高空吊车人机界面的安全模型和任务型PIMG范式创建
高空吊车人机界面的安全模型和任务型 PIMG
范式创建
摘要：高空吊车在建筑工地多用来吊装设备及建筑用原材料,受视线距离、作业环境、作
业任务的影响,常因重物、吊具从吊钩脱落或者钢丝绳拉断,造成吊具、吊装重物等从高空坠落,
引发人身伤亡和设备毁坏安全现象。因而通过人机交互,有效地采集与安全现象相关的安全数
据,通过安全信息反馈给操作人员,操作人员采取有效的安全技术措施,防止此类安全现象事故的
发生,实现智慧安全尤为重要。为此,基于安全感知、安全认知和安全任务,从人机界面的布局构
建高空吊车人机界面的安全模型,提出了一种面向任务的易学、高效、易记的人机界面范式
PIMG。实现静态信息呈现与动态交互方式,人机界面设计多采用一键操控和手势操控,操作人员
易学,易接受,进而减少误操作,提高交互效率。
关键词：安全现象; 安全感知; 安全认知; 动态交互方式; PIMG 范式;
Research on Safety Model and Paradigm Construction of Human-machine Interface for High-altitude
Crane
XUE Mei XIAO Yigai
Sichuan Hongbo Safety Technology Co.,Ltd. Sinosteel Maanshan General Institute of Mining
Research Co.,Ltd.
Abstract：The high-altitude crane is widely used in construction site to hoist equipment and raw
materials for construction,and are affected by sight distance,working environment,and work
tasks.They often fall from high altitude because heavy objects or hoists fall off from hooks or wire
ropes,causing hoists hoisting heavy objects to fall from high altitude,causing casualties among adults
and damaging safety of equipment.Therefore,through human-computer interaction,effectively collect
safety data related to safety phenomena,feedback to operators through safety information,operators
take effective safety technical measures to prevent the occurrence of such safety phenomenon
accidents,and realize intelligent safety is particularly important.Based on safety perception,safety
cognition and safety task,this paper constructs the safety model of human-machine interface of high-
altitude crane from the layout of human-machine interface.To realize static information presentation
and dynamic interaction mode,man-machine interface design uses one-click control and gesture
control,the operator is easy to learn,easy to accept,and then reduce misoperation,improve interaction
efficiency.
随着国民经济的发展,高层建(构)筑物应运而生,高空吊车在建筑施工中为常用的起重设备,多为
塔式吊车设备。在建筑工地多用来吊装设备及建筑用原材料。高空吊车作业是一种特种作业,由
于视线距离远,操作复杂,定位要求准,因而人机界面的设计要求也就高。
从安全现象分析,高空吊车在日常的作业中,吊具等重物从高空坠落常会造成人员伤亡和设备毁
坏;物体从吊装绳索中散落,从而造成人员伤亡、物体或设备毁坏等;重物或吊具从吊钩脱落而引
发的重物失落事故;因超载起吊、起升限位开关失灵而造成过卷拉断钢丝绳;斜吊、斜拉造成乱
绳挤伤切断钢丝绳;缺乏维护保养造成疲劳变形、磨损损伤、超标准使用等造成破断事故的安
全现象。因而有效地采集与安全现象相关的安全数据,通过安全信息反馈给操作人员,操作人员
采取有效的安全技术措施,防止此类安全事故的发生,通过人机交互,实现智慧安全。
本研究从吊车高空作业的特点,通过安全感知、安全认知、安全任务等模型设计高空吊车人机界
面的安全模型,构建了高空吊车人机界面范式,实现高空吊车作业机械系统的安全可靠运行,提高
系统工效以及操作人员的安全和舒适性。
1 高空吊车人机界面介绍
人机界面指的是人与设备之间通过计算机进行信息加工处理的交互方式[1],人对信息输入、设
备对信息显示的一个信息交换媒介。在生产实践中,人机界面的设计包括诸多因素,根据人机工
程学原理,考虑高空吊车人机界面设计的特点和功能要求,确定其主要构成要素有人、吊车操控
台、触控设备、视觉元件、操控、数据信息处理计算单元等。如图 1所示。
图1 高空吊机人机界面要素
高空吊车人机交互的信息流程见图 2。
图2 高空吊车人机交互信息流程
高空吊车人机界面包括计算机控制单元和操作用户,在进行高空吊车人机界面设计中时,首先要
了解吊车操作用户。高空吊车人机交互系统在适应用户过程中,收集对所需要的个体用户(用户
组)的信息,考虑操作用户的心理因素,全面考虑人、机、操作环境的相互作用因素,研究操作用户
的安全感知及认知能力,并明确安全任务。
2 高空吊车人机界面安全模型
人体对外界的感知信息主要通过视觉、触觉、听觉、嗅觉来获取,获取的感知信息通过大脑处理
后,形成安全信息指导人的行为。根据学者研究统计,约有80%是依靠视觉系统来获取[2],人类获
摘要：
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高空吊车人机界面的安全模型和任务型PIMG范式创建 摘要：高空吊车在建筑工地多用来吊装设备及建筑用原材料,受视线距离、作业环境、作业任务的影响,常因重物、吊具从吊钩脱落或者钢丝绳拉断,造成吊具、吊装重物等从高空坠落,引发人身伤亡和设备毁坏安全现象。因而通过人机交互,有效地采集与安全现象相关的安全数据,通过安全信息反馈给操作人员,操作人员采取有效的安全技术措施,防止此类安全现象事故的发生,实现智慧安全尤为重要。为此,基于安全感知、安全认知和安全任务,从人机界面的布局构建高空吊车人机界面的安全模型,提出了一种面向任务的易学、高效、易记的人机界面范式PIMG。实现静态信息呈现与动态交互方式,人机界...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
价格：免费
属性：5 页
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格式：DOCX
时间：2023-03-18
