控制室設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析

1、控制室設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析一、控制室設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)要求 該控制室的形成，是將一個(gè)發(fā)電廠或變電站的全部控制、觀測(cè)與操縱儀器集中于一個(gè)室內(nèi)。要求把操縱臺(tái)和控制室作為功能上相互有關(guān)的部件來(lái)看待，其中控制室室內(nèi)結(jié)構(gòu)造型為一個(gè)單元，操縱臺(tái)和儀表板構(gòu)成一個(gè)單元。應(yīng)把兩者看作技術(shù)上和工程上不可缺少的單元來(lái)設(shè)計(jì)?？刂剖?、儀表板和操縱臺(tái)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，首先影響的是在室內(nèi)工作的人，以及控制室所具有的功能?？刂剖以O(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)要求是，使操作者在其崗位上能較輕松地觀察其視覺(jué)范圍內(nèi)的一切目標(biāo)，并能無(wú)差錯(cuò)地讀清一切信號(hào)。照明必須有足夠的光度，盡量避免眩光，反光要以不影響讀清儀器上所示符號(hào)為原則。噪聲電平應(yīng)處于最低點(diǎn)，

2、設(shè)備應(yīng)保持無(wú)塵。操作臺(tái)上的各種操作裝置，都設(shè)計(jì)成相協(xié)調(diào)的組合。選擇操縱臺(tái)形式，要保證讀清儀器上所顯示的讀數(shù)，并保證開(kāi)關(guān)具有良好的性能和便于維修，允許操作者變換作業(yè)姿勢(shì)。二、控制室影響因素綜合分析 1控制室設(shè)計(jì)要素控制室設(shè)計(jì)主要包括控制室空間、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 1-1。表1-1控制室設(shè)計(jì)內(nèi)容 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影響控制室設(shè)計(jì)的因素1）

3、影響控制室設(shè)計(jì)的因素包括技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素和人機(jī)工程學(xué)因一素，這三類(lèi)因素所包含的指標(biāo)，分別對(duì)表1-1中的各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容產(chǎn)生影響，有關(guān)指標(biāo)對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的綜合影響關(guān)系分析如圖1-1所示。由圖 1-1的綜合分析可知，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容產(chǎn)生影響的三大類(lèi)因素共有23項(xiàng)指標(biāo)，其中屬于技術(shù)因素為7項(xiàng)；屬于經(jīng)濟(jì)因素為3項(xiàng)；而屬于人的因素有17項(xiàng)。由圖可見(jiàn)，在控制室設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程學(xué)因素影響最大，認(rèn)真分析人機(jī)工程學(xué)影響因素顯得非常重要。圖1-1控制室影響因素綜合分析三、控制室組成部分設(shè)計(jì) 1控制室空間設(shè)計(jì)要點(diǎn) 控制室的大小取決于控制裝置和信息量的大小。信息是通過(guò)各種類(lèi)型的信息儀器而獲得，信息量則取決于信息儀器的大小。其

4、中儀器有照明的、書(shū)寫(xiě)的、顯示的和聲學(xué)的測(cè)量?jī)x表和信號(hào)儀器。儀器大小取決于儀表工業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平，并且還受到顯示讀數(shù)的最佳識(shí)別程度的限制。 儀表板墻面呈半圓形，由此使控制室操作者在操作臺(tái)旁的位置至全部?jī)x表板的距離大致相等，而對(duì)儀表的能見(jiàn)度無(wú)視差。半圓的中點(diǎn)和操縱臺(tái)后面的距離要求正好使操作者不受反射回聲的干擾。具體布置見(jiàn)圖1-2所示的控制室平面設(shè)計(jì)。 天花板高度的設(shè)計(jì)要求是，應(yīng)使控制室的照明達(dá)到均勻的程度，并能避免干擾的照射和刺目的光線。 照明設(shè)備和強(qiáng)度選擇原則是，使光線照在所有儀表上都無(wú)陰影。在儀表玻璃上不出現(xiàn)反光現(xiàn)象，并容易讀出所示數(shù)字。同時(shí)，發(fā)光信號(hào)的能見(jiàn)度良好。 操縱臺(tái)和儀表板的色彩在考慮

5、到色彩心理學(xué)知識(shí)的情況下，其適應(yīng)程度能使操作者在工作效率上不受妨害。此外，在色彩和材料的選擇上必須符合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的基本要求。 天花板和墻的材料選擇在考慮到慣常的生產(chǎn)噪聲以及其它人為噪聲的情況下，必須符合聲學(xué)要求。2儀表板的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 儀表板的大小取決于儀表板上安裝儀器的數(shù)量以及儀器的大小，儀器的大小取決于測(cè)量技術(shù)的狀況。所使用的材料和儀表上所示數(shù)字易讀程度的限制。易讀程度還取決于操作者的觀測(cè)距離（指操縱臺(tái)至儀表板的距離）。儀表板總的大小還與儀表在板面的布置形式有關(guān)。 儀表板上只安排信號(hào)儀器和測(cè)量?jī)x器。儀表板這樣編排的目的是便于觀察并盡可能地?zé)o差錯(cuò)認(rèn)讀數(shù)字在儀表板中部安排所有最重要裝置。具體布置

