现代化控制室的艺术

发布时间：2009-06-28 作者：Renee M. Robbins

　　当代的控制室已经成为了一个技术与设计的完美结合，让用户与他们的机械一起享受最高运作效率的展示空间。

　　在过程与离散制造的工厂里，控制系统操纵着机械的运行，但真正对全厂运行有决定性影响的却是控制室的存在。如果您的控制室在绿屏时代之后还没有更新换代过，那么您就很可能遭遇到如今已不太常见的问题，特别是在人机工程方面。人机工程学专门研究导致压力产生的原因，这些因素通常伴随着高速的生产过程而出现。
　　“随着软硬件技术的发展，由控制室采集到的各种信号和反馈信息已经越来越可信和准确了。那么我们的控制室中为什么仍然会出现那么多的错误和低效率现象呢？” DesignMatters LLC的Steve Whitley自问自答，“因为我们不仅常常忽视那些可能立即导致错误发生的因素（沟通不良、理解不当以及对信息的错误解读），还常常忽视存在于控制室中的众多影响操作人员正常发挥、并增加其疲劳累积的负面因素。
　　DesignMatters与它的姊妹公司Command & Control Environments (CCE)专门解决操作员的疲劳问题以及由此造成的失误或低效率现象。Whitley解释说：“简而言之，对疲劳问题的处理，至少在控制室内，主要在于如何尽可能地让操作员们的注意力始终保持高度集中的状态。”

　　上图为Motiva的中央控制室，由五个房间合并而成，是Motiva下属Norco炼油厂现代化改造项目的核心工程。其设计理念是形成以操作员为中心向外辐射的格局，从而大大增强了他/她的专注程度。来源：Emerson。

　　上图中显示的图板位于Hoover Dam的控制室中，展示了另一种格局模式，那就是简单而又实用。来源：Red Lion。

　　Whitley所提到的众多导致疲劳产生的“负面因素”包括糟糕的环境声光设计、不合适的通道排布、狭小的操作员工作空间，以及视野范围内缺乏营养的陈设等。很多时候也常常将范围扩大至控制室以外的休息放松区域、健身房，以及特设的餐饮区等。
　　想像一下，在一个具备了上述典型特征的控制室里，操作员在非正常光线条件下（例如光线太强或者太暗，外部光线非常刺眼，有反射现象存在，无法根据实际需要调节光线强弱等）工作，会很快感受到视觉疲劳的痛苦。同时，由于室内操作员的工作朝向安置不当，或从外部传来不同访客对话的交叉干扰，及其反射、回声等原因形成的噪声都很容易引发紧张，从而加速了疲劳的产生。
　　不合适的通道排布不仅仅会带来听觉上的干扰，还可能造成视觉上的分心。“事实上在很多情况下，对于一个控制室操作人员来说，每次有人进出控制室时，在他的视听范围内，无论有意还是无意，他都会收到150到200条‘有人经过’的信息，或者说信号。” Whitley 说，“而这种认知也会带来疲劳的感觉。”
　　当工作朝向安置不当时，一个操作员将不得不让自己处于一个非正常的、不符合人机工程学的位置来接受所需要的信息（例如，将椅子转来转去查看不同显示屏，或者站起来将椅子转个向才能看到显示板等），这样也会带来额外的疲劳感。
　　上述这些和其他的控制室细节设计单独看起来都很不起眼，但是一旦被综合起来，它们就可能对操作人员本身，以及他们为减少错误和提高效率所必须时刻保持的注意力和集中度，造成具有一定伤害性的累积影响。　　

糟糕的控制室设计让人感到处处受制，而好的设计则让您几乎什么也感觉不到。按照 CellSouth NOC的经理 Greg Gunter所言，
他们公司的控制室“被完美地融合成一个整体，让人身在其中不自觉得专注于完成自己的工作。”
　　来源： Command & Control Environments。

　　有用的参考资源
　　无论您是打算将一系列分布式控制室组合起来，还是将如今的控制室重新设计以获得更高的效率并减少操作人员的疲劳感，前述的环境刺激因素都是指导其修正的准则和指南。CCE提供的白皮书和在线评测问卷调查表也都是非常好的参考资源。
　　DCS/SCADA系统的制造商们同样可以对您有所帮助：例如Invensy就有一份详细的白皮书指南，内容包括两部分：操作的注意事项和控制室的设计趋势。其他最近新设计的控制室（请参见本文所附的图片）也清晰地向我们展示了各种技术、设计方案及其优势。您可以登录www.cechina.com/archives阅览，并可通过相关链接查看白皮书，以及由CCE, ABB, Honeywell, Emerson,和Red Lion Controls等公司提供的实例及其详细信息。　　

独立的大型屏幕可以有效地促进合作。在 Statoil Hydro的 Tjeldbergodden工厂里，
30个操作员自如地控制着这个世界上最大的甲醇制造厂的生产过程。来源：ABB。

　　糟糕的控制室设计让人感到处处受制，而好的设计则让您几乎什么也感觉不到。CellSouth Network Operations Center的控制室的各项设计 “被完美地融合成一个整体，让人身在其中不自觉得专注于完成自己的工作。”NOC经理 Greg Gunter如是说，“我不愿意再去想像如果我们没有获得来自于DesignMatters的第三方帮助而可能犯下的种种错误。所有的一切（光线、座位、显示、声响等）对我们这些需要在这个房间里完成所有工作的人来说，都自然到几乎可以忽略。”

　　具有平滑的视准线和合适技术的多显示器系统能有效缓解疲劳和提高效率。原油生产商Wintershall在它26个海上平台中的18个上安装了采用Honeywell Experion PKS软件技术的视频会议系统，由此实现了集中操作和控制。来源：Honeywell Process Solutions。

　　Motiva Enterprises下属位于美国新奥尔良州的Norco炼油厂是全世界范围内有数的大型炼油厂之一，数年前工厂的管理层启动了一个与Emerson合作的更新改造项目。项目涉及8个主要的生产单元、6000 个I/O点与636个控制阀，以及将5个控制室整合成一个综合指挥中心。Motiva Norco的运营主管Jeff Funkhouser认为，新的控制室是项目的关键之一。其设计理念是形成以操作员为中心向外辐射的格局，从而大大增强了他/她的专注程度。同时，在屏幕墙上有一条固定的概况栏，让操作员们能时刻掌握全厂的整体状况。
　　Statoil Hydro下属Tjeldbergodden甲醇制造厂的新控制室同样也是过程控制和人机工程学的最新科技成果结晶。它采用了ABB的System 800xA Extended Operator Workplace，称得上是未来的交互式操作员环境的教科书样板。在以上各个实例的运用中，用户们都发现人机工程是能有效对抗生产环境中常见的各类压力因素的利器，同时，它还能有效地提高效率并减少错误的发生。

　　更多信息请访问：
　　www.d-matters.com
　　www.mycontrolroom.com