Устройство для обучения операторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 7293 1)4 С 09 В 9/ САНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ в аварийных я введени импуль управле 5 и 29 рев 8-10, ференциру(21) 4307624/24-24(54) УСТРОЙТОРОВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам,: применяемым для обучения операторов систем. управления безошибочным действиям в аварийных ситуациях, а также к средствам испытаний систем управления. Цель - расширение дицакти- ческих возможностей устройства с обеспечением автоматизации процессов обучения операторов и испытаний средств контроля систем управления, а также повышение эффективности тренировки по обучению операторов навыкам безошибочных деиствии ситуациях. Цель достигаетс ем дополнительно счетчика сов, второго переключателя ния, двух переключателей жячов работы, трех триггеро элементов ИЛИ 13 - 15, диф ющего элемента 20, элемента НЕ 21, двух индикаторов 22, 23 второго элемента 19 задержки и блока 24 временной задержки. Устройство также содержит блок 1 памяти, дешифратор 2, разделительные элементы 3, переключатель 7 управления, элемент,И 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 16 времени, элемент 18 задержки, блок 26 сигнализации, блок 27 формирования учебной информации, пульт 28 оператора. Изобретение повышает эффективность обучения введением адекватного временного и стрессогенных факторов наряду с временной адаптацией сложности учебных заданий к уровню обученности операторов. 2 ип.Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, преимущественно к техническим средствам, применяемым для обучения операторов без 5ошибочным действиям в аварийных ситуациях, может применяться также дляислытания средств контроля системуправления.Цель изобретения - расширение ди О,дактических возможностей устройствас обеспечением автоматизации процессов обучения операторов и испытанийсредств контроля систем управления,а также повышение эффективности тренировки по обучению операторов навыкам безошибочных действий в аварийных ситуациях.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для обучения операторов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу в режимахобучения и испытаний.Устройство содержит блок 1 памяти,дешифратор 2, разделительные элементы 3, информационные выходы 4, вход5 обратной связи, первый переключатель 6 управления, второй переключатель 7 управления, первый триггер 8,второй триггер 9, третий триггер 10, 30элемент И 11, первый элемент ИЛИ 12,второй элемент ИЛИ 13, третий элементИЛИ 14, четвертый элемент ИЛИ 15,счетчик 16 времени, счетчик 17 импульсов, первый элемент 18 задержки, 5второй элемент 19 задержки, дифференцирующий элемент 20, элемент НЕ 21,первый индикатор 22, второй индикатор 23, блок 24 временной задержки,первый переключатель 25 режимов рабо ты, блок 26 сигнализации, блок 27формирования учебной информации,блок 26 сигнализации, блок 27 формирования учебной информации, пульт 28оператора, второй переключатель 29 45режимов работы. Устройство работает следующим образом,Устройство переводится в исходное состояние либо после нажатия кнопки переключателя 7, либо автоматически после каждого цикла иапытаний. В исходном состоянии триггеры 8 - 10 находятся в нулевом состоянии, счетчи ки 16, 17 и блок 1 обнулены, транспаранты индикаторов 22 и 23 "ИСК" (испЬтания средств контроля) и пОСКп (отказ системы контроля) соответственно не горят. На всех выходах дешифратора 2 сигналы отсутствуютПеред очередным циклом обучения целесообразно провести испытания средств контроля обслуживаемой системы управления. Дпя этого переключатель 25 переводится в отключенное состояние, а переключатель 29 - в первое положение, обеспечивающее непосредственное подключение входа 5 к элементам 20 и 21.После нажатия кнопки переключателя 6 триггеры 8 и 9 переводятся в единичное состояние, при этом загорается транспарант "ИСК" индикатора 22, Через элемент 12 по сигналу от кнопки переключателя 6 в счетчик 17 импульсов записывается единица, этим же сигналом запускается счетчик 16, По этому же сигналу, поступающему через элементы 13 и 19, содержимое счетчика 17 переписывается в блок 1, вследствие чего на первом входе дешифратора 2 появляется положительный уровень найряжения, который через соответствующий разделительный элемент 3 поступает на одну из шин информационного выхода устройства, подключенную к одной из контрольных точек радиоэлектронной аппаратуры испытуемой системы управления, Появление этого уровня напряжения вносит помеху в нормальное функционирование последней. При исправности средств контроля в испытуемой системе формируется сигнал "Неисправность", который в виде положительного уровня напряжения поступает на вход 5 устройства, и с него - непосредственно на вход элемента 20, где преобразуется в импульсный сигнал, который через элемент 14 осуществляет обнуление блока 1, в качестве которого в данном .