数字化控制室信息显示对人因可靠性的影响

数字化技术的应用使主控室内信息显示方式发生了重大变化。通过比较分析数字化主控室与传统主控室人机界面中信息显示方面各自的特征,发现人机界面数字化后,巨量信息与有限显示的矛盾非常突出,并伴随产生任务繁重但又是必须的界面管理任务,它们对人因可靠性产生了前所未有的影响,增加了新的人因失误源,可能出现新的人误模式。提出3个新的科学概念,即信息显示率、信息提供率和数据更新率,认为研究这3个概念之间的关系和它们对操纵员认知行为的影响,是解决巨量信息与有限显示矛盾的有效途径。     

EEG功率信息显示特征对认知负荷的影响

为解决防空反导指控舱人机界面"巨量信息,有限显示"的矛盾,通过试验探究信息显示率、信息提供率、数据更新率对指控舱界面认知负荷的影响。建立以脑电信号(EEG)α波的频谱功率及任务负荷指数(TLX)量表为评价指标的主、客观认知负荷综合评价模型,并用此模型评估认知负荷。结果表明:3个因素对认知负荷影响极其显著,影响从大到小排序为信息显示率、信息提供率、数据更新率;使认知负荷最小的因素组合为信息显示率80 bit、信息提供率4 bit、数据更新率3 s。     

数字化核电站SGTR事故操纵员认知分析

核电站主控室数字化后的人因特征包括数字化规程、警报系统、操作班组信息共享、界面管理任务,它们对操纵员认知可靠性都有重要影响。IDA认知模型把操纵员认知过程分为信息(Information)、诊断(Diagnosis)/决策(Decision)、执行(Action)3个阶段。按IDA模型把数字化核电站主控室操纵员SGTR事故认知过程分为3个阶段,对每个阶段进行操作分析,找到操纵员在SGTR事故认知过程各阶段最容易发生的失误和主要失误。操纵员认知失误发生的原因在于界面管理任务增大了认知难度以及数字化后缺乏情景意识等。     

数字化人机界面操纵员监视过程中信息搜集失误试验研究

数字化人机系统人因可靠性数据非常匮乏。验证数字化人机界面操纵员在监视过程中可能存在信息收集失误,并获得其失误概率。其中信息搜集失误主要包括4种失误类型:1)未搜集到相关信息;2)搜集到多余干扰信息;3)信息搜集不充分;4)信息搜集超时。通过模拟试验验证这4种类型失误的存在,并运用相关性分析、回归分析和曲线拟合分析对数据进行处理。结果表明,数字化人机界面操纵员在监视过程中会出现信息收集失误,并且信息搜集失误概率为0.018 7,其中,未搜集到相关信息失误概率为0.000 9,搜集到多余干扰信息次数失误概率为0.002 7,信息搜集不充分失误概率为0.007 1,超时失误概率为0.008 0。信息搜集任务反应时与信息数量水平存在显著相关性,回归方程为^y=6639.87+599.311x;信息搜集任务总体失误率与信息数量水平之间存在显著相关性,拟合函数为ln^y=-6.292+0.214x。但信息搜集任务主要的4种失误类型的失误率和信息数量水平之间没有显著相关性。     

核电厂主控室人员作业绩效综合评价方法应用研究

为了对核电厂主控室操纵员的作业绩效进行综合评价,通过广泛的文献调研并结合问卷调查建立评价指标体系,基于层次分析法和DEMATEL法确定既能反映指标相互重要关系又考虑指标间相互影响的综合指标权重,应用非线性加权综合法将多个指标评价值合成为一个最终评价值。采用该方法在模拟机上对事故工况下操纵员的作业绩效进行实例评价,结果表明,该方法能够对核电厂主控室人员绩效进行有效评价。     

数字化核电厂作业人员信息获取影响因素分析及其获取效率实验测试

为预防数字化核电厂作业人员信息获取失误,提高其作业绩效,基于数字化核电厂信息的自身特征,以及其呈现手段与管理模式等变化,分析影响作业人员信息获取的因素,筛选出7个主要行为影响因子进行模拟仿真实验,通过测试不同影响因子水平下的信息获取反应时间来研究其对效率的影响。结果表明,7个因子均显著影响人员信息获取效率;培训水平与经验、时间压力与心理压力是影响信息获取效率的最显著因素。     

核电厂主控室人机界面评价实验研究

基于以人为中心的人机交互设计和评估的思想,结合国内核电厂的实际情况,确定一些重要的核电厂主控室人机界面评估因素,并划分核电厂主控室人机界面各组成部分的评价指标与评价层次,建立了客观的评价指标体系,为核电厂主控室人机界面综合评价奠定了基础。运用模糊数学的方法,建立核电厂主控室人机界面定量评价模型,对核电厂主控室人机界面进行较为客观的综合评价。通过对核电厂操纵员问卷调查的形式进行实验验证,从而实现了定性评价与定量评价的一致性。研究表明,该方法应用于核电厂主控室人机界面评价是一种有效的方法。     

