控制室设计中人机工程学案例分析-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN控制室设计中人机工程学案例分析一、控制室设计的人机工程学要求该控制室的形成，是将一个发电厂或变电站的全部控制、观测与操纵仪器集中于一个室 内要求把操纵台和控制室作为功能上相互有关的部件来看待，其中控制室室内结构造型为一 个单元，操纵台和仪表板构成一个单元应把两者看作技术上和工程上不可缺少的单元来设 计控制室、仪表板和操纵台设计的优劣，首先影响的是在室内工作的人，以及控制室所具有 的功能控制室设计的人机工程学要求是，使操作者在其岗位上能较轻松地观察其视觉范围内 的一切目标，并能无差错地读清一切信号照明必须有足够的光度，尽量避免眩光，反光要以 不影响读清仪器上所示符号为原则噪声电平应处于最低点，设备应保持无尘操作台上的各 种操作装置，都设计成相协调的组合选择操纵台形式，要保证读清仪器上所显示的读数，并 保证开关具有良好的性能和便于维修，允许操作者变换作业姿势二、控制室影响因素综合分析1．控制室设计要素控制室设计主要包括控制室空间、仪表板和操纵台三大部分，每一部分 的主要设计内容列于表 1-1。
表 1-1 控制室设计内容设计单元控制室仪表板操纵台a.大小a.大小a.大小b.平面设计b.编排b.编排c.咼度c.咼度c.断面设计内容d.照明d.切口d.机台e.色彩e.底边f.材料2．影响控制室设计的因素1）影响控制室设计的因素包括技术因素、经济因素和人机工程学因一素，这三类因素所 包含的指标，分别对表 1-1 中的各项设计内容产生影响，有关指标对各项设计内容的综合影响 关系分析如图 1-1所示由图 1-1的综合分析可知，对设计内容产生影响的三大类因素共有 23项指标，其中属于技 术因素为7项；属于经济因素为 3项；而属于人的因素有17项由图可见，在控制室设计 中，人机工程学因素影响最大，认真分析人机工程学影响因素显得非常重要a大小b平面设计C肓度d噩明b編祥U同度i切口亡操纵台b«C斷面d机台因索等级部分I拽术因索史色乘2犬步e底边I［经济因素 □人为因亲图 1-1 控制室影响因素综合分析三、控制室组成部分设计1．控制室空间设计要点① 控制室的大小取决于控制装置和信息量的大小信息是通过各种类型的信息仪器而获 得，信息量则取决于信息仪器的大小其中仪器有照明的、书写的、显示的和声学的测量仪表 和信号仪器。
仪器大小取决于仪表工业的科学技术水平，并且还受到显示读数的最佳识别程度 的限制② 仪表板墙面呈半圆形，由此使控制室操作者在操作台旁的位置至全部仪表板的距离大致 相等，而对仪表的能见度无视差半圆的中点和操纵台后面的距离要求正好使操作者不受反射 回声的干扰具体布置见图 1-2 所示的控制室平面设计③ 天花板高度的设计要求是，应使控制室的照明达到均匀的程度，并能避免干扰的照射和 刺目的光线④ 照明设备和强度选择原则是，使光线照在所有仪表上都无阴影在仪表玻璃上不出现反 光现象，并容易读出所示数字同时，发光信号的能见度良好⑤ 操纵台和仪表板的色彩在考虑到色彩心理学知识的情况下，其适应程度能使操作者在工 作效率上不受妨害此外，在色彩和材料的选择上必须符合技术和经济上的基本要求⑥ 天花板和墙的材料选择在考虑到惯常的生产噪声以及其它人为噪声的情况下，必须符合 声学要求2．仪表板的设计要点① 仪表板的大小取决于仪表板上安装仪器的数量以及仪器的大小，仪器的大小取决于测量 技术的状况所使用的材料和仪表上所示数字易读程度的限制易读程度还取决于操作者的观 测距离（指操纵台至仪表板的距离）仪表板总的大小还与仪表在板面的布置形式有关。
