[发明专利]一种核电厂控制室人机界面的设计方法及系统

说明书

本发明提供一种核电厂控制室人机界面的设计方法，包括：获取操纵员监控的至少两个预设布置的人机界面方案中的被监控对象所产生的生理参数；分析生理参数，并根据分析结果从所述至少两个预设布置的人机界面方案中确定出目标人机界面方案。相应地，还提供一种核电厂控制室人机界面的设计系统。通过该设计方法得到的目标人机界面方案，可提高人机交互效率，降低操纵员的体力负荷，提高人机界面的人因适应性，从而提高核电厂运行管理的安全性。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种核电厂控制室人机界面的设计方法及系统。

背景技术

在核电厂的数字化控制室中，操纵员使用数字化工作站完成核电厂的过程控制和状态监视。数字化工作站以显示器为主要人机界面，为操纵员提供过程控制和显示画面、报警、规程、趋势、导航和管理等功能。

人机界面的合理布置对于人机交互效率影响很大，不良的布置结果可能会导致操纵员误操作的概率增加、人机交互效率降低、忽视重要提示信息的概率增加等问题，从而对核电厂的安全运行产生负面影响。例如，报警按钮指示灯的位置不合理会导致操纵员未能及时发现高等级的报警；导航按钮的位置不合理会导致操纵员体力负荷升高而增加人因失误。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种核电厂控制室人机界面的设计方法及系统，可提高人机交互效率，降低操纵员的体力负荷，提高人机界面的人因适应性，从而提高核电厂运行管理的安全性。

本发明提供一种核电厂控制室人机界面的设计方法，包括：获取操纵员监控的至少两个预设布置的人机界面方案中的被监控对象所产生的生理参数；分析生理参数，并根据分析结果从所述至少两个预设布置的人机界面方案中确定出目标人机界面方案。

优选地，生理参数包括肌电信号，被监控对象包括操纵按钮。所述获取操纵员监控的至少两个预设布置的人机界面方案中的被监控对象所产生的生理参数，具体包括：分别选取人机界面的第i位置布置操纵按钮，得到N个预设布置的人机界面方案，其中，i＝1,…,N，N为大于1的正整数，操纵按钮包括画面检索按钮、画面导航按钮、画面切换按钮；获取操纵人员在同一事故场景下分别控制N个预设布置的人机界面方案中的操纵按钮的肌电信号，得到与N个预设布置的人机界面方案对应的N个肌电信号。

优选地，所述分析生理参数，并根据分析结果从预设布置的人机界面方案中确定出目标人机界面方案，具体包括：分别计算N个肌电信号的均方根值，并确定最小均方根值对应的预设布置的人机界面方案为目标人机界面方案。

优选地，生理参数包括脑电信号，被监控对象包括指示灯。

所述获取操纵员监控的至少两个预设布置的人机界面方案中的被监控对象所产生的生理参数，具体包括：分别选取人机界面的第j位置布置指示灯，得到M个预设布置的人机界面方案，其中，j＝1,…,M，M为大于1的正整数，指示灯包括应急规程按钮指示灯和报警按钮指示灯；获取操纵人员在同一事故场景下分别监视M个预设布置的人机界面方案中的指示灯的脑电信号，得到与M个预设布置的人机界面方案对应的M个脑电信号。

优选地，所述分析生理参数，并根据分析结果从至少两个预设布置的人机界面方案中确定出目标人机界面方案，具体包括：分别计算M个脑电信号的振幅阶跃变化的第一时长，并确定最小第一时长对应的预设布置的人机界面方案为目标人机界面方案。

优选地，所述分别计算M个脑电信号的振幅阶跃变化的第一时长，具体包括：分别计算M个脑电信号在指示灯触发时刻后第一次出现波动振幅时刻距离指示灯触发时刻之间的时长；将所述时长确定为M个脑电信号的振幅阶跃变化的第一时长。

进一步地，本发明还提供一种核电厂控制室人机界面的设计系统，包括获取装置和分析装置。获取装置，用于获取操纵员监控的至少两个预设布置的人机界面方案中的被监控对象所产生的生理参数。分析装置，与获取装置连接，用于分析生理参数，并根据分析结果从至少两个预设布置的人机界面方案中确定出目标人机界面方案。