核电厂主控室数字化对人执行状态评估任务影响

核电厂主控室进行数字化变革后,操纵员执行状态评估任务的方式发生了巨大变化。为了有效地识别及评估数字化对状态评估的潜在影响,以知觉/循环、资源限制等认知理论为基础,以贝叶斯概率网络为工具,建立状态评估可靠度的影响因素模型。定性分析这些因素对状态评估任务的影响机制,并定量比较它们的影响程度。分析结果表明,界面管理任务和任务负荷变迁,对状态评估的影响最为显著。需采取针对性的措施,优先处理这些人因问题,以最大限度地提高数字化核电厂的安全水平。     

模拟SPO情境中的飞行员脑力负荷测量与分析*

为探究单一飞行员驾驶模式（SPO）下飞行员的脑力负荷水平,设计并实施模拟单人驾驶情境中的非正常任务场景处置实验。首先,基于准5级模拟驾驶舱,设计飞行任务场景;其次,招募20名航线飞行员被试,开展模拟飞行实验,记录被试的生理数据心率变异性指标及眼动数据;最后,结合客观生理数据以及主观量表进行脑力负荷分析,记录单发失效故障处置时间并进行任务绩效分析。研究结果表明:与双人制机组相比,单人驾驶情境中飞行员的脑力负荷增幅并不显著,处于可接受范围;单人制驾驶舱的任务设计及智能辅助系统使用对于降低飞行员工作负荷,提升飞行绩效至关重要。研究结果可为单一飞行员驾驶模式实施提供理论支持,并为未来单人制驾驶舱及机载自动化系统设计提供指标参考。     

小睡清醒时间及个性特征对注意绩效影响研究

合理安排小睡是民航运输岗位人员常用的疲劳缓解措施，然而飞行员和管制员在值勤期间小睡后预留的清醒时间并无统一标准，其中个体差异性特别是个性特征对小睡后警觉状态的恢复影响尚不明确。为探讨小睡后睡眠惯性对注意绩效的影响，搭建试验平台，被试进行30 min小睡，采集其小睡前及清醒后2 min、12 min、22 min和32 min时主观疲劳度、心率值和注意稳定性特征，分析不同个性特征被试小睡后警觉度恢复的主客观数据差异性及变化趋势。结果表明，在立即清醒后，警觉度主客观数据均显著下降，警觉度自评在醒后12 min恢复到睡前水平，而注意绩效数据显示到22 min才能恢复。被试醒后32 min时其警觉度自我感受与绩效表现均优于小睡前水平。这些发现可为从事安全敏感类岗位人员值勤中的小睡时长及醒后返岗作业前预留清醒时间等内容细则的制定提供建议与参考。     

The research on extracting the information of human errors in the main control room of nuclear power plants by using Performance Evaluation Matrix

Digitalized nuclear instruments and control systems have been the main stream design for the main control room (MCR) of advanced nuclear power plants (NPPs) nowadays. Digitalization of human–system interface (HSI) could improve human performance and, on the other hand, could reduce operators’ situation awareness as well. It might cause that humans make wrong decision during an emergency unintentionally. Besides, digital HSI relies on computers to integrate system information automatically instead of human operation. It has changed the operator’s role from mainly relating operational activity to mainly relating monitoring. However, if the operators omit or misjudge the information on the video display units and wide display panel, the error of omission and error of commission may occur. This study applies Content Category Analysis (CCA) and Performance Evaluation Matrix (PEM) methods to explore the potential problems in the MCR of advanced NPPs which are caused by human errors. The results show that the potential problems that would probably contribute to the human performance of MCR in the advanced NPPs are multiple accidents, pressure level, number of operators, and other factors such as working environmental. The conclusions of this research may be considered to avoid and prevent human errors in the human factor related researches especially in the nuclear safety field.     

Managing process chemicals,technology and equipment information for pilot plant based on Process Safety Management standard

Injuries, accidents or even fatalities while working in pilot plant are reported worldwide. The OSHA Laboratory Standard and Hazard Communication Standard have been used as a guideline to manage safety of laboratories and pilot plant. In spite of the implementation of these standards, incidents which result in injuries and property loss are continuously occurring. The implementation of OSHA Process Safety Management (PSM) Standard in pilot plant is expected to further reduce the risks of accidents. This paper presents a new system for managing process chemicals, technology and equipment information in pilot plant and the concept is developed based on Process Safety Information (PSI) element of PSM 29 CFR 1910.119(d). It provides organized strategies to manage documentations, communicate information, and written program for maintaining, revising and updating related information. Process and Instrumentation Diagram (P&ID) is used as a foundation for data management. Implementation of this system at the CO₂ Hydrocarbon Absorption System pilot plant as a case study is examined and discussed.     

