TBM主控室人機(jī)工程設(shè)計(jì)研究

TBM主控室人機(jī)工程設(shè)計(jì)研究隨著科技的不斷發(fā)展，人機(jī)交互技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中得到了愈加廣泛的應(yīng)用。作為機(jī)電一體化的重要領(lǐng)域，隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)主控室設(shè)計(jì)的人機(jī)工程研究也逐步成為了工業(yè)設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)之一。本文將以TBM主控室人機(jī)工程設(shè)計(jì)研究為題，探討如何通過優(yōu)化控制室的人機(jī)界面、增強(qiáng)界面的人性化、簡化操作流程，來改善TBM主控室操作者的工作體驗(yàn)，提高其安全性與效率。1.TBM主控室概述TBM主控室是TBM中核心的人機(jī)交互控制區(qū)域。主控室的布局和控制面板的設(shè)計(jì)對機(jī)器的控制和操作至關(guān)重要。在主控室中，操作員通過控制面板監(jiān)控TBM的狀態(tài)并控制機(jī)器的運(yùn)行，將機(jī)器帶入隧道中并控制機(jī)器在隧道中前進(jìn)和鉆進(jìn)。此外，主控室還需要監(jiān)測和指導(dǎo)海底管道的運(yùn)輸和生產(chǎn)管道的安裝等工作。2.TBM主控室操作要求（1）信息繁雜與復(fù)雜性TBM隧道機(jī)器在操作過程中，需要同時(shí)掌握主控室內(nèi)多種設(shè)備的運(yùn)行狀況，需要處理大量信息數(shù)據(jù)，如隧道傾斜度、鉆頭轉(zhuǎn)速、壓力等，這些數(shù)據(jù)傳感器提供。對于操作者來說必須通過多種儀器和控制系統(tǒng)來獲取到這些數(shù)據(jù)。因此，TBM主控室需要具備良好的人機(jī)交互設(shè)計(jì)，操作者能夠在復(fù)雜的環(huán)境下快速準(zhǔn)確地獲取關(guān)鍵信息。（2）繁瑣的操作與壓力大TBM主控室需要一系列復(fù)雜的操作，操作人員必須有足夠的技能和經(jīng)驗(yàn)，才能實(shí)現(xiàn)隧道機(jī)器的控制。此外，由于隧道機(jī)器在高風(fēng)險(xiǎn)條件下工作，操作員必須高度集中、精細(xì)化工作，不能有疏漏。操作員面對繁瑣的操作，加上高壓力的環(huán)境，勢必會(huì)很快疲勞，這影響操作人員的精力、注意力、觀察力和記憶力，從而導(dǎo)致操作失誤或操作不當(dāng)，極大地增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。3.TBM主控室人機(jī)交互問題分析（1）設(shè)備復(fù)雜多樣，界面統(tǒng)一傳統(tǒng)的TBM主控室設(shè)計(jì)，由于需要控制的設(shè)備較多，操作界面常常顯得很繁復(fù)，有的設(shè)計(jì)者為了掌握完整信息，將所有信息顯示在主控室的操作者界面上，這使界面看上去存在信息過載的情況；同時(shí)，由于各控制器使用的不同，造成TBM主控室中各設(shè)備布局固定，而且操作者必須熟悉各種設(shè)備的位置和操作，增加了操作難度和學(xué)習(xí)時(shí)間。（2）操作流程復(fù)雜隧道開挖機(jī)(TBM)所引入的操作工程具有很高的工業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，一旦出現(xiàn)操作失誤，可能導(dǎo)致機(jī)器失控、現(xiàn)場人員生命安全和財(cái)產(chǎn)安全受到重大損失和威脅。因此，TBM主控室的設(shè)計(jì)也必須保證操作流程的簡潔、安全和明確，避免出現(xiàn)誤操作。4.人機(jī)工程設(shè)計(jì)的方法和策略（1）信息量合理化減少信息顯示界面的信息量和界面顯示的復(fù)雜度與冗余，從而簡化操作和交互。一些簡單的交互模式，如右鍵菜單與工具欄，能夠以正常速度完成當(dāng)前操作的最小選擇。（2）高效、智能的設(shè)備交互引入智能化儀器與設(shè)備（如JavaScript高級和具有智能響應(yīng)能力的控制儀）配合使用，識(shí)別用戶稍微的額外輸入，不論是基于語音還是按鍵，都采用集中化的精簡設(shè)計(jì)以及集成所有操作選項(xiàng)和相關(guān)幫助。（3）操作的人性化設(shè)計(jì)不斷嘗試新的界面設(shè)置，根據(jù)操作者需要將界面內(nèi)容簡化并分類設(shè)置。簡化按鈕數(shù)量和范圍，使每個(gè)操作者都能夠清晰、即時(shí)地調(diào)用成功，并且能夠快速搜索到相關(guān)操作內(nèi)容。將布局、顏色等外觀設(shè)計(jì)因素修改為更容易接受的顏色和布局，使用陰影和燈光調(diào)整來消除刺眼的顏色，使整個(gè)控制臺(tái)的外觀更加人性化。5.結(jié)論對于TBM主控室人機(jī)交互問題，需要采用高效、智能、人性化的設(shè)計(jì)和方法策略。通過信息量合理化、智能設(shè)備交互和操