DL T 575.5-1999 控制中心人机工程设计导则.第5部分：控制中心设计原则.pdf

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1、DL/T 575. 5 1999 前与u本标准系参考国内外人机工程标准化研究成果（见附录如中布关控制中心设计的内容编制1日1成“本系列标准DL/T575以控制中心人机工程设计寻员们为总标题包括12个子标准Dl,/f 575. 1 按制中心人机工程设计导则第1部分：术语及定义，DL/T 575. 2控制中心人机.T程设计导则第2部分t视野与视区划分；DL/T 575. 3 控制中心人机工程设计导则第3部分2手可及范围与操作l丘克1J分；fJl./T 575. 4 控制中心人机工程设计导则第4部分受限空间尺寸gf)L/T 575. 5控制中心人机工程设计导则第5部分控制中心设计原则；)./ 575

2、. 6控制中心人机工程设计导则第6部分：控制巾心总体布局原因I DI.IT .i75. 7控制中心人机工程设计导则第7部分：控制室的布局zDI.IT 575. 8 控制中心人机工程设计号则第8部分z工作站的布局和尺寸；J)l./T 575. 9控制中心人机工程设计导则第9部分：显示器、控制器及相巨作用zDI.IT 575. 10控制中心人机工程设计导则第10部分：环境要求原因lj; Dl./f 575. 11 控制中心人机工程设计导则第lI部分控制室的评价原则，时，IT575. 12控制中心人机工程设计导则第12部分：视觉显示终端（VDT）工作泊。本标准的附录A是提示的附录n本标准的附录B是提

3、示的附录。本标准由原中华人民共和国电力工业部提出。本标准由国家电力公司电力自动化研究院归no标准主要起草单位中国标准化与信息分类编码研究所、国家电力公司电力自动化耐究院、南京铁道医学院。本标准主要起草人刘伟、童n1中、滑东红、符文琛、马长山、张锦华。12日2中华人民共和国电力行业标准控制中心人机工程设计导则第5部分：控制中心设计原则DL/T 575. 5 1999 f:rgonom1c principles for the design of control centres Part 5, Principles for the design of control centres 1 范围本标准

4、规定了控制中心人机工程设计的基本原则和平理序。本标准适用于各级新控制中心的设计，也适用于对现有控制中心的技术改造设计。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中51用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所爪版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准是新版本的可能性。l)J,/f 575. 1 1999控制中心人机工程设计导则第1部分术语及定义DJ/T 575. 6 1999 控制中心人机工程设计导则第6部分z控制中心总体布局原则TJl,/T 575. 7 1999控制中心人机工程设计号则第7部分：控制室的布局DI.IT 575. 8一1999控制中心人机工程设计

5、导则第8部分z工作站的布局和尺寸DI.IT 575. 9 1999 控制中心人机工程设计导则第9部分z思示器、控制器及相互作用DL/T 575. 10-1999 控制中心人机工程设计导则第10部分环境要求原则DL/T575.ll 1999 控制中心人机工程设计导则第11部分控制室的评价原则Dl,/T 575. 12-1999 控制中心人机工程设计导则第12部分z视觉显不终端（VDT)_L作站本标准采用的定义见DL/T575. l 1999, 程过计设3 定义愤E何一栅4一制一计段制设阶L企五晴概第蛐一民置阶事如4 人机工程设计过程4. 1 人机工程基本原则本标准以下列儿个基本概念为基础。4.

