控制室設計與人機工程學手冊(第二版)（簡體書）

《控制室設計與人機工程學手冊(第2版)》系統介紹了人機工程學設計的理念，講述了常規信息設備、大型復雜顯示系統以及控制器的設計要點，特別介紹了控制室布局與環境方面的要素。《控制室設計與人機工程學手冊(第2版)》還將工效學思想與中央控制室設計緊密結合，給出了工業應用領域和海上應用領域的翔實案例。最后，《控制室設計與人機工程學手冊(第2版)》描述了控制室工作中人的因素，給出如何在工作中更好地學習與創新的建議。

作者：（泰國）艾文高（Toni Ivergard） （泰國）亨特（Brian Hunt） 譯者：徐維祥

托尼·艾文高博士，泰國曼谷蘭實大學創新與創業管理碩士專業的主任，同時也是瑞典泰國創業有限公司的董事局主席兼總經理。
艾文高博士是此書第一版的作者。他和布萊恩·亨特編輯和重寫了現有版本的所有內容，并且增加了新的章節和包含實際事件的教學案例。
10多年來，艾文高博士在控制室設計的大多數應用領域中領導研究和擔任顧問，這些應用領域包括電力生產和分配、航運、造紙和紙漿工業、航空以及交通控制系統。在英國拉夫堡大學獲取博士學位后，艾文高博士在公共部門改革方面發表了一系列的期刊文章和正式報告。他研究的領域主要是組織、公共部門的改革以及在工作場所學習的人機工程學方法。
布萊恩·亨特是泰國曼谷瑪希隆大學管理學院的助理教授，他與托尼·艾文高同為本書的編著者。
亨特在學習教育學和在工作中學習方面進行了深入的研究，并有一定數量的學術出版物，在組織學習、公共部門改革方面發表了很多期刊文章。他研究的領域是組織學習、公共部門的組織行為與發展以及跨文化環境的管理。

第一部分 序言：控制室工作與控制室工作模型
第1章 控制室工作 3
1.1 計算機化 4
1.2 范式轉換：從控制室到控制中心 5
參考文獻及深入閱讀 6

第2章 過程控制模型 8
2.1 通用模型 8
2.1.1 自動化與計算機化的動機 9
2.1.2 計算機化在過程工業中的應用實例 10
2.2 基礎控制概述與人機模型 13
2.2.1 開放式與封閉式控制 13
2.2.2 人機控制系統 15
2.3 復雜的人機系統模型 18
2.3.1 操作人員模型——復雜系統中的組成部分 18
2.3.2 實際過程的思維模式 23
2.4 控制系統設計原理 24
2.4.1 系統設計 24
2.4.2 參與式設計與行為研究 25
2.4.3 數據的使用 26
參考文獻及深入閱讀 27

第二部分 信息和控制設備的設計
第3章 常規信息設備的設計 33
3.1 引言 33
3.2 常規信息設備 34
3.2.1 不同類型的視頻儀器 34
3.2.2 量程及刻度設計 37
3.2.3 聲音信號 40
3.3 視頻顯示裝置(vdu) 41
3.3.1 視頻顯示裝置的設計 41
3.3.2 陰極射線管設計 44
3.3.3 表格設計 45
3.3.4 視頻顯示裝置的優勢與劣勢 46
3.4 指示、圖表及編碼 48
3.4.1 圖與表 49
3.4.2 編碼與符號 49
3.4.3 語義 49
3.4.4 語法 50
3.4.5 編碼理解 50
3.5 使用顏色 53
3.5.1 選擇顏色 55
3.5.2 彩色屏幕的特徵及標志設計 55
3.5.3 視頻顯示屏幕和背景質量要求 55
3.6 語音識別和語音生成 56
參考文獻及深入閱讀 57

