Стенд-имитатор процесса управления сложными техническими объектами в экстремальных условиях эксплуатации и сравнительной оценки квалификационной подготовки операторов
Стенд-имитатор процесса управления сложными технических объектами в экстремальных условиях эксплуатации и сравнительной оценки квалификационной подготовки операторов, в котором оператор снабжается закрепленными в лобной части портативной телекамерой фиксации направления взгляда и лазерным маркером, отображающим направление лица оператора на экран, считывателем положения лазерного луча на экране и блоком автоматического управления с регистратором и линией передачи информации.
Предложенная полезная модель относится к инженерной психологии и может быть использована центрах подготовки специалистов МЧС и в учебных подразделениях, специализирующихся на обучении и аттестации операторов управления сложными техническими объектами: энергетическими, транспортными, машиностроительными, геологическими, космическими и др.
Техническое решение полезной модели в том, что перед оператором создается панорамный экран, программируемым видеопроектором формируется изображение пульта управления сложным объектом в стационарных и в критических условиях; оператор снабжается закрепленными в лобной части портативной телекамерой фиксации направления взгляда и лазерным маркером, отображающим направление лица оператора на указанный панорамный экран, считывателем положения лазерного луча на экране, блоком автоматического управления с регистратором и линией передачи информации, причем, входы/выходы программируемого видеопроектора, портативной телекамеры, лазерного маркера и считывателя присоединены ко входам/выходам блока автоматического управления.
Известно изобретение [1], решающее задачу имитации на экране меняющихся образов, отображающих различные технически процессы, выбранное в качестве прототипа. Ему присущи недостатки. Низкий сопоставительный уровень технических данных, отображающих состояние объекта управления.
В предложенной полезной модели решена задача повышения информативности представления показателей технического состояния сложных объектов регулирования, формирования навыков распознавания критических и аварийных изменений на объектах регулирования, проведения проверки уровня подготовки операторов в сравнении с высококлассным специалистом в условиях моделирования нестандартных и аварийных ситуаций.
Указанная задача решена тем, что перед оператором создается панорамный экран, программируемым видеопроектором формируется изображение пульта управления сложным объектом в стационарных и в критических условиях; оператор снабжается закрепленными в лобной части портативной телекамерой фиксации направления взгляда и лазерным маркером, отображающим направление лица оператора на указанный панорамный экран, считывателем положения лазерного луча на экране, блоком автоматического управления с регистратором и линией передачи информации, причем, входы/выходы программируемого видеопроектора, портативной телекамеры, лазерного маркера и считывателя присоединены ко входам/выходам блока автоматического управления.
Полезная модель представлена на фиг.1 и в ней при работе осуществляется предложенная последовательность действий.
В зале, фиг 1, находится рабочий стол 1 с локальным пультом управления, за которым сидит оператор (отдельно не показан). В этом же зале устанавливается экран 2, например, панорамный. Отдельно устанавливается программируемый видеопроектор 3, с помощью которого на экране 2 формируется динамическое изображение пульта управления сложным объектом техники: энергетическим, транспортным и др. Сущность динамического изображения в том, что изменение отдельных его фрагментов соответствует различным нестандартным ситуациям на сложном управляемом объекте, включая имитируемые аварийные. Моменты смены кадров и другие метки управления фиксируются считывателем 4, расположенным в рабочем зале рядом с программируемым видеопроектором 3.
Оператор наблюдает динамическое изображение на экране 2. На голове оператора, на выдвижной консоли, например, по конструктивному решению [2], в лобной части установлена портативная камера 5 фиксации направления взгляда оператора, находящегося за рабочим столом 1. Дополнительно [2], на голове оператора, установлен лазерный маркер 6, отображающий, движением лазерного луча по экрану 2, направление лица оператора на экран 2, фиксируемое считывателем 4.
Информация от оператора, находящегося за рабочим столом 1 с локальным пультом управления и блоков 3, 4, 5, 6 по линиям связи, показанным стрелками на фиг.1, передается через входы/выходы указанных блоков на входы/выходы блока автоматического управления и регистрации 7, включающего контроллер стандартных и динамических программ отображения различных видов и режимов работы объектов регулирования.
Указанный регистратор 7 имеет отдельный вход/выход 8 для передачи информации на персональную ЭВМ, в Интернет и т.д., фиг.1, через который могут поступать в блок 7 дополнительные сигналы имитации состояния сложных объектов управления.
Предложенная полезная модель позволяет:
- повысить информативность данных о процессе управления путем представления на экране 2 различных режимов эксплуатации сложного технического объекта;
- с помощью динамического моделирования создать различные виртуальные режимы отклонения параметров процесса от нормальных, показать возможные последствия и повысить психологическую устойчивость оператора;
- провести наблюдения за квалифицированным оператором, включающие синхронную регистрацию движения глаз поворота головы в условиях смоделированной и показанной на экране 1 виртуальной аварийной ситуации, провести такие же точно наблюдения с участием оператора стандартной подготовки, сравнить зарегистрированные в блоке автоматического управления и регистрации 7 данные и внести коррективы, направленные на совершенствование навыков индивидуального оператора.
Литература
1. Патент РФ 2112273. Класс G06N 3/4. МКИ 7. Сивков О.Я. Система устройств для интерпретации понятий образными представлениями.
2...David Winfield, Dongheng Li, Derrick J, Parkhurst. Towards an open-hardware toolkit for robust low-cost eye tracking in HSI applications. Lowa State University Human Computer Interaction Technical Report ISU-HCI-2005-04 Communicated by Derrick Parkhurst.
Стенд-имитатор процесса управления сложными технических объектами в экстремальных условиях эксплуатации и сравнительной оценки квалификационной подготовки операторов, включающей интерпретации понятий образными представлениями, отличающаяся тем, что перед оператором создается панорамный экран, программируемым видеопроектором формируется изображение пульта управления сложным объектом в стационарных и в критических условиях; оператор снабжается закрепленными в лобной части портативной телекамерой фиксации направления взгляда и лазерным маркером, отображающим направление лица оператора на указанный панорамный экран, считывателем положения лазерного луча на экране, блоком автоматического управления с регистратором и линией передачи информации, причем входы/выходы программируемого видеопроектора, портативной телекамеры, лазерного маркера и считывателя присоединены ко входам/выходам блока автоматического управления.