6、1. 1 人机工程设计方法人机工程设计方法是指在设计中，把与人有关的各方面冈素协调地融合在一起。这些因素包括硬件、软件、环境、管理和操作实践等如阁1所示。在设计过程中应予特别注意认知因素，它对解决问题、作出决策非常重要。如要安排有生理缺陷的人在控制中第阶段z功能设计第一阶段z闸明问题反馈过程图l控制中心人机工程设计一的某本概念中华人民共和国国家经济贸易委员会2000-02-24批准2000 07-01实施1263 DL/T 575. 5 1999 心工作，则同：在设计过程中考虑他们的特殊需求。人机工科设计h法需与传统的功能导向设计方法协调地结合n特别是人的特性句是设计规范的基础。人的特性不仅应

7、包韬人的基本能力或限度（如感知能力h还应包括操作fr如何掌握”设计对象”坟其交互作用的知识。其中设计对象包括机器（硬件和软件）、环境、运行和管理z前度自动化和大型系统对人的因素的要求更高闪此还要苍虑人的心理筒求包triL ft一负扫J自我实现需要、动机和文化背景等。4. 1. 2 容错设计人的失误和认知的局恨无法迹兔啡时此有必要进行容错设计。容锚设计是以适当方式始使用于可提供信息，使他们明f自己所面临的情况；或提供冗余、互锁、自动操作和操作员支持系统。4. 1. 3 迭代修正过程实际.用中，设计有其固有的迭代过程需要进行重复核准，直至提价员与设计对象之间通过交1,:作用实现颁定的目的要求。应注

8、意设计中各个单元的有效性并不能保证用这些单元组装起米的系统是有放的。有时即使是个很小的修正也可能导致f:!l!想不到的副作用，虽然这个修正本身是合理的E虽然使用者可以，有意或无意地改变其行为以适应这些修正，但从人机上程角度看，这Ho行为的改变并不一定都是最佳的。来自运行经验（即运行反馈）的信息在迭代过程中特别重要，人机工程设计方法可拓宽传统设计过程的范畴。人机工程设计有关的因素包括：计划、概念战计、详细设汁、制造、初始试验、运行、培训I、管理，以及把运行经验庇用到当前的和未来的系统。4. 1-4 任务分析进行人机工程设计过程，应对设计程序的各个阶段进行任务分析确定必要的设计输入以及核准改计方案

9、。本标准要求在三个设计步骤进行三种类型的任务分析：第一类：确定分配给人或机器的任务（步骤3);第二类：拟定详细设计规范（步骤9A9F);第三类分析和评价反馈信息，（步骤11），其结果可纳入控制中心设计或技术改造设iI时的第（类任务分析中。4. 2 人机工程设计过程极因设计过梧应按图2所示的设计框图进行。该设计框图山5个阶段生11成每一阶段又包含一个戎蒜1二个步骤z第一阶段：阎明问题，第二阶段功能设计；第i阶段：概念设计；第四阶段详细设订；第五阶段：运行反馈。阁2中的几个反馈网路表瓜设计中的迭代过程。设计中的所有设计步骤（包括迭代过程）都成形成文件并存档备案，以便查询。应成立一个由多学科专家组成

10、的设计组，以便对设计项目进行组织及指导。设计组所包括的学科院根据目怀系统而定。步骤9和步骤10的具体要求和建议见本系列标准的Dl,/T575. ri 1999 575.11 19仰。4.3 第一阶段，阎明问题日的是阎明运行目标并确定与控制中心设计有关的限制条件c个控制中心是主控制室与其配套设施此就地控制站的集成，它们共同控制个目杯系统或一组目标系统F个目标系统il由1,ci :F系统构成cl 2Gl DL/T 575. 5一1999第阶段闸明问题1阐明白的和基本要求第阶段a功能设计2确定革统件能（功能卦析和I描述）l 3确定任务要求（任务分析L4.机功能分配一一一5作业设计人的特性和需章机器t

11、特性;fll要求7控制中心的概企设计.1 8楠垂设计的撞验和核准模拟试验6功能设计的检验和核准第王阶段概意设计第四阶段：详细设计9. 山民I 站剧JVC作局主布尺窒周R制布控的中且局气制的布控心体运行和管理的童求 I 0.控制中心详细设计）蛐翩翩第11.阶段运行反馈| I l飘矗运行经验_-I 同用于其他t程项H卡图2控制中心的人机工程设计过程4. 3. 1 步骤1阐明时的和基本要求明确目标系统各功能H标之间以及各子系统之间相关的联系，并形成文件明对构成II t1系统的各l子系统作出清晰的描述。确定控制中心设计过程中要加以考虑的要求或限制条件古IiF a）功能目标$b）安全和保安要求；c）操作