第4章 大型復雜顯示系統的設計 59
4.1 引言 59
4.2 控制室內大屏幕系統的應用 60
4.3 為什麼在控制室使用大屏幕系統 61
4.3.1 定義需求 61
4.3.2 信息的可視化 62
4.4 視覺的基礎 62
4.4.1 人類的眼睛 62
4.4.2 對比 64
4.4.3 色彩 64
4.4.4 視覺 65
4.4.5 環境光 67
4.4.6 日光控制 68
4.4.7 圖像質量 68
4.4.8 系統中影響視覺效果的薄弱環節 69
4.5 顯示技術 69
4.5.1 crt顯示器 69
4.5.2 模擬顯示器 70
4.5.3 投影顯示器 70
4.5.4 背投屏幕的類型 75
4.5.5 擴散屏幕設計 75
4.5.6 單元件光學屏幕設計 76
4.5.7 雙元件光學屏幕設計 76
4.5.8 選擇背投屏幕 76
4.5.9 lcd立方體 77
4.5.10 dlp立方體 77
4.5.11 薄膜晶體管(tft)液晶顯示器 79
4.5.12 窄邊框lcd監視器 80
4.5.13 等離子屏幕監視器 80
4.5.14 無縫等離子屏幕 81
4.6 適用的顯示技術 81
4.6.1 顯示系統 82
4.6.2 圖像控制器 83
4.6.3 屏幕管理軟件 85
4.6.4 大屏幕系統的安裝 87
4.6.5 屏幕的邊框 87
4.6.6 環境方面 87
4.6.7 dlp立方牆的維護 88
詞匯表 88
參考文獻及深入閱讀 90

第5章 控制器設計 91
5.1 引言 91
5.2 控制器的作用 91
5.3 測量學和解剖學方面的控制設計 92
5.3.1 按鈕和鑰匙 95
5.3.2 撥動開關 95
5.3.3 旋轉開關 96
5.3.4 操作桿 97
5.3.5 曲柄 97
5.3.6 方向盤 98
5.4 人機交互控制器 98
5.5 不同類型的計算機控制器的優缺點 99
5.5.1 預訂式鍵盤鍵 99
5.5.2 多功能鍵盤鍵 99
5.5.3 光筆 100
5.5.4 觸摸屏 100
5.5.5 電子數據板 101
5.5.6 語音識別器 101
5.5.7 追蹤球 101
5.5.8 控制桿 101
5.5.9 鼠標 101
5.5.10 其他傳統的計算機控制器 101
5.6 鍵盤 102
參考文獻及深入閱讀 103

第三部分 控制室及控制室環境設計
第6章 控制室布局與設計 107
6.1 引言 107
6.2 控制室設備和裝置的位置設計原則 107
6.2.1 分析 108
6.2.2 不同工作區之間的關係 108
6.3 信息、控制及其他操作臺面的規劃設計 110
6.4 控制面板和信息的設計 112
6.5 支撐面 117
6.5.1 操作功能 118
6.5.2 特殊功能 119
6.6 工業流程中控制室設計的實例 120
參考文獻及深入閱讀 122

第7章 控制室的環境因素 123
7.1 引言 123
7.2 熱氣候 123
7.2.1 氣候由何決定 124
7.2.2 溫度指數 125
7.2.3 適宜氣候的測定 126
7.3 光照條件 127
7.3.1 控制室的光照需求 129
7.3.2 照明刻度盤和公尺類型的設備 130
7.3.3 直接照明 131
7.3.4 間接照明 131
7.3.5 顯示器的照明要求 132
7.4 聲環境 133
7.4.1 聲源和測量 133
7.4.2 噪聲和交流的關係 134
7.4.3 噪聲和屏蔽 135
7.4.4 降低噪聲 135
7.4.5 振動 136
參考文獻及深入閱讀 137

第四部分 案例研究和應用
第8章 工業應用與案例研究 141
8.1 控制中心、顯示器、功能及布局案例 141
8.1.1 該領域的一些實踐經驗 144
8.1.2 未來趨勢 145
8.1.3 作為綜合程序設計一部分的控制室：斯道拉恩索 146
8.2 能量生產與傳輸控制室 147
8.3 能源貿易與環境問題 149
8.3.1 貿易與經紀產業的形成與發展 149
8.3.2 貿易與經紀的傳統模式與發展趨勢 150
8.3.3 能源的貿易與經紀：發滕發 150
8.3.4 發滕發與貿易的作用 151
8.3.5 能源與環保貿易控制中心 152
8.3.6 能源貿易、道德標準與環境 153
8.3.7 “碳”貿易：有時要付出污染的代價 153
8.3.8 總結 155
8.3.9 建議 155
參考文獻及深入閱讀 156

