控制室的安全人機工程

2020-12-06 環境安全科學

控制室在自動化程度相當高的生產線中成為控制系統的核心部分,故對控制室的設計與布置應有嚴格的要求。

首先,控制室的設計必須做到內部結構功能分區明確,內外聯繫方便,並儘量減少操縱時的走動;

其次是控制室空間的合理布置和利用。

一、控制室的平面布置

二、控制中心室的作業空間設計要求

1、作業活動範圍所要求的尺寸

2、設備及其他活動空間所要求的尺寸

三、控制中心室的作業環境設計要求

1) 採光與照明要求

儘量採用自然採光,自然採光標準一般為3%;

人工照明要求光源穩定、光色好,儘量避免或減少眩光。

2) 溫度和溼度的要求

一般要求,室溫在15~25攝氏度;溼度在50%~70%。

3) 建築要求

整個控制室要求平靜、潔淨、無振動和噪聲的幹擾,並能防止有害氣體侵入。

4) 總體布局要求

控制室位置要求適中,既要接近生產設備和裝置,又要與噪聲源、振動源,塵、毒汙染源相隔一定的距離。

四、視頻顯示裝置的安全人機工程學

1) 、視頻顯示器(Visual Display Terminals)簡稱VDT,包括計算機、電視機、印表機、遊戲機等的顯示裝置。

2) 、一方面, VDT廣泛應用於生產生活的各個領域;另一方面, VDT產生的危害也引起了廣泛關注,調查發現VDT操作者主訴眼部疲勞,肌肉骨骼不適,頭痛、多夢、疲勞等症狀;二者的矛盾之間導致了視頻顯示裝置的安全人機工程學研究。

1、影響VDT操作者健康的人機因素分析

(1)視頻顯示器本身

電磁輻射;屏幕本身質量不佳,如顯示質量差、字符顯示不穩定、字體不清、大小不適宜、字符亮度過明或過暗、屏前眩光閃爍、解析度差以及色彩、對比度因素不佳等亦是影響VDT操作者安全與健康的因素。

(2)VDT操作室的環境因素

VDT作業環境多為空調室,國內對VDT作業室微氣候和空氣潔淨狀況進行調查,發現室內外溫差較大,這可能是VDT操作者易患感冒的原因。有些操作室內的CO2濃度和細菌總數明顯超過衛生標準,這是對VDT操作者健康的潛在危害因素。

註:一般要求CO2濃度<1260~1800mg/m3 ;細菌總數<500~1000個/m3

臭氧可抑制細菌繁殖,一定濃度的臭氧有殺菌作用。但調查發現VDT工作室中臭氧濃度很低或幾乎沒有,顯著低於一般自然通風辦公室,因此一旦室內空氣被細菌汙染,就可能導致病菌繁殖,危及工作人員身體健康。有人認為室內臭氧消失是空調綜合症的重要原因之一。調查發現,室內空氣中陰離子濃度偏低,陽離子濃度偏高,陰陽離子比例失調,可能是造成操作者神經衰弱和一些非特異症狀的原因之一。

(3)作業姿勢的影響

姿勢的好壞一般與下列因素有關:① VDT操作者的桌子類型及高度;② 椅子類型及座高;③ 顯示屏與鍵盤的布局;④ 光照度與視距。從安全人機工程角度出發,以可調式桌椅為好,可適應操作人員的不同身高,轉椅可使腰部轉動自如。不合理的桌椅設置可明顯影響工作姿勢,對人體的健康不利。

2、對VDT操作者健康的防護

改善VDT操作室的環境 ;減少VDT的電磁輻射 ;從安全人機工程角度對VDT操作室進行設計或改造 ;作業者保持合理的作業姿勢

五、核電廠主控室安全人機工程設計實例

在核電廠中,主控室人-機接口最集中,操縱員與人-機接口聯繫最密切,人的失誤率最高,後果也最為嚴重,因此核電廠安全人機工程的研究與應用主要集中在主控室。核電廠主控室安全人機工程設計的目的是要有效地避免或減少核電廠人因事故的發生。

1、核電廠主控室安全人機工程設計的基本原則

安全性原則;可用性原則;人-機-環境整體考慮原則

2、核電廠主控室安全人機工程設計的關鍵因素(人機界面方面)

信息顯示能以易發覺和易理解的方式,向操縱員提供反應堆安全狀態信息,且具有一致性、明確性和連續性。控制器應具有適用性、可操作性、可靠性和與應急操作的兼容性。信息顯示裝置(系統)與控制器裝置(系統)具有良好的協調性、一致性。在事故工況下,操縱員所需處理的信息量不能超過其生理、心理功能的限值。在各種工況下,操縱員的工作負荷(包括體力和精神)在時間、強度方面處於安全人機工程原則容許的範圍內。

3、核電廠主控室信息顯示裝置和控制裝置設計

(1)信息顯示裝置

核電廠主控室信息顯示裝置可分為測量儀表、燈光指示器、屏幕顯示器、報警系統、安全參數顯示系統和模擬圖等種類,它們為操縱員和非值班專家提供數據採集、數據處理、顯示、報警、記錄和列印功能。基本要求:適用性、明確性、信息量適當、採用安全參數顯示系統。

測量儀表

儀錶盤的刻度;指針及其移位和計數方向

燈光指示器

燈的顏色應符合控制室統一的編碼要求。採用閃爍光表示狀態時,閃光速度為每秒3~5次,且通斷時間近似相等,如設備發生故障,燈應一直亮著。儘量避免反射光和折射光。

屏幕顯示器

屏幕顯示器應滿足操縱員的要求,其位置和顯示的數據應考慮運行人員的配備、責任和功能的分配;顯示應儘可能簡單、明確和易於理解。

報警系統

採用優先權的方法區分重要報警信號和一般報警信號;報警信號要有一定強度,一般為90~100dB,與噪聲的最小差值不小於10dB;

(2)控制裝置

選擇控制器的一般原則:適用性、可操作性、可靠性、與應急操作的兼容性;控制器的動作方向應符合公認慣例;誤觸發的預防(採用的控制器應使其被誤觸發的概率最小);標牌(控制器應有適當、清晰的標記,以便操作員能迅速、準確地執行任務)

(3)信息顯示與控制動作的綜合關係

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