摘　要：

摘　要：煤炭作為我國重要的能源物質(zhì)，在我國國民經(jīng)濟中扮演著重要的角色，保證其安全生產(chǎn)對國家安全有著重要的意義。由于我國煤層條件復(fù)雜，開采技術(shù)條件不足，安全措施不到位，導致我國煤礦事故多發(fā)，，引起了社會廣泛的關(guān)注。近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及政府部門的不斷重視，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)逐步得到推廣與應(yīng)用，很大程度上提高了煤礦的管理水平。本文主要針對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的設(shè)計與控制進行了分析與研究，并對其進行了簡要的闡述。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：煤礦　監(jiān)控系統(tǒng)　人機界面

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對能源和資源的需求與日俱增，而煤炭作為重要的能源物質(zhì)，在我國能源安全中更是占據(jù)著戰(zhàn)略性的位置，對我國能源安全甚至國家安全都有著重要的影響。隨著我國煤炭開采量的不斷增加，煤炭生產(chǎn)與安全的矛盾日趨凸顯，如何切實提高煤炭生產(chǎn)的安全性，對保證我國煤炭能源供應(yīng)十分必要。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。本文主要針對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面的設(shè)計與控制進行簡要的分析與闡述。

　　1　煤礦監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的設(shè)計原則

　　對于工業(yè)軟件來說，從實用性角度考慮，為了便于用戶的使用及控制，除了具備必要的功能外，還要求具有友好的人機界面，因此在對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面進行設(shè)計時需要遵循以下設(shè)計原則。

　　1.1　以用戶為中心

　　在對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面進行設(shè)計時，用戶應(yīng)作為其首要出發(fā)點，以人為本，切實考慮用戶的使用體驗，保證不同能力、不同經(jīng)驗的用戶都能迅速上手，并完成系統(tǒng)的相關(guān)操作。例如，為了提高用戶的辨識度，界面中的不同信息可以根據(jù)用戶的喜好，設(shè)置不同的字體和顏色進行顯示，以引起用戶的注意。

　　1.2　一致性

　　一致性系統(tǒng)人機界面的一個重要的設(shè)計原則，其要求系統(tǒng)在工作方式上與人的思維方式保持一致，適應(yīng)人的工作習慣。例如，在信息的顯示以及輸入中，界面的布局應(yīng)與人的思維習慣相一致，從而減少用戶學習使用系統(tǒng)的負擔，保證用戶能夠?qū)ο到y(tǒng)的使用迅速上手。

　　1.3　界面布局合理性

　　不合理的界面布局，不僅會降低用戶的工作效率，還會導致出錯率升高，不利于監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。因此，在設(shè)計煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的人機交互界面時，界面形狀大小的設(shè)計要符合人的視覺范圍等生理特性，同時保證各功能按鈕及顯示窗口等層次鮮明，給用戶以井然有序之感。

　　1.4　非精確交互性

　　鍵盤和鼠標作為系統(tǒng)精確性較高的輸入設(shè)備，而人的行為動作的精確性卻難以達到輸入設(shè)備的要求，導致誤操作可能會給系統(tǒng)帶來不利的影響。因此，系統(tǒng)需要能與用戶以非精確的方式進行交互，對用戶的錯誤輸入進行智能的識別和糾正，避免誤操作對系統(tǒng)造成的不利影響。

　　1.5　多樣化交互方式

　　隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，除了傳統(tǒng)的文字和鼠標操作外，人機之間可以采用更加豐富的交互方式，如語音、手勢和用戶動作等。因此，在設(shè)計煤礦監(jiān)控系統(tǒng)時，應(yīng)考慮采用多樣化的交互方式，以提高系統(tǒng)與用戶之間的交互能力，提升用戶的體驗。

　　2　煤礦監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的設(shè)計

　　煤礦監(jiān)控系統(tǒng)人機界面作為系統(tǒng)與用戶間的交互通道，直接面向用戶，并與系統(tǒng)的各功能模塊相連，負責協(xié)調(diào)系統(tǒng)模塊間的聯(lián)系，完成數(shù)據(jù)的顯示，同時響應(yīng)用戶的操作，因此人機界面的設(shè)計十分重要。

