MAC090A-1-RD-2

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5.操作顺序分析应对系统的操作顺序、决策流程、数据和信息的传送、信息的接收和储存、系统监测、运行班组成员间的相互影响、工作站和系统等，进行分析和评价。分析的目的是从时间和空间两方面证实系统具有成功地实现设计功能的能力。这种分析是复杂的，但是对于几乎同时出现几件工作的分析特别有用。
6.工作负荷分析1）为了评价操作员的工作负荷程度，对所有重要的功能都要进行工作负荷分析。分析应基于工作时间的顺序累积。如果证实了运行人员的能力，就可以确定硬件的工作要求。如果分析暴露了局限性，就要修改相应设计，如进行新的功能分配或新的工作分析。2）操作员的工作负荷定义为对工作人员的职业要求的总和。要求的行动可能是体力上的、认识上的、感知上的、语言上的、具体的或抽象的，或者可能是所有这些的结合。3）详细的工作负荷分析，应将操作员的工作按感觉渠道分类，如视觉、左手、右手、脚、认知、听觉和声音渠道。这样详细的目的，是为了保证操作员不需要同时执行一个以上的工作。两个以上的工作可能要100%地同时用一个单一感觉器官，适当的工作负荷分析将暴露这一情况。4）剩余智力分析：剩余智力是指操作员的总的工作负荷能力与执行某工作所需要的能力之差。分析如下：①对于所有预期的或潜在的系统运行方式，操作员应具有剩余智力；②为了发现并对新的紧急情况做出反应，需要剩余智力。假设操作员获得和处理信息的能力有一个上限。操作员的工作负荷增加，剩余智力减少，直到达到超负荷点，在这一点处理信息要求的工作量超过了操作员总的工作负荷能力。例如，存在这种情况，就应考虑用增加操作员、增加工作辅助装置或增加自动化程度，来重新设计操作员与工艺过程之间的接口。对于许多与军事有关的工作已成功地用试验方法进行了智力工作负荷的度量。
7.人的失误分析对每一个工作负荷分析所得出的感官通道的工作负荷，等于或大于 75%的都要进行人的失误分析。人的失误分析的目的是研究高工作负荷情况下失误概率，并估价这些失误引起的后果。对于那些人的失误概率很高、并且人的失误具有不可容许的后果的情况，应采取诸如增加机器、增加人员、增加培训，或修改规程这样的改进，以降低操作员的工作负荷。
8.工作站的联系分析对于每一个执行重要任务的工作站的设计，要进行工作站联系分析。分析应确立操作员与设备之间以及操作员相互之间出现的相互影响的频率和重要性。然后用该分析结果对工作站在时间和空间上的布置的恰当性进行评价。工作站的设计可能要求对操作员成功地执行重要工作的时间和空间进行最佳化。例如，“仪表和控制”中要求的向操作员提供反馈信息的显示器和控制器之间的空间关系。
9.规程和大纲要求上述人因工程分析得出的源于人因的工效、功能和工作，应用于发现、记录并验证控制室紧急运行规程和培训大纲的内容。
 
 
五、人机系统的人机联系分析
欲提高系统的工作效率与安全，应使人的工作位置与设备的安装位置间的布置合理，以达到操作简便、准确，视线无阻碍，走动距离最短，动作最经济，尽量减轻人的体力和精力消耗。绘制和分析人机联系图，有助于做出科学的布局。人机联系图也是评价系统布局合理性的有效方法。人机连接分析法或称人机联系环分析法，是一种传统的比较简易、直观的分析、评价方法。“连接”（联系）是指人与机器、人与人之间的任何一种关系。连接分析法：①对应连接：是指作业过程中，人与机器之间的相互对应联系关系，如视觉联系等；②逐次连接：作业过程中，需多次逐个的连续动作才能达到目的，由此构成的连接称为逐次连接；③按人机间各种关系特征可分为操作连接（环）、视觉连接（环）、听觉连接（环）和行走连接（环）。 对应连接分析法的概要如下。
图2所示为操作员对4 个设备监控的对应连接分析图。分析图由下述要素构成：①矩形表示机器；②圆形表示人（操作者）；③正方形表示这种连接的“重要性”；④三角形表示这种连接的“频次”；⑤细实线表示操作连接（操作环）；⑥虚线表示视觉连接（视觉环）；⑦点画线表示行走连接（行走环）；⑧双点画线表示听觉连接（听觉环）。其中，“重要性”和“频次”均用4级记分：“4”表示“极重要”或“频次极高”；“3”表示“重要”或“频次高”；“2”表示“一般”；“1”表示“不重要”或“频次低”。（2）连接值统计排序计算各连接（环）的连接值（环值）。连接值=重要性值×频次值。图2所示各连接（环）的连接值，见表2。
（3）人机位置布置与评价根据表2中环值的高低来确定或评价人机之间的位置，环值低的机器可设置在离操作者较远的地方，而环值高的应布置在最佳区，例如：①操作连接（环）：机器处于人的最佳操作区，操作省力、方便、手脚负荷分配合理，动作协调；②视觉连接（环）：机器处于人的最佳视区，视距适当，视线不受阻挡，清晰度高，照明良好；③听觉连接（环）：各类报警信号清晰，人与人之间对话声音清晰可辨，可以准确传达信息；④行走连接（环）：行走路线最短，障碍物最少。图3所示为查伯尼斯把“连接分析法”（人机联系图）的观点，应用于某雷达室布局的分析。图3（a）所示为雷达室的原布局图；图3（b）所示为其简化图，即把设备以字母表示，把作业人员以1～4表示，由图可见作业人员1、2需作较长距离的行走，一则影响作业效率，二则为提供行走通道而使整个空间变得狭小。图3（c）所示为改进后的联系图，尽管人机之间的对应关系与原设计完全相同，但人员流动量减至最低，由此导出雷达室布局的改进方案如图3（d）所示。在控制室布局设计中，可做出多种布置方案，直到取得最简便、最合理的布置方案为止。
 
六、人机工程设计过程
设计过程应按图4所示的设计框图进行。该设计框图由5 个阶段组成，每一阶段又包含一个或若干个步骤。图中的几个反馈回路表示设计中的迭代过程。设计中的所有设计步骤（包括迭代过程），都应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应根据目标系统而定。
 
1．第一阶段——阐明问题目的是阐明运行目标，并确定与控制中心设计有关的限制条件。一个控制中心是主控制室与其配套设施及就地控制站的集成，它们共同控制一个目标系统或一组目标系统。一个目标系统应由若干子系统构成。2．第二阶段——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，确定操作员的作业（分配给人的任务），确认作业规范。3．第三阶段——概念设计目的在于制定出一套初步设计规范，它应基于前述步骤的结果，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．第四阶段——详细设计5．第五阶段——运行反馈目的是在控制中心的使用寿命期内不断地检查其有效性。在目标系统开始运行后，收集并检查运行反馈信息。这些信息有益于未来的工程项目和现有控制室的改造。
 
变频器对于电机的影响还是有的，普通电机设计都是按恒频恒压设计的。不会完全适应变频调速的要求，那么变频器怎么影响三相异步电动机呢？
1、电动机对频繁启动、制动的适应力
采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件。因此，电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
2、低转速时的冷却
异步电动机的阻抗并不理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。
普通异步电动机再转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。
3、谐波电磁噪音与震动
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。
4、电动机绝缘强度
目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
5、电动机的效率和温升
不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。
以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1(u为调制比)。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显着的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。
除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%–20%。




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