Выбор комплекса устройств отображения информации.

Состав комплекса устройств отображения определяют в результате анализа существующих и разработки требуемых средств отображения с точки зрения их соответствия возлагаемым на оператора" функциям. При этом в первую очередь учитывают различия между двумя типами функций:

1. В одних системах роль оператора заключается в устранении ошибок в работе технических звеньев. Момент вмешательства оператора определяют или по показаниям приборов, или на основе указаний извне. В этих случаях оператор всегда осведомлен о ходе процесса управления лишь частично, и его роль в нем ограничена.

2. В других системах оператор следит за общим ходом процесса, определяет отклонение от намеченного плана, вносит изменения и берет на себя выполнение функций отказавших автоматических устройств. Осведомленность оператора в этих случаях достаточно полная.

Различия в характере этих типов функций определяют я принципиальные различия в выборе устройств отображения информации. В первом случае выбирают устройства, обеспечивающие возможность быстрой интегральной оценки сложившейся ситуации, диагностики происшедших отклонений и определение возможных путей их ликвидации. Наибольшее преимущество в этом отношении обеспечивают интегральные модели обстановки, мнемосхемы разного типа, особенно сменные, буквенно-словесная сигнализация и т. п. Во втором случае устройства отображения выбирают такими, чтобы наиболее полно отобразить динамику процесса в точном выражении контролируемых и регулируемых параметров. Предпочтение отдается самописцам, шкальным и стрелочным приборам, табло и таблицам, детальным мнемосхемам.

При наличии на посту управления нескольких операторов специальное внимание при комплектовании поста устройствами отображения информации уделяется подбору средств индивидуального и коллективного пользования.

К средствам индивидуального пользования относят такие устройства отображения информации, которые представлены непосредственно на рабочем месте оператора и предназначены для выведения информации, необходимой для решения его конкретных задач. Это все приборы и сигнализация пульта управления, местные табло и экраны, электроннолучевые трубки, местные мнемосхемы, расположенные на пульте. Названные устройства отображения обладают рядом важных преимуществ:

1) информация может быть отображена в точном соответствии с требованием отдельного оператора и характером стоящей перед ним задачи;

2) характер отображаемой информации может меняться по желанию оператора;

3) большие возможности варьирования технических характеристик индикаторов;

4) можно реализовать большое число различных вариантов размещения операторов и аппаратуры в пределах одного пункта управления;

5) можно широко использовать самые разнообразные индивидуальные приемы переработки большого объема информации (трафарет, линейка, маркер и др.).

Устройства коллективного пользования предназначены для отображения информации, адресованной всей группе операторов. Это приборы общих приборных щитов и панелей, большие табло и мнемосхемы, большие экраны, общая сигнализация. Их преимущества в том, что они:

1) обеспечивают большую экономичность системы при использовании несколькими операторами идентичной информации;

2) позволяют членам рабочей группы более эффективно координировать свои действия;

3) позволяют сократить размеры помещения для аппаратуры;

4) обеспечивают оперативную надежность работы аппаратуры за счет избыточного количества отображаемых данных;

5) облегчают вспомогательному персоналу обслуживание аппаратуры и выполнение требований операторов.

Наиболее существенным недостатком этих устройств отображения является большая избыточность информационных полей и недостаточная возможность индивидуального ручного управления, что затрудняет селекцию информации и снижает темп работы. Этот недостаток особенно сказывается при использовании общих приборных панелей, так как чтение выводимой на них информации не может осуществляться непосредственно с рабочего места оператора. По своим техническим характеристикам они предназначены для индивидуального пользования, и лишь их назначение в системе делает их коллективными средствами. В этом отношении наибольшими возможностями обладают устройства типа больших экранов, табло и мнемосхем, которые позволяют считывать выводимую на них информацию с больших расстояний, т. е. практически с каждого рабочего места. В таких ситуациях наилучшие условия обеспечиваются при сочетании устройств отображения обоих типов. На стадии проектирования определяется объем сведений, имеющих общее значение для всей группы операторов пункта управления и контроля. Для их отображения конструируется соответствующее устройство коллективного пользования больших габаритов, а на рабочих местах, на индивидуальных пультах управления оставляется лишь специализированная информация, соответствующая функциям каждого оператора.

Выбор рационального состава устройств отображения информации включает" не только перечисленные выше принципиальные вопросы. Нередко наиболее трудоемкой является задача выбора конкретного способа отображения при наличии нескольких способов, позволяющих вывести одинаковую по содержанию информацию. Например, сведения об исправности агрегата могут быть отображены в виде сигнализации на мнемосхеме, в виде словесно-цифровой информации на табло, в виде показаний соответствующего стрелочного прибора и т. п. Выбор конкретного способа из всех возможных каждый раз представляет собой специальную задачу.

При наличии сведений о временных и точностных характеристиках работы человека с каждым из возможных устройств отображения эта задача может быть решена с помощью применения математических методов моделирования различных ситуаций управления. Выбрав тот или иной критерий оптимизации процесса управления (точность, скорость, надежность и др.), можно получить ожидаемые количественные характеристики процесса управления с каждым вариантом комплекса устройств отображения информации. Иногда такой анализ приводит к выводу о том, что ни один из существующих способов не может обеспечивать выполнение функций с заданными критериями. Тогда появляется необходимость в проектировании нового устройства отображения. В этом случае, равно как и тогда, когда проектировщикам не известны характеристики работы человека с тем или иным устройством, необходимы специальные экспериментальные исследования для оценки предлагаемых вариантов.

2. Организация рабочего места. Выбор комплекса устройств отображения для пункта контроля и управления — это лишь один из начальных этапов его компоновки. Успешность действий оператора в не меньшей степени будет определяться (наряду с правильностью подбора устройств отображения) характером их размещения в пределах пункта управления.