12、和控制要求；dJ人机工程要求；e）作业和组织要求0公司的政策；g）公司的根准；h）技术上的限制；i）资源限制z）操作经验；k）信息缺乏或不足。进步的要求见附录A。由其他L程项目得到的反馈信息也附加以综合考虑（弘ii . J干i. ) . . DL/T 575. 5 1999 的要求成提供有关文件，并作出评价和判定。4.4 第4阶段z功能设计根据系统性能要求，确定任务要求，进行人机功能分配确定操作员的作、II.分配给人的任务）核准作业规范b4. 4. 1 步骤2：确定系统性能要求为完成总的运行目标（第一阶段）反其子扫标应进行功能分析以确定系统性能安求山在不同的运行模式F.目标系统的性能要求也会产

13、生相应的改变。应加以考虑的运行模式是e）稳态运行系统的输出（例如电能）保持恒定的运行核式。b）正常瞬变运行（启动、停机）系统的输出以受校的方式在正常状态之间变化的种运行模式（即启动、停机、负有J跟踪）。此种iii行通常比正常的稳态运行商更多操作员已cl紧急（异常）运行在异常情况下句用以实施短期恢复措施或缓解措施的一种运行模式。在控制中心设计中要特别注意这一运行模式。dl紧急情况后的运行紧急（异常）操作后用以实施长期恢复或缓解措施的种运行模式，有时包招行政拉制功能oe）有计划的维护包括H标系统的行政管理及维修人员定期或不定期检查、维护。有计划的维护有时需办理特妹手续，因为仪器和控制系统并本能总是

14、处于完全可操作状态它们可能正处在检查或维修状态c4. 4. 2 步骤3：确定任务要求进行任务分析，详细说明所需执行的任务以满足步骤2中确定的性能和功能要求这均任务向极据定撞测量、逻辑性或任何其他的描述来确定，它将成为第二7；阶段中拟定设计规范的依据n在任务分析中，还要描述一系列预计的系统工况下人所可能采取的行为。4.4. 3 步骤4：人机功能分配在确定分配给操作员任务时，应满足表l中给出的人机工程原则，并考虑使用者群体的特点，如年龄、能力、性别、民族、国籍、经验、体型、心理因素（如注意力、厌倦和协同作业）等t任务分配应有一定灵活性，使主要使用者有选择余地，能按自己的设想进行动态调整。在这阶段，

15、还山确定分配给操作员支持系统的任务。表1给出了将任务分配给人或机器的基本程序3其主要目的是要在任务分自己中，能充分笔虑人的能力、特点及人的价值等与人机工程有关的问题。此外，还应对使用者群体的范阁、技术水平、文化背景、教育水平、专业等加以综合考虑。这一过程f也不断重复，直至所有任务分配达到预期H的。4.4.4 步骤5：作业设计作业设计的目的在于确定分配给何个操作员的作业。在这一步中还应确定以下要求：a）工作组织（如操作员的组织结构和人数）；bl操作员之间的通信要求以及控制室和就地控制站之间的通信要求c）操作程序要求pd）培训要求。工作纠织应从人机工程角度考虑，使作业与操作者的特点、培训水平和能力

16、相适应。为满足这些要求，除需建立a套符合人机工程的作业分派准则外，还应确定一个临时性的工作组织，因为作业分派的迭代会使1：作组织不断改变。作业分派准则和工作组织应满足步骤1所述的对使用和管理的要求。若斋协同作业来完成某项任务，则在作业设计巾应明确操作员需要交换或共孕的信息。作业设计的结果应纳入操作规程、培训系统和功能规范的要求之中。1266 DL/T 575. 5一1999表l人机功能分配的基本程序步骤1第次分配在确保系统的性能、安全和可靠性前提下根据人的性格、能力和特点见注CI)J .进行初步分配L一一一一一一一一一2.第二次分配从人机工程和系统披率观点出发见注(3）.完成补充的或灵活的分配

