(tǒng),當(dāng)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計不能滿足預(yù)定要求時,可采用備份元素和備份系統(tǒng)的方法提高可靠性水平。
一般的冗余設(shè)計主要是指為提高機(jī)器運(yùn)行可靠性而采取的冗余技術(shù),這里主要是介紹為提高人監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性而采取的冗余技術(shù)。冗余設(shè)計中,哪些方面需采用冗余,哪些方面不需要冗余,以及冗余的量和規(guī)模等視具體設(shè)計對象的功能而定。下面提供一些可供參考的方面和方法。?
3.1 顯示控制系統(tǒng)的冗余配置
a)凡是關(guān)鍵信息,應(yīng)當(dāng)顯示足夠的冗余信息,以便操作員能夠?qū)λ@示的信息進(jìn)行驗證。
b)共享視覺顯示裝置的設(shè)置:共享視覺顯示裝置是指多個工作人員共同使用的視覺顯示器。其顯示內(nèi)容是比較重要的,通過多人共同監(jiān)視而實現(xiàn)冗余。這類共享顯示有各類模擬屏和靜態(tài)圖屏、閉路電視監(jiān)視器、投影屏、各類幾人共享的屏幕顯示器等。在現(xiàn)代的以計算機(jī)為中心的監(jiān)控系統(tǒng)中,除了有共享顯示屏外,還給每個操作員配置普通顯示器,以便有效地進(jìn)行監(jiān)視,構(gòu)成另一個層次的冗余。
c)控制器的冗余設(shè)置:主要包括,對自動控制的主要功能設(shè)置后備的手動控制;除了在控制室可實行集中控制外,在各設(shè)備上及就地工作站設(shè)有就地控制裝置。?
3.2 報警及主要事件處理的冗余設(shè)置
a)報警的冗余設(shè)置:除了在控制室設(shè)有報警顯示外,在相關(guān)的設(shè)備處(或附近)、在休息室、辦公室、會議室等處,均可對同一報警內(nèi)容設(shè)冗余報警(視報警內(nèi)容的重要程度及相關(guān)程度而定)。另外安全標(biāo)志的冗余設(shè)置是非常必要的。
b)險情信號的聲光組合使用:光信號由視覺接受,信息表達(dá)方式多樣,可接受量大,而得到普遍應(yīng)用;聲信號反應(yīng)時間短、方向性不強(qiáng),易于引起“無意注意”,并不受照明條件及可見度的限制,成為險情信號中不可缺少的組成部分。在多數(shù)情況下是二者并用。
c)主要事件處理的冗余設(shè)置:對主要事件除各相關(guān)操作員處有顯示外,應(yīng)在值長工作站上設(shè)置垂直顯示面,用來顯示有關(guān)圖表或程序。如主要事件處理設(shè)施不在值長工作站區(qū)域內(nèi)時,則應(yīng)另行單獨(dú)設(shè)置。與此同時,還應(yīng)考慮增加額外人員所需的空間。?
3.3 工作組織及場地設(shè)置上的冗余
a)值長崗位的設(shè)置:雖然值長的主要職責(zé)有監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行或監(jiān)視操作員之分,但一般是二者兼而有之,也就是說對操作員的監(jiān)控作業(yè)而言,值長處的監(jiān)控是一種冗余設(shè)置。
b)輔助工作站的設(shè)置:為適應(yīng)負(fù)荷高峰時處理超負(fù)荷任務(wù)的需要,可考慮設(shè)立輔助工作站,這工作站亦可供輔助操作員之用。
c)提供備份場地:應(yīng)為臨時工作人員(現(xiàn)場操作員、維修人員)提供適當(dāng)?shù)墓ぷ髋_面、座位,臨時放置有關(guān)資料、衣物和安全帽之處,并為交接班人員考慮提供足夠的活動場地。
d)今后的擴(kuò)展:控制室的設(shè)計,應(yīng)考慮今后擴(kuò)建的可能。通常,根據(jù)實踐,在設(shè)計壽命為10~20年的情況下,可留有25%(可用空間)的額外空間作為擴(kuò)展用。?
4人機(jī)接口的可靠性設(shè)計
人機(jī)接口是操作者與“機(jī)器”系統(tǒng)之間的實體界面。從人的可靠性出發(fā),就是“機(jī)器”的顯示控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合人的生理、心理特點(diǎn),以減少人的失誤。?
4.1 顯示控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求
顯示控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求是準(zhǔn)確地認(rèn)讀和操縱,形成最佳的人機(jī)交流系統(tǒng)。?
4.1.1顯示器設(shè)計的基本原則
視覺顯示信號應(yīng)易于感知,它必須滿足以下三個基本要求:
a)能見性:顯示的目標(biāo)易被覺察;
b)清晰性:顯示目標(biāo)不易被混淆;
c)可懂性:顯示目標(biāo)意義明確,易被迅速理解。?
