电力系统控制中心的人机工程设计

电力系统控制中心的人机工程设计
2005-9-15

摘要：阐明了电力系统控制中心人机工程设计的必要性，并简要介绍了我国第一个电 力行业人机工程设计系列标准的产生、审查情况及其主要内容。
关键词：电力行业 人机工程 设计标准 控制中心


1 控制中心人机工程设计的必要性
　　电力系统的控制中心(在电网称调度中心，它包括控制室及与其配套的功能室和相关设施)是监测并控制发电、输电、配电运行的 所在地，是电力系统运行的枢纽。控制中心的设计包括技术和人机工程两个方面。如何运用 人机工程原则，使控制中心的机(包括硬件和软件)和环境(物理环境、化学环境以及社会人际环境)适合人的生理、心理特点以及人的能力及其限度，从而使其技术充分发挥作用，实现控制中心人、机、环境协调和整体优化，保证系统运行安全、高效，是个十分重要的问题。 我国电力部门十分重视控制中心的设计，重视采用先进技术，有的直接从国外引进先进设备。 但因人种和所处地区不同，在身材、工作环境等方面有所差异，从人机工程角度看，有些地 方整体并不协调，必须采取相应的改进措施，才能适合于国内使用。至于我国自己设计的控 制中心，虽然也考虑了人的因素，但不够全面，除了对人的心理因素考虑较少外，主要是缺 乏系统化、规范化的人机工程设计。因而在运行时往往也呈现出许多弱点，这早已引起业内 人士的关注。80年代末，90年代初，就有人对我国4座电厂(分别反映我国60年代末，70年代 末和国外80年代末水平)中各种类型的控制室作人机工程学调研，结果表明：在控制室的布局，控制室内显示系统布局对人的视野的适应性，控制装置的可操作性，显示与控制装置的 成对性，仪表的易读性，操作人员的作业姿势与控制台，坐椅设计的合理性，控制室作业环 境(照明、噪声、空气品质、工作空间、活动空间)等方面都存在不同程度的不符合人机工程 原则的地方，有的已导致操作人员疲劳或工作效率降低，成为安全运行的隐患。
　　另外，笔者看到的大型调度中心的控制室，设备很先进，但也存在眩光，操作台与坐椅 不符合人机工程要求等问题。
　　出现上述问题的原因主要是在设计控制室时没有充分考虑人的因素，特别是缺乏相应的 人机工程设计标准。因此，电力系统控制中心必须实施人机工程设计，才能保证电力生产的 安全。

2 国外控制中心人机工程设计标准
　　据对美国电力行业制定和应用人机工程标准所作的调研表明：美国电力科学研究院 (EPRI)在70年代中期曾对大型火电厂频繁的停机事故作过研究和分析，发现其中大部分停机 事故是由于人员操作失误造成的，而失误的原因有的是由于电厂的设计没有很好应用人机工 程学原则，导致难以减少或避免操作失误。因此，80年代在对美国中西部大型电厂进行了人 机工程调研和审评的基础上，编制了一套设计导则，题为《提高火电厂设计、运行和维修水 平的人机工程导则》，详细具体地阐明如何将人机工程学原则和方法贯彻到大型火电厂设计 的全过程以及设计的各方面。后又出版了《大型电厂可维修性人机工程设计导则》。这两套 导则，为电厂控制中心的设计、运行和维修提供了全面的指导，并有很强的可操作性。美国 国家标准局还于1988年颁布了人机工程标准ANSI/HFS100-1988《视觉显示终端工作站的人机 工程导则》。该标准全面规定了用于视觉显示终端(VDT)、相关工作桌椅以及VDT环境的人机 工程原则和具体要求。VDT是现代工业中常用的设备，也是电力系统控制中心中的重要设备。 据称，国际标准化组织(ISO)正在编制一套《控制中心的人机工程设计》系列标准(ISO 11064)， 以及《用于办公室工作的视觉显示终端的人机工程要求》系列标准(ISO 9241)。这两个系列 标准中有的已正式颁布，有的还处于草稿或征求意见稿阶段。

3 我国控制中心人机工程设计标准
　　如上所述，要很好进行控制中心人机工程设计，就必须制定并实施我国的相应标准。1997 年，在中电联领导下，由南京自动化研究院牵头，中国标准化研究所、苏州热工研究所等参 加组成了“控制中心人机工程设计标准”编制工作组(以下简称编制组)。编制组竭力应用当 前国内外人机工程学研究的最新成果，参考大量相关标准，尤其是国际上还处在编制阶段的 ISO 11064和ISO 9241的最新内部资料，编制适合我国电力系统实际的人机工程设计标准。 1999年5月初完成了自成体系的《控制中心人机工程设计导则》系列标准(以下简称系列标 准)。并由中电联标准化部主持，在北京召开了系列标准审查会。与会者对系列标准的内容 进行了全面审查，认为该标准具有很强的科学性和实用性，填补了我国电力系统人机工程设 计标准方面的空白，对今后电力设计工作和生产运行都具有指导意义和参考价值，一致通过了系列标准的送审稿。并从实际应用出发，对标准提出了修改意见。
　　今年3月19日，中电联标准化中心正式宣布该系列标准将于2000年7月1日起实施。
　　该系列标准共包括12个子标准： <