本发明一般地涉及过程控制操作人员的工作岗位，并特别涉 及按人机工程学设计的工位，它具有可调整性，以适应从女性第5 百分位直至男性第95百分位为止的操作人员尺寸范围。

人机工程这门科学涉及的是设备和工具的设计，以使设备和 工具易于操作人员使用，而不至于过于疲劳，要达到这种使用方便 性以及将紧张和疲劳减至最小程度，就得设计工具和设备，使其与 操作人员保持适当的方位。显而易见，操作人员是一个差别很大的 群体，不同的个人具有不同的高度、能及的范围、角度动作，并且在 其他尺寸方面差别也很大，所有这些在正确设计操作人员要使用或 接口的设备时，必须加以考虑。操作人员之间的这种差别，在“人类 因素社”所编制的一些表格中已予列出，在图1的表中概括了这些 差别。在这一特定的表中，提供了各种人体测量数据，这些数据代表 了从20到60岁的美国平民的身体尺寸，这些尺寸是由俄亥俄州 “黄色根源(Yellow Spings)”的J.T.麦克康维尔在其“人类学研究 计划”中以及K.W.肯尼迪在其1985年提出的USAF—AMRL— HEG论文中确定的。后一篇论文是以从1978年麦克康维尔研究计 划中摘录的军事数据为基础。

现在专门讨论在过程控制室中所用的操作人员工位及其控制 台，人机工程学设计的反应用多半在于尝试赋予控制台对一般或 具有平均人体测量数值的操作人员的适应性。电视显示屏幕的可调 整性一般在于使屏幕可以倾斜，以使电视屏幕对操作人员的脸部 方位合适。相对于装有屏幕的控制台，操作人员高度的确定多半是 靠椅子在垂直方向可以调整并且可以转动来加以调整。这些调整虽 然为操作人员提供少量的对工位的适应性，但是没有考虑某些有 关操作人员疲劳的关键因素，例如，在坐着的位置腿相对于臀部的 正确角度，以及腕部相对于键盘的角度方位。

在操作人员工位接口中的另一个问题是各状态显示装置以及 执行装置的位置安排很差或不适当，在操作人员输入或监视过程 控制数据时，他在监视屏幕上观察到某些情况而作出反应，便可能 要操动这些执行装置的。在起动和将校准点以及数据输入到诸如核 反应堆或汽油精炼厂等精密受控系统中去时，过程控制操作人员 有可能需要对某些不利的情况尽快作出反应。对于一种报警状态， 即便不是瞬间，也得很快作出处理。按目前所用技术，这些执行装 置的位置一般远离电视监控器，并且即使离电视监控器较近，对操 作人员来说视角也很差，使他不能同时观看监控器和执行装置键 盘。

因此，现有技术不能满足过程控制工业对真正按人机工程学 设计的操作人员工位的需要，这种操作人员工位包括一些控制名， 它们可以调整，以适应从第5百分位女性到第95百分位男女这个 范围内的操作人员。再者，需要这样的过程控制工位，即其中执行装 置键盘就在电视监控器的近旁，并可以调整，以使上述范围的操作 人员可以同时看到监控器和执行装置键盘。

申请人的本明提供一种按人机工程学设计的操作工位，它可 以调整以适应从女性第5百分位到男性第95百分位之间的操作人 员范围，并且它具有一种侧翼控制台，可以调整并可以和监控器一 起同时被操作人员看到，从而解决了现用技术装置以及其他装置的 所有观点。

为达到上述情况，申请人提出的工位，其方位相对操作人员 成半圆形，并备有若干单独的操作人员控制台可以单独配置，或用 完全相同的控制台或者其他不同型式的控制台，诸如辅助设备台、 贮存用桌、打印机、报警器等等，形成上述的半圆形布置，以提供一 种按人机工程学设计的工位。

本发明所用的控制台是一种按人机工程学设计的控制台，以 备可在若干个位置上安放一架电视监控器。监控器在垂直方向可 以调整，同时还可以倾斜和旋转，以适应上述范围内的操作人员。 装有键盘的工作表面同样可以在垂直方向调整，以适合上述范围 内的操作人员，使他们感到舒适。同样，控制台具有倾斜的背部设 计，为操作人员提供一个舒适的腿部空间，此外还有舒适的搁脚架。

沿监控器的侧面装有一侧翼台，它可以相对于监控器转动。侧 翼台具有信号器，包括各种过程输出指示器、报警信号器和操作人 员可借以对某些报警情况作出反应而操动的执行装置。侧翼台上还 有液晶显示器(LCD)，它们可以显示另外的信息，诸如避免损失信 息、输出报警管理信息以及详细的过程控制布置和性能细节。