случае может быть использован триггерный регистр. Этим самым снимается помеха нормальному функционированию системы управления. Через некоторое время, не превышающее время задержки импульсов элементом 18, работоспособность системы управления восстанавливается, система начинает функционировать нормально, что индицируется пропаданием положительного уровня сигнала "Неисправность" на входе 5. С выхода элемента 21 инверсный сигнал "Неисправность" в виде положительного уровня напряжения поступает на вход элемента 11, разре 472938шая прохождение задержанного на максимально возможное время восстановления нормального функционирования системы импульсного сигнала "Неисп5 равность в качестве очередного счетного импульса на счетчик, 17. Возросшее на единицу значение двоичного кода счетчика 17 переписывается после прихода дополнительно задержанного в элементе 19 этого же импульса "Неисправность" в блок 1, что вновь вызывает возбуждение неисправности в испытуемой системе, в данном случае через контрольную точку, связанную 15 со второй шиной информационного выхода устройства, Далее описанный процесс циклически повторяется до тех пор, пока не будет завершено зондирование аппаратуры испытуемой 2 О системы через все контрольные точки, подключенные к информационному выход ду устройства.Признаком неисправности системы контроля первоначально является факт 25 останова счетчика 17, который произойдет в том случае, если в ответ на очередной помеховый сигнал, вводимый в систему управления,. от последней не поступит сигнал "Неисправность". ЗО По истечении же максимально возможного времени прохождения полного цикла испытаний в данном случае в счетчике 16 сформируется импульс переполнения, который поступает на единичный вход триггера 20, что приводит к загоранию транспаранта индикатора 23 "ОСК" (отказ системы контроля). Если же полный цикл испытаний про О шел нормально, то сигналом переполнения счетчика 17 осуществляется начальная установка счетчика 16 и тем самым исключается возможность выработки сигнала ОСК. По этому же сигналу завершается автоматический перевод устройства в исходное состояние путем обнуления триггеров 8 и 9.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое осуществление процедуры испытаний средств контроля обслуживаемой системы управления.В режиме обучения переключатель 25 переводится в замкнутое состоя 55 ние, что о б еспечивае т возможностьпрохождения сигнала Неисправность с входа обратной связи устройства на входы блоков 26 и 27. Переключатель 29 переводится в одно из положений, обеспечивающее прохождение сигнала "Неисправность", на элементы 20 и 21 с заданной перед очередным циклом тренажа задержкой, которая может во много раз превышать время автоматиче-. ского прохождения полного цикла испытаний средств контроля обслуживаемой системы.При нажатии кнопки переключателя б в режиме обучения описанным ранее образом в обслуживаемую систему уп-. равления вводится неисправность по первой шине информационного выхода устройства и осуществляется запуск блока 27, Кроме того, импульс счета с выхода элемента 12 поступает на вход блока 27 в качестве импульса счета программно реализованного счетчика импульсов, содержимое которого всегда совпадает с содержимым счетчика 17, определяющего адрес вводимой неисправности. В соответствии с содержиым программного счетчика импульсов в блоке 27 программа формирует соответствующий файл информации отображения для пульта 28, в котором содержится перечень случайным образом упорядоченных операций оптимального алгоритма деятельности оператора в данной аварийной ситуации. После появления на входе 5 сигнала "Неисправность" последний поступает непосредственно на блок 26 и вход блока 27, При этом неупорядоченный файл оптимального алгоритма деятельности оператора в данной аварийной ситуации отображается на экране пульта 28.Одновременно оператор начинает подвергаться воздействию звуковых и световых эффектов, генерируемых блоком 26. Задача обучаемого оператора состоит в адекватном упорядочении отображаемой последовательности операций оптимального алгоритма деятельности с помощью клавиатуры пульта 28 с присвоением каждой операции ее правильного порядкового номера в алгоритме. При этом время выполнения задания ограничивается временем прохождения сигнала "Неисправность" через блок 24, установленным перед началом даннсго цикла тренажа. Независимо от качества выполнения первого задания оператором через заданное время произойдет переключение помехи на вторую шину информационного выхода устройства и оператору на экране пульта5 1472928 буде т предъявлен новый ал го ритмдеятельности, соответствующий второйпо счету аварийной ситуации. Далееописанный процесс циклически повто 5ряется до тех пор, пока не будет завершено зондирование аппаратуры испытуемой системы управления через всеконтрольные точки, подключенные кинформационному выходу устройства.Возможно задание начального адре-.са неисправности перед очередным циклом тренажа программно с одновременным набором этого адреса в счетчике17, осуществляемым после нажатия 15кнопки переключателя 6 перед пускомустройства,Качество деятельности обучаемыхоценивается программно блоком 27 пу.