4.1.2控制器設(shè)計的基本原則
控制器設(shè)計,應(yīng)充分滿足操作者在生產(chǎn)中能安全、準(zhǔn)確、迅速、舒適地連續(xù)操作,為此需考慮:
a)控制器的結(jié)構(gòu)與尺寸:應(yīng)按人手的尺寸和操作方式確定形狀和尺寸,其形狀應(yīng)盡量使手腕保持自然形態(tài),以免產(chǎn)生疲勞;抓握部位不宜太光滑,也不宜太粗糙,既易抓穩(wěn),又不易疲勞;
b)操作反饋和操縱阻力:操作控制器時,應(yīng)使操作者獲得關(guān)于操作結(jié)果的信息,提高操作的準(zhǔn)確性。反饋信息可通過設(shè)置的顯示器,或到位時發(fā)出的卡嗒聲,或阻力的變化來獲得;操縱阻力也是一種反饋信息,可改善操作的準(zhǔn)確度和速度,并可降低控制器對振動和過載力的敏感性,防止因無意觸及而引起的偶發(fā)啟動。?
4.1.3遵循公認(rèn)慣例
在人機(jī)接口設(shè)計中,遵循公認(rèn)的慣例是非常重要的。它包括控制器的動作方向,顯示器指針和等效物的位移方向;各種顏色的意義??刂破鞯牧?xí)慣響應(yīng)實例,如圖1所示:?
4.1.4顯示器、控制器的布置
a)顯示器、控制器的空間布置:視覺顯示器和控制器應(yīng)根據(jù)其重要性和使用頻次,依次優(yōu)先布置在良好視區(qū)和有效視區(qū)內(nèi);控制器應(yīng)設(shè)置在人肢體功能可及范圍之內(nèi)。
b)顯示器與控制器之間的協(xié)調(diào)性:通常顯示器與控制器是聯(lián)合使用的,二者在布局與組合上的協(xié)調(diào),可減少人的信息加工和操作的復(fù)雜性,反應(yīng)時間縮短,操作速度提高,操作者的培訓(xùn)時間縮短,顯示器與控制器的協(xié)調(diào)性主要考慮下述因素:邏輯位置協(xié)調(diào)性,運(yùn)動方向協(xié)調(diào)性,位移量的協(xié)調(diào)性和信息的協(xié)調(diào)性。?
4.2 編碼與編組技術(shù)
為使顯示控制系統(tǒng)中眾多的顯示器和控制器易于辨別,避免由于混淆而造成誤讀、誤判、誤操作,提高工作效率,應(yīng)以適當(dāng)?shù)拇碳榇a,對不同的顯示信號和控制器進(jìn)行編碼,以示區(qū)別。下面給出的是各個單維的刺激編碼,在實際應(yīng)用中常采用多維(復(fù)合)編碼,以提高眾多信息的可分辨性。例如在控制器編碼中,除用觸覺編碼外,還可附加文字標(biāo)記或顏色編碼等的視覺編碼。?
4.2.1視覺編碼
以視覺刺激要素為特征的編碼方式有:字符編碼;顏色編碼:閃光編碼;亮度編碼;(幾何)形狀編碼;位置編碼;面積編碼;線長編碼,傾斜度編碼等。?
4.2.2聽覺編碼
用不同的聽覺刺激來表達(dá)不同的涵義。常用聽覺編碼要素有:音質(zhì)編碼;音頻編碼;聲脈沖編碼;聲音強(qiáng)度編碼;聲源方向編碼。
4.2.3觸覺編碼
對控制器的觸覺編碼主要有:形狀編碼;質(zhì)地編碼;位置編碼;大?。ǔ叽纾┚幋a;操作方式編碼(屬運(yùn)動覺)等。?
4.2.4顯示器與控制器的編組技術(shù)
在屏和面板布局設(shè)計中,對顯示器和控制器按一定邏輯關(guān)系編組,有利于減少失誤和提高工作效率。編組應(yīng)反映完成系統(tǒng)目標(biāo)的需要,并與使用者思維方式的規(guī)律一致??煞謩e對顯示器或控制器編組,也可將相關(guān)顯示器與控制器同編于一組。
編組技術(shù)主要有:按功能或相互關(guān)系編組;按使用的順序編組;按使用的頻次編組;按優(yōu)先性(即重要性)編組;模擬圖式的編組。?
4.3 報警及緊急控制系統(tǒng)設(shè)計
報警系統(tǒng)是“機(jī)器”可靠性設(shè)計的組成部分,同時它也是人可靠性設(shè)計的組成部分,通過報警系統(tǒng)的提示,可減少人的失誤。?