装设侧翼台并且它可以转动，使得操作人员只要改变监控器 和执行装置之间的相对位置以适合的特殊需要，他便可以同时看 到监控器和执行装置，并且使执行装置对他是伸手可及，以保证对 报警情况作出反应，进行操动。

从以上所述可以看到，申请人的本发明的一个方面是提供一 种按人机工程学设计的操作人员工位，它包括若干按人机工程学 设计的控制台相互连成半圆形。申请人的本发明的另一方面是提供 一种按人机工程学设计的操作人员控制台，它具有可调整的键盘 和工作架以及一台可以在水平方向和垂直方向调整的监控器。

申请人的本发明还有另一方面，就是提供一种操作人员控制 台，其特征在于监控器和执行装置安装得操作人员可以同时观看， 并且对报警情况作出反应时可以立即操动任何执行装置。

在阅读下面所描述的申请人认为优先的实施例并参阅所附图 纸后，便可以更清楚地了解本发明的这些方面以及其他方面。

图1是美国人口从女性第5百分位到男性第95百分位的人体 测量数值表。

图2是申请人本发明的操作人员工位的等角图。

图3是图2中所示申请人本发明的顶视图。

图4是图2和图3的工位中所示本发明的操作人员控制台的 等角图。

图5是图4中的控制台的一个侧视图，所示是适合于女性第5 百分位和男性第95百分位之间人体尺寸范围的可调整方位。

图6是图2、3、4和5中所示电视显示监控器的顶视图，表示相 对于电视机显示监控器的侧翼台的可旋转方位。

图7是图2～5所示操作人员控制台底座的等角图。

图8是图7中所示控制台底座的后视图，其上装有一计算机后 背盒总成图9是图7和8中所示控制台底的前视图，其上装有一电 视显示监控器板。

图10是图2～5和7～9中所示控制台上装有的工作架和键盘 作垂直方向移动的总成的侧视图。

图11是图2～4中所示控制台的示意图，显示工作加调整总成 以及有螺纹的安装底座，以使电视显示监控器可以调整。

现在请看申请人对他的优先实施例的描叙，毋庸赘述，申请人 的发明并不限于此处公布所提到的实施例，而所提到的实施例，只 不过说明使用申请人的发明的一种方法。

请特地参阅图2和3，图上显示一种过程控制的操作人员工位 (10)，它除了其他控制台外，还使用一对按人机工程学设计的控制 台总成(12)，这些控制台一起形成一围绕操作人员(未示出)的半圆 形阵式，操作人员按一般情况坐在位于控制台总成(12)上的电视显 示监控器(VDM)(14)之前。在半圆形阵式中出现的其他控制台包 括一辅助设备台(16)，装在符合人机工程学的控制台总成(12)之一 的近旁，以及一有支腿的桌子(18)和装在半圆形阵式另一端的 有抽屉的桌子(20)。

辅助设备台(16)有一台位于其上的电话(22)以及其他设备， 诸如一收发无线电记录器、开关和读出显示器，这些都对操作人员 有用并离控制台(12)前他的位置很近。特地参阅图3，可以看得最 清楚，辅助设备台(16)还有一键盘贮存抽屉(32)，它位于辅助设备 台(16)的工作架之下，操作人员的近旁；一电子设备总成(36)，位 于辅助设备台(16)的背后，用于放置所有的接口连接装置和电子装 置，它们是为辅助设备台和控制板以及位于其上的电话提供电力 以及收发信号所必需。

有支腿的桌子(18)装在辅助设备台(16)的旁边，它装在一长 方形底座和桌腿总成(24)之上，便于从四周均可靠近桌子(18)。

有抽屉的桌子(20)有一抽屉(26)，装在有抽屉的桌子(20)的 操作人员可接近的一面，桌子的抽屉装在球轴承上，可以轻便地从 有抽屉的桌子中滑出和滑入。

所有的操作人员工位(10)的工作表面都制成具有软边(28)， 以防伤及操作人员，此外还有橡皮覆面的搁脚板(30)，它在控制台 总成(12)和辅助设备台(16)的底部转过一个角度，以为操作人员 提供舒适的搁脚表面。

所示操作人员工位(10)的工作表面都是固定的，只有控制台 总成(12)处的工作表面(38)可以在垂直方向相对于操作人员对 准，这将在后面说明。很明显，虽然除此之外的其他工作表面是固定 的，它们利用与用来将控制总成(12)的工作表面(38)对准的相同或 相似的机构，也很容易制成可活动的。

操作人员工位(10)即提供了功能性，也提供了具有很高人机 工程学标准的工程设计。此工位使用不费力，观察过程信息方便，并 且提供高效的操作人员接口，它还很容易改动，以适应不同的操作 人员。