17、3第三次分配基于容错方法，给操作员提供支持手段平一？J I C I以下任务分配给机器I 从负荷、时限、速度、五i）作复杂性、决策等观点出发.1; i盏台i于人的任务二见注（2) 涉及系统安全的任务。(2）将那些机器无法胜任的任务分配给人。飞1）相（2）丑iii进行分配的任务在严非中进ti计llr.(I ）调整第1步中I(I ）租I( 2）中己完成的分配井考虑补it分配r(a）当以F条件满足时，把最初在1- l ）中分配给机器的部分任务重新分配给人能使操作员全权负责，能使操作员更好抱f解机器的状态：一能体现操作员的自我价值已仆仆当以下条件满足时，把最初仕卜（2）中分配给人的部分任务革新分配给机器

18、：任务高度重复和乏味z有助于提高系统敬率。(2）用系统的准则对那些在第l步中无法分自己的任每进行分配在l任何时候，只要发现条件过主j.就考虑进行补允或灵活的任务分配并让使用者有主动改变任务分配的能力(I ）在信息收集和处用过程可以简化时f见注（.I.fe以前分配始人的部分任务见注（1分配给操作员支持系统口(2）当由于人的错误号起的功能性故障危及到系统安全时两句相应的容错手段如互锁、冗余、系统备份系统缓冲等L见注IG l i 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一注：(I）在管理导则和标准中经常会有这样的情况需要把某些任务内i,IJ分配给机器(21人难以胜任的任务可以有如下特征：一一负荷过大

19、或过小，时间裕量大知或太长3一一动作逻辑复杂囚(3）把任务分配给人，可以给他们提供更好的在职培训环境，这样的怀境通常能有效挝提高也有的技能正思维模式组(4）当选择操作员支持系统支持的任务时，应考虑以F因素，人的仅限；对情况的了解：教育或培训效果。(5）本步骤中确定的操作员支持系统应在第9步（显忌器和投制器的设计）中实现。(6）本步骤中确定的容错于段应当在机器方面提出要求4. 4, 5 步骤6，功能设计的检验和核准对所制定的作业分派（包括人机功能分配）应进行检验和核准。）j_制定一套核准准则，只；中包拍作收分派准则和其他相关的要求（例如平行作业、频繁通信的需求。iiJ.使用核查表米价在这略赶回I

20、I是否得到满足，并可用计算机模拟（如等时线分析）作为核准手段。4.5 第兰阶段目概念设计1267 DL/T 575. 5 1999 囚的在于制定出套初步设计规范，它应基于先前步骤的结果，如使用者要求、法规要求、标准、作业分派及相关的性能要求、工作组织等。4. 5. 1 步骤7：控制中心的概念设计也从系统性能角度出发，将前述各步骤所取得的结果系统地重新组织，形成守在套的概念设计划范L例如，把包括1一作组织卖求（如操作员的组织结构和数目）和作业设汁结果作为仁作场所要求的基础制定概念设计规范应包括以F内容几）空间分配b）功能联系；c）控制室及其配套房间的安排；控制窒布局；e) J_：作站布局和尺、j

21、; f）思；1器和控制器；g）环挠条何bl运行和衍理系统。在制定设计方案之前，应确定设计准则（包括设备选择方案。准则应符合使用者要求、法规、街南、标准等。为确保所制定的概念、设计规范的系统性，！Ji进行物质和信息（如通信）方面的任务什析4. 5.2 步骤自概念设计的检验和核准对所制定的概念设计规范应进行检验和核准。应制定一套核准准贝lj（包括设计准则及比在步骤巴中更为除尽的其他类似准则），使用核查表来检查这些准则是否得到满足，并可用计算机模拟来作为核准手段。4.6 第四阶段：详细设计目的在于为控制中心的建造制定切实可行的详尽的设计规范。在设讨过程中，！但使用适巧的人机工程数据。4.6. 1 步