信息安全的现阶段问题分析与发展动向

随着佶息技术的发展,信息的存储和传输过程中不断涌现出各种安全问题.本文通过对最近阶段相关领域文献的研究,从技术上和管理上总结、分析了国内外近年来信息安全技术的新进展和发展方向,介绍了密码学、病毒防护、通信安全、入侵检测、版权保护等分支领域的新动向.     

安全信息学的方法论研究

为了从信息发展和安全科学发展的角度分析安全信息学研究的重要性和必要性,首先对安全信息学的定义、安全信息学与安全信息方法论之间的5条主要联系进行阐述,提出了安全信息学的研究对象及其23个主要分支学科。其次,基于信息学方法论原则和安全科学的方法论原则,探讨出安全信息学的5条方法论原则。此外,从信息学、认知心理学的研究资料分析过程提出安全信息学具体方法,分析安全信息学研究的一般方法即搜集法、概括法、统计法9种基本方法。最后,建立了安全信息学的一般程序,包括5个主要步骤,为安全信息学的构建提供方法论支持。研究表明:安全信息学有其独特的方法论,其方法论的研究能为安全信息学建立及开展提供方法上的理论指导。     

矿山安全标准化管理信息系统研究与开发

分析矿山安全标准化管理系统的14个要素,确定安全生产管理信息系统的主要目标及系统使用的关键技术特点,构建信息管理系统的13个功能模块,并对系统各模块需要实现的功能进行介绍。系统将矿山安全标准化管理设定的各项安全信息及安全管理内容融入到信息管理中,实现了对安全管理过程中大量积累数据的分析和处理,实时动态地展现工艺、环境、设备安全状况和员工的不安全行为,可以使管理人员及时控制风险,达到降低事故发生的目的。     

安全信息工程的体系结构研究

安全信息工程是安全技术及工程专业一门重要的专业课,是计算机技术、电子信息技术、网络与通信技术等在安全领域的具体应用。近年来,随着科学技术的进步,安全信息工程学科得到了长足的发展。但由于它是一门非常年轻的学科,涉及到与众多学科知识的交叉融合,在专业建设上又面临一定的滞后。如何既能充分利用现代化的信息技术手段,又要满足不同安全领域的发展要求,是安全信息工程学科建设面临的重要课题。根据安全信息工程的学科特点和发展现状,结合作者多年来从事计算机安全监测与控制系统开发的实际经验和教学实践,提出了课程的教学内容及学时分配,探讨了每一个章节包括的基本内容,给出了课程的完整体系结构,针对不同的专业特点给出了具体的实例,并指出了安全信息工程教学中应注意的问题。通过本研究,希望为安全信息工程的学科发展献计献策,为安全信息工程的教材规划、教学改革等提供有意义的参考。     

Operators’ signal-detection performance in video display unit monitoring tasks of the main control room

This study evaluated the operators’ signal-detection performance in video display unit (VDU) monitoring tasks of the main control room (MCR). So far the study of the relationship between VDU design strategy and human errors has been superficial. To validate the effect of VDUs design strategies on operating errors in the MCR, this present research adopted a within subject experimental design to develop different experimental treatments based on two types of display modes included consistent mode and mixed mode. A total of 13 undergraduate and graduate students were recruited as participants in the experiment. Dependent variables included situation awareness, reaction time, error frequency, and subjective performance. Some research support was found for the representation principles. The conclusions of this study could not only be implemented by the human-system interface (HSI) designers of a MCR in the advanced nuclear power plant (NPP) but also could be generalized to the extent that other digital workstation similar to the MCR.     

安全信息认知对心理安全感的作用机理研究

为揭示安全信息认知对员工心理安全感的影响，把握信息时代背景下心理安全感的研究趋势。基于安全信息认知的背景与特征，构建心理安全感的安全信息认知流程模型。通过描述安全信息对心理安全感的影响机理，从需要、动机、意识、期望剖析心理安全感的安全信息认知动力，归纳心理安全感的安全信息认知偏好，并从风险管控、安全氛围、安全管理落地、安全防护措施设计、员工安全生产积极性方面论述心理安全感在企业的应用对策。研究表明，员工安全信息认知对其心理安全感具有重要影响，是引起心理安全感波动的关键因素，也为心理安全感在企业的应用提供指导。     

基于数字信息化的消防呼吸气瓶检验管理系统研究与开发

为解决碳纤维缠绕式消防呼吸气瓶检验中因单机作业而存在的检验效率低、检验质量差、受人为因素影响的问题，研究开发基于数字信息化的碳纤维缠绕式消防呼吸气瓶检验管理系统，该检验系统包括消防呼吸气瓶数据库、OA系统、呼吸气瓶检验软件和手机APP。利用二维码技术和计算机网络，实现呼吸气瓶数据库、检验软件、OA约检和报告审核审批系统、手机APP的数据传输。结果表明:该检验管理系统实现了呼吸气瓶检验的无纸化、过程的可追溯性、检验结果的防伪性等功能，其对于碳纤维缠绕式消防呼吸气瓶检验具有较强的适用性和可行性。