请特地参阅图4和5，可以看到工位(10)的控制台总成(12)具 有一侧翼台(40)，此例翼台或者单个垂直安装，或者成双安装在电 视显示监控器(14)屏幕(42)的相对两端。每一侧翼台(40)用枢轴总 成(44)装在监控器(14)上，可以旋转，枢轴总成(44)包括装在一个 单元上的一根错子和装在另一单元上的一个铰链，用周知的方法 将侧翼台单元(40)装在监控器单元(14)上，侧翼台可以转动。在 操作人员一旦把侧翼台(40)转动，使侧翼台(4)和他自己之间达到 他观看监控器(14)的屏幕(42)合适的对准位置后，有一种已知的 过盈配合的螺纹锁(46)便把侧翼台(40)相对于监控器(14)的所需 可转动位置固定下来。每一侧翼(40)有一标识区(48)，制造厂的一 些说明或标识以及操作说明可以印在上面。此外，每一侧翼单元 (40)具有一液晶显示装置(49)以及一信号器单元(50)，它和显示 装置以及信号器单元(50)的控制板一起位于侧翼单元上，控制板 则在信号器(50)的表面上。典型的信号器装置包括一自成一体的总 成或外壳，具有点长、灯箱、闪光卡、按钮、音响装置和电源，均包容 在外壳中。典型的信号器总成是诸如系列90信号器系统的一些信 号器，可从伊利诺斯·绍基的湍那拉姆公司购得。

这些信号器系统给操作人员提供被监控系统情况的清楚的 在线指示。很明显，在控制台总成(12)的使用中，操作人员可以输 入校准点、程序、数据等等，这些输入可能会对从工位(10)控制的 过程控制系统产生预期不到的影响。这种情况指示出报警或“应加 注意”信号。这时由于位于正确对准的侧翼台(40)中的信号器系统 (50)的显示是正确对准的，操作人员可以清楚看到这些报警和 “应加注意”信号。于是操作人员不但能很快并且能同时看到信号 器系统，他还可以按动也在这系统(50)上的控制按钮，立即对这 种报警或“应加注意”的情况作出反应。液晶显示(44)系用来显示额 外的信息，诸如报警处理和详细的过程控制。

控制台总成(12)还有一键盘(50)和跟踪球或“鼠标”(53)，位 于工作架(38)上，工作架可以在垂直方向对准，在控制台总成(12) 的一侧有一中尖开口(54)，以供安装电线导管连接电源以及控制 台总成(12)和毗连的工位(10)控制台之间的通信电线。有一系列的 安装螺栓的孔，以供将控制台总成(12)和任何毗连的总成固定连 接。

请特地参阅图5，可以清楚地看到，电视显示监控器(14)系用 一有螺纹的安装底座(58)装在控制台总成(12)上，此安装底座使 得电视显示监控器(14)可以转上和转下到各种垂直位置，也可以 握住电视显示监控器(14)上的一个把手，将电视显示监控器向前和 向后倾斜到一个所需的角度。图5中还包括了第5百分位女性以及 第95百分位男性操作人员的图解显示，清楚地表明，借助于工作表 面(38)的垂直方向的可调性和可倾斜性以及电视显示监控器(14) 的垂直和旋转定位，再加上控制台总成(12)的宽的橡皮搁脚表面 (30)，凡是处于第5百分位女性到第95百分位男性这一范围内的 任一点的操作人员均可适应，感到舒适。除了上述适应所述操作人 员的可调特点以外，在特地参阅图6时，可以看到侧翼台(40)在电 视显示监控器(14)和侧翼单元(40)之间的221/2°角以内可以转动 ，以适应操作人员为其特有的视野和手臂长度所限的观看区域和伸 手所及的包络面。伸手所及的包络面，在操作人员可能要为控制报 警情况而操动信号装置上所有的执行装置时，是具有关键性作用 的。所述转动角度是靠一枢轴总成(44)和一伸缩软管(62)来适应 的，在其中电线是从电线通道(54)沿有螺纹的安装电视显示监控 器(14)的底座(58)到伸缩软管(62)而通至信号器(50)的。参阅图 6，可以最清楚地看到，监控器(14)外壳的面(57)制成凹形，而一般 屏幕的面是凸形的，如虚线(61)所示。外壳的这种凹入的特点，使 得侧翼单元(40)相对于监控器(14)的定位可以较好，让屏幕(61)和 侧翼单元(40)同时可以观看。