　　2.1　監(jiān)控顯示設(shè)計

　　煤礦監(jiān)控系統(tǒng)人機界面主要負責顯示煤礦的實際環(huán)境信息以及煤礦的設(shè)備信息兩大類。

　　一是煤礦環(huán)境信息的顯示。為了保證工作人員能夠隨時了解煤礦的環(huán)境信息，因此在設(shè)計時應(yīng)將煤礦相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)如一氧化碳、甲烷、氧氣等的濃度始終前置顯示，并能夠通過鼠標點擊，在彈出的窗口中顯示一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化趨勢。系統(tǒng)除對環(huán)境信息顯示外，還負責對其進行監(jiān)控，一旦某環(huán)境值超出規(guī)定值，系統(tǒng)將立即進行報警，并在界面內(nèi)彈出報警窗口，自動切換至視頻監(jiān)控畫面，對現(xiàn)場工作人員的撤離情況進行實時監(jiān)控。

　　二是煤礦設(shè)備運行信息的顯示。除環(huán)境信息外，人機交互界面中還應(yīng)設(shè)計顯示煤礦中各設(shè)備運行參數(shù)，如風機、風門的開關(guān)量狀態(tài)以及轉(zhuǎn)速等，以便工作人員對設(shè)備運行狀況進行實時監(jiān)視。為了便于用戶的監(jiān)控，人機界面可采用圖形化進行顯示，當設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時，界面將通過顏色的改變進行提醒;當設(shè)備運行發(fā)生異常時，界面將彈出報警窗口，并立即停止相關(guān)設(shè)備的運行。

　　2.2　報警顯示設(shè)計

　　報警是系統(tǒng)的一種特殊狀態(tài)，系統(tǒng)能根據(jù)各種可能發(fā)生異常情況的危急性，將其劃分為不同的優(yōu)先級，其中高優(yōu)先級的報警能夠阻斷低優(yōu)先級的報警，使運行人員優(yōu)先了解優(yōu)先級較高的報警信息。當報警發(fā)生時，系統(tǒng)人機界面將通過彈窗的形式，彈出報警窗口，并通過醒目的顏色及報警聲等方式，顯示故障相關(guān)信息，以引起運行人員的注意，立即采取相關(guān)措施，同時向上級進行匯報。報警狀態(tài)一旦觸發(fā)后，需經(jīng)過相關(guān)權(quán)限用戶及操作站運行人員的共同確認后，才能夠關(guān)閉報警狀態(tài)，將界面中的報警窗口關(guān)閉。

　　2.3　控制操作設(shè)計

　　人機界面作為用戶與系統(tǒng)的交互通道，應(yīng)在界面中設(shè)計集成對系統(tǒng)的全部操作，以便于用戶完成對現(xiàn)場設(shè)備的全部遠程操作。為了便于用戶操作，系統(tǒng)人機界面中可采用圖形化按鈕，點擊后可調(diào)用復(fù)雜控制操作窗口，進而完成對現(xiàn)場設(shè)備的各項復(fù)雜操作�？刂撇僮鹘缑婵稍O(shè)計為彈出式窗口，其界面內(nèi)集中顯示了各項環(huán)境和設(shè)備運行參數(shù)，并且集成了針對各設(shè)備的全部操作指令，使運行人員可以根據(jù)環(huán)境和設(shè)備運行情況，通過簡單的點擊操作，完成設(shè)備的各項操作。為了方便用戶的操作，控制操作界面的尺寸應(yīng)大小適中，內(nèi)容布局有序合理，使運行人員可以快速地完成操作。

　　3　結(jié)語

　　隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)得到了越來越多的應(yīng)用，而其人機界面作為人機交互的通道，直接影響到整個系統(tǒng)的實用性。因此，做好煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面設(shè)計十分重要。相信隨著技術(shù)的不斷完善，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)必將得到更加廣泛的應(yīng)用。

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　　(收稿日期：2014-11-15)