第9章 控制系統的海上應用 157
9.1 船舶控制車間介紹 157
9.2 背景 157
9.2.1 船橋 157
9.2.2 發動機控制室 158
9.3 現狀 159
9.3.1 前提：了解彼此 160
9.3.2 船舶控制中心的設計 160
9.3.3 調節支持可用性 161
9.4 船橋設計 162
9.4.1 詳細設計介紹 164
9.4.2 照明與燈光 165
9.4.3 移動設施 166
9.4.4 船橋布局 166
9.5 發動機控制室設計 170
9.5.1 發動機控制室布局 172
9.5.2 小型發動機控制室 173
9.6 警報器 175
9.6.1 警報器管理與設計 175
9.6.2 可視警報器 176
9.6.3 聽覺警報器 176
9.7 健康危害 176
9.8 系統安全 177
9.8.1 生存性 177
9.8.2 總結 177
縮寫詞 177
致謝 178
參考文獻與深入閱讀 178

第五部分 控制室中的人際關係
第10章 操作者的能力和限制 183
10.1 引言 183
10.2 感覺器官和感知 183
10.2.1 視力和視覺 185
10.2.2 色彩視覺 186
10.2.3 中央視覺 188
10.2.4 晶狀體的色彩聚焦 189
10.2.5 色盲 189
10.2.6 意義和感知 190
10.2.7 年老的影響 190
10.2.8 聽覺 190
10.2.9 其他感覺器官 192
10.3 工作技巧 192
10.4 感知和簡單的決策 193
10.4.1 信號識別 193
10.4.2 簡單決策 194
10.4.3 年齡變化 196
10.5 超負荷和未滿負荷 197
10.5.1 疲勞和警覺 198
10.5.2 未滿負荷 200
10.6 運動神經因素 201
參考文獻及深入閱讀 201

第11章 工作中的學習和創造 203
11.1 學習與創造的共同點 203
11.1.1 觀點 203
11.1.2 標準的改變：從控制室到控制中心 203
11.2 日常工作的一部分：教育、培訓和學習 204
11.3 在教育、培訓和學習中獲得成效 205
11.3.1 模擬器訓練 206
11.3.2 控制中心的概念 208
11.4 一些關於工作中的學習與創造的理論 209
11.5 適于創造和學習的現代控制中心環境 210
11.6 學習與創造的因果循環 211
11.7 人工智能、激勵與創造性 211
11.8 北歐人的啟示 212
11.8.1 北歐企業創造與革新的引領者 212
11.8.2 工作中學習的基本原理闡述 213
11.9 結論 213
參考文獻和深入閱讀 214

第12章 紙漿造紙工業的建模與仿真——現狀的陳述和未來的展望 216
12.1 引言 216
12.2 紙漿和造紙業的建模與仿真 217
12.2.1 數據的可獲得性：成功的重要因素 217
12.2.2 數據分析的方法 217
12.2.3 建模與仿真軟件 218
12.2.4 離線仿真的應用和基於仿真的優化 218
12.2.5 在線仿真的應用和基於仿真的最優化 220
12.3 人類軟件工程與機器交互的需要 223
12.4 研究需要 223
12.5 結論 224
參考文獻和深入閱讀 224

第13章 系統設計綜述 227
13.1 引言 227
13.2 設計新的系統 227
13.2.1 傳統方法 227
13.2.2 系統分析 228
13.2.3 目標分析：案例 229
13.2.4 功能分析 229
13.2.5 功能的分配 230
13.3 計劃的全局觀點 232
13.4 設計過程中的組織工作 233
13.5 工作設置與自動化的可選方案 234
參考文獻和深入閱讀 236

第六部分 結論
第14章 結論與建議 239
14.1 陳舊的知識與滯后的應用 239
14.2 作為組件的使用者 240
14.3 商業理念與系統發展 240
14.4 總結概括幾點建議 241
14.5 新觀點的總結 243
參考文獻和深入閱讀 244