Глава 14. Представление информации в системах телемеханики
Под представлением информации понимают преобразование телемеханических сигналов в форму, удобную для использования их человеком. Представление информации осуществляется различными методами и средствами. Их классификация дана на рис. 14.1, из которого следует, что представление информации может осуществляться в очень широком диапазоне — от звуковых акустических сигналов до записи сообщений с помощью регистрирующих аппаратов.
Далее представление информации будет |
условно разделено |
на |
в о с |
|
п р о и з в е д е н и е |
информации, т. е. на информацию, представляемую диспетчеру |
|||
для зрительного |
и слухового восприятия, и |
р е г и с т р а ц и ю , |
т. |
е. на |
информацию, представляемую диспетчеру в виде документальной записи и рассчитанную на длительное хранение.
§ 14.1. Методы представления информации
Методы воспроизведепия ипформации. Воспроизведение информации
осуществляется с помощью сигналов |
и символов тремя методами |
(рис. 14.1): |
|
а к у с т и ч е с к и м , |
в и з у а л ь н ы м |
и о с я з а т е л ь н ы м . |
Наиболее |
распространенным является визуальный метод. Применяется и акустический метод, при котором внимание диспетчера привлекается звонком, сиреной или записанным на магнитофон голосом, сигнализирующим об изменении параметров управляемых или контролируемых объектов. Значительно реже используют осязательный (механический) метод, при котором диспетчер по положению рукоятки либо изменению формы или местонахождения органов управления
определяет возможные нарушения в системе контроля и управления. |
|
|||
Визуальные символы подразделяют |
на четыре |
группы. |
Так, |
по г е о |
м е т р и ч е с к и м символам определяют |
изменение |
параметра |
путем |
измерения |
расстояния между двумя точками, длины отрезка или кривой и т. п. К знаковым м символам относятся различные геометрические фигуры, а также цифры и буквы, которые записываются в цифровой, словарной и телеграфной (точки, тире) формах. Ш к а л ь н ы е символы образуются сочетанием геометрических и знаковых символов. Изменение цвета пли яркости какого-либо вещества является свойством ф и з и ч е с к о г о символа.
Для повышения эффективности при управлении производственным процессом необходимо иметь большое количество разнообразной информации о протекании этого процесса. Это приводит зачастую к сосредоточению огромного числа измерительной, сигнализирующей, регистрирующей и иной аппаратуры, а также органов управления в руках диспетчера. В целях наилучшего использования информации для оперативного управления к аппаратуре представления информации и управления предъявляют ряд требований. К числу главных из них относят у д о б с т в о р а с п о л о ж е н и я а п п а р а т у р ы возле диспетчера, позволяющее ему следить за изменениями параметров измеряемых величин И быстро реаги-
ровать на них Для этого приборы должны иметь определенные габариты и правильную компоновку на щите и пульте Надписи на приборах и их окраска должны позволять быстро и без погрешностей считывать полученную информацию Рабочее место диспетчера, расположение, габариты и окраска аппаратуры измерения, контроля и управления должны быть такими, чтобы диспетчер как можно меньше уставал при работе, что позволяет свести к минимуму возможные ошибки в его действиях. Для этого при проектировании рабочего места диспетчера учитывают также п с и х о ф и з и о л о г и ч е с к и е возможности человека, которые накладывают определенные ограничения на восприятие информации и реализацию воздействий
Изучением методов и средств, позволяющих с учетом психофизиологических возможностей человека создать наиболее совершенные орудия труда, занимается и н ж е н е р н а я п с и х о л о г и я Вопросы инженерной психологии входят в более широкий круг проблем э р г о н о м и к и , изучающей трудовые процессы с целью создания наиболее совершенных условии труда, которые способствуют повышению производительности труда и обеспечивают работающему минимум расхода сил
И н ж е н е р н а я п с и х о л о г и я занимается изучением ряда проблем, касающихся автоматизации производственных процессов, например систем «человек и машина», «человек и автомат» Большое количество практических рекомендаций получено при исследовании восприятия человеком лицевых частей указывающих приборов и панелей способов их размещения, размера и цвета надписей и т и Некоторые из этих рекомендаций связаны с тем, что пропускная способность человека равна 700—2000 бит/ч Однако практическая реализация пропускной способности более 400—600 бит/ч едва ли возможна, так как после получения информации диспетчеру необходимо время для принятия решения Ограниченная пропускная способность подчеркивает необходимость отсеивания избыточной информации во избежание перегрузки диспетчера Основная информация, поступающая диспетчеру должна представляться в обработанном виде, чтобы избавить его от излишних вычислении