22、骤91：控制1j1心的总体布局4.6.1.1 制定控制中心总体布局设计规范的要求如下，）确定构成控制中心的功能区域；bl估算每个功能区域所需专ri, c）确定功能l主域之间的1作联系，d ）拟定初步布局方案。4.6.1.2 应以步骤3和步骤5作为本步骤的基础。此外，与文化因素和环境条件有关的人机下程学、建筑学要求也应为11以考虑。控制中心一般包括a）控制雪，bl会议空，c）设备空d）办公室；e ）维修窒gf）休息室：g）就餐区域、厨房和l厕所；h）就地控制站。所提出的总体布局设计规范应保证在控制中心内的各种活动均能顺利进行。控制巾心布局的具体设计要求在刊，TS7S. 6中给ll. 4. 6.

23、2 步骤9ll.控制筝的布局4.6. 2. 1 梓甘I：布局应确定F列内容1268 DJ,/T 575. 5 1999 ）可使用空间，b）控制室内所需的办公家具和设备；cl控制宫中包括人以及设施之间所需的工作联系pd）工作人员、参观者及维修的通道要求。4. 6. 2. 2 布局应充分考虑前述步骤所提及的任务要求和作业设计，以及使用者群体的特性。任何详细布局均需考虑如下各项：a）工作站$bl设备结构；c）工作站内外的存放物品空间；d）入口和出口；e）工作站外共享显示器（屏。所提出的布局应保证支持先前确定的操作联系（包括面对面交流、设备共享和协同作业）。控制寄布局设计的具体要求见DJ,;r575.

24、 7。4.6.3 步骤9C：工作站布局和尺寸4. 6. 3. 1 制定工作站布局和尺寸的设计规范，需完成下列工作：a）分析并明确工作站所需完成的任务（操作和维护），bl确定组成工作站所需的部件；cl制定工作站布局和尺寸的规范。4.6. 3. 2 工作站的布局需考虑与下列装置和工作站特点有关的详细的人机E程要求a）显示器；b）控制器；c）书写空间zd）通信设施；e）座椅、扶于和搁脚饭。工作站布局的详细要求见DJ,/T575. 8. 4. 6. 4 步骤9D：显示器和控制器的设计制定控制室中使用的显后糕和控制器的设计规范，并保证能满足先前确定的功能目标要求。显示器和控制器涉及许多硬件和软件的选择问

25、题，包括：a）常规装置。主要有仪表、录音装置、报警器、共享显示器、旋转开夫、按键。b）屏幕显示器。主要有显示器或监视器、相关软件、触摸屏、闭路电视（CCTV）显示器。除人机工程的基本要求外，还需特别注意使用者的认知特性，而f言息的密集度、内容、质量和！它的及时显示是至关重要的。此外，选择适合操作的装置也很重要。显辰器和控制器规格的详细要求见Dl,/T 575. 9, 4.6. 5 步骤姐：环境设计制定控制中心的环境条件规范，其内容包括：a）热环境；b）空气质量：c）照明环境；们声环境；e）振动。环境设计规范的具体人机工程要求见f)L/T575. 10。4. 6. 6 步骤9F：运行和管理要求4

26、.6.6. 1 制定具体的运行和管理要求时应考虑以F因素：lZG自DL/l 575. 5 1999 a）先前设ll阶段中确定的人机功能分配，已提出了主要使用者的安求zh）控制中心的总体11局、控制室的布局工作站的布局以及显示装置适合I作组织部J要求：c）设计已适当反映了使用者的具体要求以及与控制塞外其他班组联系的要求；cl）易于满足通信要求$巳）己适当考虑了次要使用者的特性和要求。4. 6.6. 2 向使用系统的相关人员提供有关管理和组织工作的资料以免超越设计所提供的条作.j且们错误的甚至是冒险的操作c这些资料包括U设计者的设想：b）设计者的意图；c）正确的使用方法；l）显示目的和具体的显示内