6、區(qū)域參見(jiàn)圖1-2 。圖1-2 控制室平面設(shè)計(jì)布置要點(diǎn)是：在儀表中部安排所有最重要的裝置，附有回答裝置的斷路器和斷路開(kāi)關(guān)及能顯示的測(cè)量?jī)x器。一切裝置要求在不改變裝置本身的條件下能使人認(rèn)讀迅速，并予以控制。其兩側(cè)安裝次要的裝置：帶文字的發(fā)光信號(hào)裝置。通過(guò)裝置本身的變化，可看清信號(hào)予以控制?？坑疫呁饷娴倪@一部分安裝有記錄、測(cè)量?jī)x器。操作者位置的改變也可控制該儀器。 儀表板高度受到視角大小的限制。視角大小對(duì)儀表板上所有儀器具有最佳但又不刺目的能見(jiàn)度。儀表板高度確定及其能見(jiàn)度情況如圖1-3(a）所示。 儀表板上的接口是由鋼板的供應(yīng)尺寸和所選擇儀表板的加工方法所決定的。其它部分的接口是由最佳儀表板支架尺寸

7、所決定的。但總體尺寸都得符合預(yù)先規(guī)定的運(yùn)輸車(chē)輛的長(zhǎng)度和企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)輸規(guī)定。儀表板底邊高度（+530mm）應(yīng)使坐著的觀察者觀看最低的儀器而不被操作臺(tái)所遮蔽，見(jiàn)圖1-3（a）。3.操作臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)操縱臺(tái)大小取決于操縱臺(tái)上面安排控制儀表和控制器的數(shù)量和大小。儀器的大小取決于儀表科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)水平。操縱臺(tái)控制儀器的數(shù)量與儀表板顯示儀表數(shù)量相一致。 操縱臺(tái)編排在中間部分。中間部分只安裝控制機(jī)構(gòu)，并且是立姿操作的，亦可達(dá)到立姿和坐姿交替操作。如此設(shè)計(jì)可避免因單調(diào)而致使人體疲勞，以保持工作效率?？刂茩C(jī)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)操作者迅速操作要求，能正確識(shí)別和輕易操作示儀表，應(yīng)作相應(yīng)的組合并具有相同的功能特征。 操縱臺(tái)斷面確定的

8、主要依據(jù)是，從操作者角度來(lái)觀察儀器，前排是水平位置的，而后排問(wèn)下傾斜一點(diǎn)。因此，在立姿操作時(shí)，對(duì)觀察前后兩排儀表應(yīng)有一個(gè)大約相等的視角，且對(duì)操作者有一個(gè)大概相等的距離，如圖1-3(a)所示。 兩側(cè)電話機(jī)臺(tái)的高度要適應(yīng)坐著彎曲前臂的高度，目的是按鍵時(shí)方便，并能通觀全部按鍵范圍。操作者在立姿或坐姿操作時(shí)視野如圖1-3(b)所示。圖1-3 操作者視野設(shè)計(jì)四、控制室總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)上述控制室設(shè)計(jì)影響因素綜合分析和各分部設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究，先后對(duì)控制室總體設(shè)計(jì)考慮了二種方案。并對(duì)二種方案進(jìn)行分析、比較和選擇。1方案一 方案一總體布置如圖1-4 所示。由圖可見(jiàn)，將操作板成彎曲形地安裝在室內(nèi)，與天花板和墻緊密接

9、合。天花板是傾斜的，照明是安裝在天花板與墻之間的。操縱臺(tái)用鋼板結(jié)構(gòu)制作，其主體部分（插入格層）直接與形成一定角度的書(shū)寫(xiě)臺(tái)相連接，并安裝有可以眺望戶(hù)外的大型窗戶(hù)。對(duì)方案一進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該方案存在著幾處不符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求：例如，抬高操縱臺(tái)兩側(cè)的書(shū)寫(xiě)臺(tái)，按人機(jī)工程學(xué)要求是不適合的；手頭放電話機(jī)的地方也不夠。以1 ：1比例的樣品來(lái)研究的裝在天花板和墻之間的照明是不太理想的。因?yàn)樽畲罅炼仍谔旎ò搴蛪χg的彎曲處。天花板和墻之間的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。圖1-4方案一總體布置2方案二圖1-5操作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖在分析方案一的基礎(chǔ)上，進(jìn)而提出了方案二。與方案一相比，在控制室主要部件設(shè)計(jì)方面作了改進(jìn)。由于儀表板是構(gòu)成控制室的重要部件，將是控制室的視覺(jué)中心。出于控制室造型的審美原因，將依表板與墻面平整地銜接。由于聲學(xué)的原因，墻上裝設(shè)有清晰的木質(zhì)條紋，并鑲上適當(dāng)?shù)母粢舨牧希旎ò蹇善鹇晫W(xué)覆板作用。照明燈安裝在建筑物設(shè)置好的照明通道里。為了滿(mǎn)足操作舒適性、高效性要求，對(duì)操縱臺(tái)作了改進(jìn)設(shè)計(jì)。圖1-6方案二的整