К основным рекомендациям облегчающим работу диспетчера, относятся следующие
1)размеры помещения, в котором расположены органы управления, и аппаратура контроля не должны быть излишне малыми, так как в тесном помещении человек устает быстрее,
2)показывающие приборы с наиболее важными показаниями должны быть
расположены перед глазами на средней части панели, т е занимать наиболее выгодное положение,
3) приборы контроля и органы управления должны быть размещены относительно диспетчера так, чтобы все часто выполняемые операции осуществлялись сознательно а операции, необходимость в которых возникла внезапно — рефлекторно,
4)органы управления и аппаратуру контроля необходимо группировать на панели по их назначению,
5)органы управления и соответствующая им аппаратура контроля должны быть максимально сближены,
6)наилучшим является размещение приборов по горизонтали, так как движение глаз в этом направлении более эффективно, чем по вертикали,
7) следует учитывать особенности человеческого зрения |
а) периферическое зрение |
для каждого глаза составляет 140—160° по горизонтали, |
50°— по вертикали выше |
горизонтальной оси и 80°— ниже ее, б) средний интервал времени, необходи
мый для фокусировки глаз на новую точку, составляет 167 мс, в) при слабой освещенности или при восприятии периферией глаза прямоугольники и треугольники различаются лучше, чем многоугольники и круги, прямые линии — лучше, чем кривые, г) наибольшей видимостью обладают предметы, окрашенные в красный цвет, затем в зеленый, янтарно желтый и синий, д) кажущаяся яркость света, излучаемого сигнальной лампой, должна быть примерно в два раза выше яркости света в окружающем помещении, е) одновременно человек может воспринимать около восьми объектов,
8) нанисание |
цифр на визуальных индикаторах |
должно отвечать требованиям, |
вытекающим из |
особенностей человеческого зрения |
а) средняя продолжительность |
восприятия цифрового текста составляет 0,25—0,3 с в том случае, если все цифры одновременно попадают на сетчатку глаза, б) для визуального отсчета скорость смены показаний не должна быть более трех в 1 с, для непрерывно движущихся чисел скорость
не должна превышать двух |
чисел в 1 с, в) цифры и буквы при считывании их днем |
пужно наносить в светлом |
помещении — черным цветом на желтый или белый фон, в |
темпом помещении — светлым на темный фон При считывании ночью цифры наносят красным цветом на черный фон, г) расстояние между цифрами не должно превышать половины их высоты, д) цифры должны иметь отношение высоты к ширине 3:2, е) прямоугольные цифры дают меньше ошибок при считывании, чем округлые, ж) следует учитывать зависимость времени считывания от угловых размеров (угол зрения глаза), цифры показывают, что оптимальная высота одного знака соответствует 0,5° Время восприятия знаков меньших размеров значительно больше 0,3 с Чрезмерное увеличение цифр не уменьшает времени считывания, так как изображение выходит из области центрального зрения Поэтому размер цифр должен соответствовать их удалению от глаз диспетчера Напри мер, рекомендуются такие размеры цифр в зависимости от их расстояния от паз диспетчера 7 мм — 1 м, 13 мм — 2 м, 20 мм — 3 м, 25 мм — 4 м, 30 мм — 5 м, 35 мм — 6 м и 40 мм — 7 м При этом дается допуск примерно на 15 % в сторопу уменьшения цифр и на 25 % в сторопу их увеличения Кроме того, чем больше размеры цифр, тем меньше можно заботиться об освещении помещения и цвете фона,
9) имеются рекомендации по привлечению внимания диспетчера к аварийным сигналам а именно а) включение соответствующих сигнальных ламп с мигающим светом При этом оптимальная частота мигания сигнализаторов равна 8—9 Гц, б)освещение лишь той части схемы которая соответствует аварийному агрегату,
в) подсветка только тех приборов, на которые диспетчер должен обратить внимание, г) включение звукового сигнала При этом уровень звука не должен превышать 120 дБ
Методы регистрации информации. При регистрации информация, поступающая в виде сигналов, преобразуется в форму, удобпую для приведения в действие регистрирующих органов, и наносится на материал (носитель) Способ регистрации и тип носителя зависят от дальнейшего использования информации, так как она может предназначаться для чте
ния человеком или ввода в ЭВМ |
|
Приведем основные методы регистрации |
[33] |
1) нанесение слоя вещества на бумагу |
Это регистрация на бумаге карандашом, |
чернилами (пером или струей распыленных чернил) либо металлическим стержнем через копировальпую бумагу или ленту разных цветов (печатание на пишущей машинке),
2) снятие слоя вещества резцом, иглой, стержнем, струей твердых частиц или нагретого воздуха Для этого стекло металл, целлулоид или бумагу покрывают слоем воска, парафина, сажи, краски либо смесью этих компонентов,