现在请看图7，所见的控制台总成(12)的底座总成(64)是其 基本形式。底座(64)的三角形顶部有一系列盖板(66)，当盖板拆下 时，可以接近底座(64)并且可以按近从电线导管孔(54)进入底座 (64)在其中延伸的电线。此电线导管孔(54)使形成操作人员工位 (10)的各控制台之间得以在电路上沟通。一支腿(68)将控制台底座 (64)升到操作人员的高度，并且由于支腿(68)和控制台底座(64) 之间有大约60°的角度，对从前5百分位女性到第95百分位男性 范围内的操作人员来说，提供了宽裕的腿部空间。如前所述，搁脚板 (30)和支腿(68)之间有一个角度，这角度是以适应上面所述操作人 员的脚，不论脚沿成一角度的搁脚板(30)表面高一点或低一点搁放 都行。

现在参阅图8，可以看到，在支腿(68)的背部有一块可拆下的 板(70)，将此板拆去后，可以提供一计算机后部单元(72)的面积。 计算机后部单元(72)是监控器除外的一个自成一体的计算机系 统，它具有计算机所有的驱动盘、硬件和软件，并且提供一个途径， 以不断改进工位(10)并使其适应不同的新发展的计算机系统，亦 即以新换旧或改进原来的系统。计算机的后部单元总成(72)是有 可选用的操纵电缆(74)，作为另一种方法，将计算机的所有接头和 监控器(14)相连接，而不用有螺纹的安装底座(58)所提供的内部通 道。计算机后部单元的两侧均有通风孔(76)，用来冷却位于其中的 计算机。

参阅图9，可最清楚地看到，底座(64)的盖(66)是可以互换的， 并和有螺纹的安装底座(58)装于其上的盖(78)相配。电视显示监控 器有一补充的有螺纹部分(图上未示出)，以便按众所周知的方法 拧到底座(58)上。由于有螺纹的安装底座(58)将确定电视显示监控 器(14)的位置或者监控器在控制台(12)底座(64)的位置，可见底 座(64)便这样提供了电视显示监控器(14)在控制台(12)上的三种 安装位置。图9中的位置显示电视显示监控器(14)在其中间安装 位置。然而，特地参阅图2和3，可以看出，电视显示监控器(14)可 以装在底座(64)的右侧或左侧部分。这种电视显示监控器(14)安 装位置的变化，使得操作人员可以有若干个电视显示监控器群集在 其周围近旁，他可以使用两台相同的控制台总成(12)，一架电视 显示监控器(14)装在位于底座(64)最右面部分第一台控制台总成 (12)上，而毗连的控制台总成(12)上具有装在底座(64)最左部分 的电视显示监控器(14)这样，具有如图2和3中所示的两架毗连的 电视显示监控器。在有些情况下，监控器(14)不需要在垂直方向 对准，可以使用众所周知的可倾斜的监控器底座总成。从明尼苏达 ·爱根的欧可特朗公司可以买到这样一种底座总成。

底座(64)的前面有一对隔开的槽(78)，工作架(38)的可变高 度安装件可在槽中移动，现在对此加以说明。请参阅图10和11，可 以看出，工作架(38)装在一对工作架支承件(80)上，支承件则在控 制台(12)底座(64)上的槽(78)中伸延。支承件(80)的内端到控制台 底座(64)的一根横向件(图上未示出)为止，横向件则与一个活塞 (84)的可移动的输出轴(82)相接。活塞因沿管路(86)的液压液的 输入和排出面移动，从而使轴(82)连同活塞(84)伸出和缩入，并将 支承件(80)和装在其上的工作架升起和降下。操动活塞(84)的液压 装置以众所周知的方式由一电路控制，该电路由一对按钮(图上未 示出)，操纵按钮可以位于工作架(38)本身上面。这两按钮中的一 个为液压液源提供电源，从而将液压液输入到活塞(84)，以举升工 作架(38)。第二个按钮则用于打开液压管路(86)中的一个排泄孔， 将液压液从活塞(84)排出，降下其上的轴(82)，从而也降低工作架 (38)。工作架(38)的实际伸出和下降是响应于两个按钮，而此响应， 在按钮被按下在其任一位置、在为工作架所确定的行程极限之内时 ，一直继续。这些极限可用极限开关来确定，而极限开关定位到每当 它们被操动时，即将通至活塞的动力切断。

对此技术领域熟练的人士会想到某些增添和修改。为精简和可 读起见，此处删去了这些增添和修改，但认为它们是在下面权利要 求的范围之内。作为这种修改的一个例子，当控制台总成(12)用作 为一个独立的工位时，工作架(38)会要加大。在这种情况下，操作人 员会远离监控器(14)以及侧翼单元(40)。为适应这种情况，加大的 工作架(38)制成有一扇形缺口部分，在图2和3中作为选用的缺口 示出。