27、容，的与先前控制中心设计的差异。4. 6. 7 步骤10，控制中心（详细设计）的检验和核准详细设计规范应进行正式检验和1核准。应制定一套核准准则（设计准则及包括操作效能在l坷的其他准则）并使用核查表来检查这些准则是否得到满足。核准时，必须特别注意与时间相关的动态特性u可归操作员的动态模拟来核准动态特性。详细设计的检验和核准的具体要求见f)J,/T575. 11, 4. 7 第五i阶段：运行反馈刊的是在控制中心的使用寿命期内继续检查其有效性。在目标系统开始运行后，收集并检查I豆行反馈信息。这哩信息有益于未来的工程项目和现在控制室的改造c4. 7. 1 步骤11：运行经验的积累为发现和确定控制中心

28、设计中不符合人机工程准则之处，应系统地积累运行经验。收集运行经验”I运用现场观察、采访或其他系统方法。任务分析法可用于分析运行反馈信息。分忻结果可用于新控制中心的设计或现有装置的更新。在任何阶段，若有不符合人机工程准则之处，应使用本标准介绍的设计得序作为补，放措施a在木步骤中I豆制定详细的运行和管理要求。1270 DL/T 575. 5 1999 附录A（标准的附录）步骤1c4.3.1l中要阐明的基本要求和限制条件Al 目标系统的概述目标系统包括：川l程项目和目标系统的名称；hl所有者或客户（国有、集体或私营企业hc）位宣布l场所条件（如气候、地理资料）：d）社会影响和社会背景：已）基础设施及

29、公用设施条件5f ）目标系统的类型及其总体规格（如大小、容量hg）宁主制目标（如原材料、信息、人员）; h）系统描述（如功能、运行方雨的摘选）；i）工程项目的框架（如组织、程序、预算h）时间进度；kl计划修订及程序更新。A2 安全性及防护要求安全及防护要求包括a）防危险或污染源（如日I燃气体液体、有毒气体液体、电磁辐射等） b）防火系统；r）安全报警系统；d）防爆措施；c）防地震措施g! ）设备和或系统的诊断系统，且）紧急情况停机系统zh）事故处理；i ）规程l去规。,3 运行和控制要求远行和控制要求包括：a）运行类型和过程特征（如连续、分批、分散、fill歇）; b）控制的目标（如原材料、能

30、源、运输、车辆、信息、人员hc）任务（如控制、监视、加工、指令hd）控制l类型（如稳态控制、程序控制、序列控制hc）实时要求（如动态过程、火警测报点） f）在线要求（如网络、人的干预）；g）控制II心模式（如综合式、集中式、分;(fi式）; hl备份模式（如兀余、混合、硬件）；i ）人员配备（如操作员工作人民的数fJ) 271 j）轮班制度Bk）作息制j立；l ）应急设施。A4 人机工程要求人饥工程要求包括：a）使用者群体；b）操作员素质；c）工作组织；d ）工作辅助设施gu人员选拔，fl培训II计划；g）协同作业；hl来访者参观$i）安全；DL/T 575. 5 1999 ）配套辅助室要求（如设备室、餐厅、休息室、会议室）0 A5 约束与限制约束与限制包括：U地方法律放法规；b）国家法规及标准UA6 进一步的限制条件进一步的限制条件包括：a）业主的准则；b）缺乏管理信息。附录B（提示的附录）主要参考文献IJ ISO/DIS 11064 1(1997) 控制中心人机工程设计第1部分：控制中心设计原则2J ISO 13407 交互作用系统面向人类的设计过程3 Gl1/T 16251 1996 工作系统设计的人类工效学原则（eqvISO 6385 1981 l 1272