тем подсчета количества успешно и неуспешно выполненных заданий. Приэтом возможно оперативное восстановление пробелов в навыках операторапутем анализа допущенных ошибок приструктурировании соответствующих файлов, хранимых в памяти блока 27, Доступ к файлам осуществляется программно через клавиатуру пульта 28,По мере освоения оператором навыков безошибочных действий в аварий-. ЗОных ситуациях процесс обучения адаптируется путем сокращения допустимого времени выполнения каждого задания, что осуществляется с помощьюсоответствующего дискретного уменьшения времени существования каждоговида неисправности, вводимой в систему управления, за счет подключения соответствующих входов блока 24переключателем 29 к входу 5, 40На позиции 1 фиг. 2 показана вреУменная диаграмма возможного следования сигналов "Пуск", на позиции 2диаграмма напряжения на единичном выходе триггера 8, на позиции 3 - возможная последовательность реализациисигналов на соответствующих пронумерованных информационных выходах устройства при его работе в режиме испытаний средств контроля, обслуживаемойсистемы управления. Различная длитель=ность существования каждого из этихсигналов обусловлена возможной стохастичностью. времени реакции средствконтроля. обслуживаемой системы натот или иной помеховый сигнал. На позициях 4, 5 и 6 показаны возможныереализации сигнала на одной (в данномслучае на первой) шине информационно 38 6го выхода устройства по мере сокращения времени, отводимого оператору на выполнение заданий в последовательных циклах тренажа, чем и обеспечивается временная адаптация степени сложности заданий к уровню обученности операторов, обусловливающая в основном высокую дидактическую эффективность автоматизированного процесса обучения с помощью предлагаемого устройства.Устройство обеспечивает автоматизацию процессов обучения операторов и испытаний средств контроля систем управления, а также повышает эффективность тренировок операторов навыкам безошибочных действий в аварийных ситуациях, достигаемую за счет введения адекватного фактора дефицита времени, дополнительных звуковых и световых стрессогенных факторов и временной адаптации степени сложности учебных заданий к уровню обученности операторов. Формула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее дешифратор, входы которого соединены с соответствующими выходами блока памяти, а выходы - с входами соответствующих разделительных элементов, выходы которых являются выходами устройства, элемент И, выход которого подключен к одному входу первого элемента ИЛИ, первый элемент задержки, первый переключатель управления, вход которого соединен с первой шиной питания, блок формирования учебной информации, информационные входы-выходы которого подключены к соответствующим входам- выходам пульта оператора, блок сигнализации и счетчик времени, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены счетчик импульсов, первый, второй и третий триггеры, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй эле-. мент задержки, дифференцирующий элемент, второй переключатель управления, элемент НЕ, первый и второй переключатели режимов работы, первый и второй индикаторы и блок временной задержки, входы которого соединены с соответствующими выходами первого переключателя режимов работы, а вы(3 ходы - с входами дифференцирукщего элемента и элемента ЬЕ, подключенными к одному из выходов первого переключателя режимов работы входы коЭ 5 торого являются информационным входом устройства и соединены с входом второго переключателя режимов работы, выход которого подключен к входу блока сигнализации и управляющему входу блока формирования учебной информации, адресный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а вход запуска - с выходом первого переключателя управления, подключенным к одному входу второго элемента ИЛИ, другому входу первого элемента ИЛИ, информационному входу счетчика времени и Я-входам первого и второго триггеров, информационный вход счет/ чика импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, установочный .вход - с выходом второго переключателя управления, информационные выходы - с соответствующими информацион ными входами блока памяти, а выход переполнения - с К-входом второго триггера и одним входом четвертого элемента ИЛИ другой вход которого подключен к выходу второго переключатепя управления, соединенному с К-входом третьего триггера и одним входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу блока памяти, а другой вход - к выходу дифференцирующего элемента, соединенному с входом первого элемента.задержки, выход которого подключен к другому входу второго элсмента ИЛИ и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а третий вход - с выходом первого триггера, К-вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, соединенному с установоч - ным входом счетчика времени, выход которого подключен к Б-входу третьего триггера, одни входы первого и второго индикаторов соединены с второй шиной питания, а другие входы - с выходами второго и третьего триггеров соответственно, вход второго переключателя управления подключен к первой шине питания, вход второго элемента задержки соединен с выходомвторого элемента ИЛИ, а выход - с входом записи блока памяти.