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火电厂主控室人机界面虚拟评价方法

颜声远  
【摘要】: 火电厂主控制室人机界面是操纵员与机组相互联系的媒介与纽带。良好的人机界面设计对提高人机交互的效率、保证机组的安全运行具有重要的作用。基于虚拟技术的事先设计评价是提高人机界面设计质量的重要途径。 人机界面的评价包括人机界面几何参数的设计评价和人机界面与人的主观期望一致性的评价。目前已开发的人机界面几何参数评价软件运行环境与建模环境不兼容,应用这些软件必须频繁在评价环境与建模环境之间转换,可用性差;人机界面的主观期望评价软件则基于静态环境开发,不能真实反映主控制室中显示与控制信息之间的动态关联。因此,寻求几何参数设计与评价的实时交互和主观期望的功能模拟仿真评价方法具有重要的工程应用价值。 针对上述问题,本文提出基于数字化仿真技术的火电厂主控制室人机界面虚拟评价方法,主要研究内容包括: 1主观评价适用理论的研究 主观评价的理论一直是人机界面评价领域所关注的焦点之一,目前尚处于探讨之中。本文在比较多种不确定系统理论方法的基础上,提出了适用于火电厂主控制室人机界面主观评价的方法。 2评价用人体模型的研究 人体模型是人机界面的重要组成部分,目前国内尚无直接参与评价过程的人体模型。本文分析了客观评价用人体模型的开发环境和构造方法,开发的中国成年人人体模型可用于人机界面的实时交互评价。 3主控制室功能模拟仿真评价方法的研究 主观评价环境应尽可能与主控制室人机界面的实际运行环境一致,以便反映系统运行中各个要素之间的动态关联。本文研究了基于虚拟仪表技术的功能模拟仿真人机界面的开发方法,开发了主控制室功能仿真人机界面模型。 4主控制室主、客观评价指标与权值的研究 评价指标是量化人机界面评价结果的基础。以往的研究多采用静态的方法,缺乏对功能模拟仿真人机界面评价指标的研究。本文在研究了主控制室人机界面组成要素的基础上,提出了主控制室人机界面的动、静态评价指标和各个评价指标权值的确定方法。 5人机界面综合评价软件的开发 在主控制室人机界面主、客观评价的基础上,对人机界面实时交互评价和功能模拟仿真评价软件进行了集成,开发了主控制室人机界面综合评价软件。 最后,通过对烟台发电厂主控制室人机界面的综合评价,对本文提出的评价方法进行了验证,并对主控制室人机界面的设计提出了改进建议。


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