С точки зрения каждого оператора решающее значение имеют компоновка рабочего места и считываемость с него информации всех устройств коллективного пользования.

Основой рабочего места оператора являются панели, на которых размещены средства отображения информации и органы управления. Возможность считывания информации и манипулирования органами управления зависит от их расположения. Наилучшие условия обеспечиваются при расположении приборов на линии, перпендикулярной линии взора, и нахождении органов управления в пределах досягаемости.

Выполнение этих требований зависит от формы и размеров панели. Среди наиболее рекомендуемых типов таких панелей можно назвать фронтальную, трапециевидную и полукруглую или многогранную (рис. 64, а, б, в соответственно).

Фронтальная панель используется в случаях, когда число приборов и органов управления таково, что все они могут быть

расположены в зоне, ограниченной снизу уровнем 700—750 мм от уровня пола, в глубину — 500—600 мм от оператора, а вправо и влево — границами досягаемости руки (700—750 мм).

Трапециевидную форму панели используют в случаях, когда площадь, занимаемая приборами, несколько превышает границы указанной зоны. Тогда часть приборов размещают на вертикальных боковых панелях, развернутых по отношению к фронтальной панели под углом (оптимальный угол разворота 105°).

При наличии достаточно большого числа индикаторов и органов управления применяется многогранная (полукруглая) форма панели. Минимальный ее радиус — 600 мм, максимально допустимый — 5000 мм.

При соблюдении указанных требований к форме и размерам панели очень важно обеспечить правильное расположение на них выбранных устройств отображения информации и органов управления. Основные принципы компоновки таковы:

1) информационные устройства и органы управления, выполняющие одинаковые функции, следует располагать близко друг к другу (принцип функциональности);

2) наиболее важные информационные устройства и органы управления должны быть расположены в местах, наиболее удобных для наблюдения и обслуживания (принцип значимости);

3) информационные устройства и органы управления следует располагать в той последовательности, в какой они обычно используются (принцип очередности использования);

4) информационные устройства и органы управления должны быть расположены с учетом частоты их использования (принцип частоты использования).

Важность правильного расположения приборов на панели определяется и некоторыми особенностями работы глаза. Так, все поле зрения человека можно условно разбить на две области, различающиеся по возможности ясного видения. В соответствии с этим оператор, фиксируя взгляд в какой-либо точке панели, может периферическим зрением различить стрелку любого прибора и определить ее положение, если приборы попадают в первую область (рис. 65). Эта область оптимальных условий для зрительного восприятия информации. Считывать информацию периферическим зрением с приборов, попадающих во вторую область поля зрения, невозможно без существенного перемещения взгляда. В пределах этой области замечаются лишь появление мерцания, изменение цветового тона достаточно больших по площади или яркости полей (типа люминесцентных индикаторов, ярких лампочек).

Рассмотрим, как применяются эти принципы при компоновке многогранной панели. На рис. 65 приведено горизонтальное сечение панели на высоте 150 мм от контрольной точки А, соответствующей положению глаз оператора. Панель размещена на сетке, в правой части которой указаны расстояния (в мм) от контрольной точки, а в левой части — угол разворота по отношению к той же точке. Зоны А и В — это основные зоны для наиболее важных приборов, требующих систематического точного снятия показаний и точных движений. В зоне С размещаются редко используемые индикаторы и вспомогательное оборудование. Основные органы управления должны быть расположены в зонах А и В; рычагами управления, расположенными в зонах С и D, пользоваться трудно, но расположение редко применяемых органов управления в их пределах допустимо. Более подробные указания приведены в табл. 13.

Примерное размещение зон на фронтальной панели дано на рис. 66. Зона 1 — центральная, предназначена для установки основных индикаторов; в зоне 2 размещаются второстепенные индикаторы, 3 — периферийная зона редко используемых индикаторов. Зоны 4 — 6 отводятся для органов управления: 4 — центральная, 5 — второстепенная, 6 — периферийная, для наиболее редко используемых органов управления.

Приборы и сигнализаторы на панели необходимо располагать в виде компактных целевых групп, особое внимание уделять легкости зрительного и двигательного выделения основных комплексов. При этом следует учитывать такие правила:

1. Одинаковые приборы при компоновке их в группы небо лее 5 штук можно располагать горизонтальным или вертикальным рядом перпендикулярно к основной позиции оператора.

2. При наличии в группе 6 и более приборов их следует размещать несколькими горизонтальными рядами небольшой длины.

3. При размещении различных групп приборов и сигнализаторов на одной панели следует приборы и сигнализаторы, контролирующие несколько устройств одного назначения (типа), располагать так, чтобы все параметры одного устройства располагались на панели по вертикали, а приборы контроля одного и того же параметра разных устройств — по горизонтали.

Большие устройства отображения коллективного пользования располагают вертикально. Необходимое расстояние от пульта до такого устройства рассчитывают по формуле

ф(12.5)

где L — расстояние до экрана (табло):

s — ширина экрана;

α — угол обзора.

Размещение операторов по отношению к осевой линии устройства отображения коллективного пользования производится

с учетом диаграммы, чтобы разместить их в пределах зоны нормальной яркости и избежать параллакса. Допустимое отклонение от нормали устройства коллективного пользования — в пределах 45°. При этом в крайних положениях восприятие знаковой индикации справа лучше, чем слева, поэтому при необходимости размещения рабочих мест операторов в таких зонах, лучше их помещать слева от центра.

При большом числе операторов на пункте контроля и управления, где используются устройства отображения информации коллективного пользования, рекомендуется размещать их рабочие места в несколько рядов по 2—3 пульта в ряд. Рабочие места операторов, сидящих позади, должны находиться выше мест предыдущего ряда на 130—150 мм.