② 仪表板上只安排信号仪器和测量仪器仪表板这样编排的目的是便于观察并尽可能地无 差错认读数字在仪表板中部安排所有最重要装置具体布置区域参见图 1-2 图 1-2 控制室平面设计布置要点是：在仪表中部安排所有最重要的装置，附有回答装置的断路器和断路开关及能显示的测量仪 器一切装置要求在不改变装置本身的条件下能使人认读迅速，并予以控制其两侧安装次要的装置：带文字的发光信号装置通过装置本身的变化，可看清信号予以 控制靠右边外面的这一部分安装有记录、测量仪器操作者位置的改变也可控制该仪器③ 仪表板高度受到视角大小的限制视角大小对仪表板上所有仪器具有最佳但又不刺目的 能见度仪表板高度确定及其能见度情况如图1-3(a)所示④ 仪表板上的接口是由钢板的供应尺寸和所选择仪表板的加工方法所决定的其它部分的 接口是由最佳仪表板支架尺寸所决定的但总体尺寸都得符合预先规定的运输车辆的长度和企 业内部的运输规定⑤ 仪表板底边高度(+530mm )应使坐着的观察者观看最低的仪器而不被操作台所遮蔽， 见图 1-3( a)3.操作台设计要点① 操纵台大小取决于操纵台上面安排控制仪表和控制器的数量和大小仪器的大小取决于 仪表科学领域的技术水平。
操纵台控制仪器的数量与仪表板显示仪表数量相一致② 操纵台编排在中间部分中间部分只安装控制机构，并且是立姿操作的，亦可达到立姿 和坐姿交替操作如此设计可避免因单调而致使人体疲劳，以保持工作效率控制机构应适应 操作者迅速操作要求，能正确识别和轻易操作示仪表，应作相应的组合并具有相同的功能特 征③ 操纵台断面确定的主要依据是，从操作者角度来观察仪器，前排是水平位置的，而后排 问下倾斜一点因此，在立姿操作时，对观察前后两排仪表应有一个大约相等的视角，且对操 作者有一个大概相等的距离，如图1-3(a)所示④ 两侧机台的高度要适应坐着弯曲前臂的高度，目的是按键时方便，并能通观全部按 键范围操作者在立姿或坐姿操作时视野如图1-3(b)所示图 1-3 操作者视野设计四、控制室总体方案设计根据上述控制室设计影响因素综合分析和各分部设计要点研究，先后对控制室总体设计考 虑了二种方案并对二种方案进行分析、比较和选择1．方案一方案一总体布置如图 1-4 所示由图可见，将操作板成弯曲形地安装在室内，与天花板和 墙紧密接合天花板是倾斜的，照明是安装在天花板与墙之间的操纵台用钢板结构制作，其 主体部分（插入格层）直接与形成一定角度的书写台相连接，并安装有可以眺望户外的大型窗 户。
对方案一进行分析，发现该方案存在着几处不符合人机工程学的设计要求：例如，抬高操 纵台两侧的书写台，按人机工程学要求是不适合的；手头放机的地方也不够以 1 ：1比 例的样品来研究的装在天花板和墙之间的照明是不太理想的因为最大亮度在天花板和墙之间 的弯曲处天花板和墙之间的结构太复杂图 1-4 方案一总体布置2．方案二图 1-5 操作台结构示意图在分析方案一的基础上，进而提出了方案二与方案一相比，在控制室主要部件设计方面 作了改进由于仪表板是构成控制室的重要部件，将是控制室的视觉中心出于控制室造型的 审美原因，将依表板与墙面平整地衔接由于声学的原因，墙上装设有清晰的木质条纹，并镶 上适当的隔音材料，天花板可起声学覆板作用照明灯安装在建筑物设置好的照明通道里为 了满足操作舒适性、高效性要求，对操纵台作了改进设计图 1-6 方案二的整体效果图 1-5 是方案二中操纵台结构示意图由图可见，将操纵台的主要部分设计得比书写台面 要高出一点，两侧安放机台，一切开关器件和信号元件全都一目了然，并易读易懂方案 二的整体效果见图 1-6，整个室内的印象在功能和造型上都符合对现代控制室在人机工程学方 面的要求因此，该方案确定为控制室总体方案。