Устройство для контроля деятельности операторов автоматизированных систем управления

Союз СоветскикСоциалистичесиикРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(5 нениент заявки 9/О с прнсо (2 З) Пр сударстеанный камнтет СССР а делам нзабретеннй(2) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕЯТЕЛЬНОС ОПЕРАТОРОВ АВТОИАТИЗИРОВАННЫХ СИСТ УПРАВЛЕНИЯению явпрограминформаетов,ценки,держащее явления блок от мный блок, блоции, блок инди блок контроля мени, блок Изобретение относится к устройствам контроля деятельности операторов АСУ по точности, правильности и своевременности их управляющих воздействий в стрессовых ситуациях, обу ловленных дефицитом времени.Известно устройство, которое може использоваться для контроля временно загруженности операторов. Однако это устройство не позволяет оценить качество деятельности оператора в условиях дефицита времени 11.Известны также устройства, которы позволяют создавать условия дефицитавремени 123 и 33,Однако известные устройства не позволяют оценить влияние темповой напряженности накачестве деятельнос ти операторов.Наиболее близким к изобрет ляется устройство, сок предь 1блок имитации временных ограничений и блок определения темповой напряженности. Устройство позволяет оценивать влияние темповой напряженности на качество деятельности операторов 4Однако с помощью известного устройства нельзя оценивать надежность деятельности оператора, котораяхарактеризует способность оператора выполнять задание с определенным качест" вом в течение заданного времени и зависит от психофизиологического состояния оператора. Кроме того, устройство, создавая стрессовую ситуацию, не обеспечивает защиту оператора от чрезмерных психических и эмоциональных перегрузок, которые могут привести к физиологическому "отказу" человека- оператора.Цель изобретения - повышение точости контроля за счет обеспеченияолноты контроля качества и оценки надежности деятельности операторов путем одновременной оценки темповой3 936011 и физиологической напряженности деятельности и прогнозирование времени наступления опасных для здоровья оператора состояний,5Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее блокзадания программы обучения, первыйвход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока предъявления учебной информации, второй выход - с первым входом блока индикации, третийвыход - с первым входом блока индикации, четвертый выход - с входом блока задания времени, . пятыйвыход - с первым входом счетчикавремени, второй вход - с первым выходом блока ввода ответов, второйвыход которого подключен к второму входу счетчика времени, а третийвыход - к первому входу блока оценки темповой напряженности оператора,второй вход которого соединен с первым выходом счетчика времени, третийвход - с выходом блока задания времени, первый выход - с вторым входомблока индикации, а второй выход - свторым входом блока сравнения, третийвход которого подключен к второмувыходу счетчика времени, введены преобразователь кодов и последовательновключенные формирователь кодов Физиологических параметров, блок прогнозирования и регистратор, второй входкоторого. через преобразователь кодовсоединен с выходом блока сравнения,а третий вход - непосредственно с вторым выходом Формирователя кодов Физио".логических параметров, подключенным к4 Очетвертому входу блока сравнения,второй вход блока прогнозирования соединен с шестым выходом блока зада"ния программы, а выход - с третьимвходом блока индикации, причем блокпрогнозирования содержит узел сумми 45рования и последовательно включенныеузел дифференцирования, узел сравнения, ключ, узел деления кодов и дешифратор, второй вход которого соединен с вторым выходом узла сравнения,а выход является выходом блока, первый и второй входы узла суммирования являются соответственно первыми вторым входами блока, а выход соединен с вторым входом узла делениякодов, вход узла дифференцированиясоединен с первым входом блока, а выход - с вторым входом ключа,4Применение введенных блоков позволяет производить совместную оценку качества деятельности оператора,величины темповой и Физиологическойнапряженности. Кроме того, наличиепрогнозирования позволяет оцениватьвремя до наступления опасного дляздоровья оператора состояния, в течение которого обеспечивается качество деятельности, фиксируемое в условиях темповой напряженности без доведения Физиологической напряженности до критических значений, Эту оценку также используют для прекращенияэкспериментов при малом значении регистрируемого времени и тем самымлредупреждают наступление опасных дляздоровья операторов состояний,На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг, 2 - функциональная схема блока прогнозирования.Устройство для контроля деятельности операторов автоматизированныхсистем управления содержит блок 1 задания программы обучения, блок 2предъявления учебной информации,блок 3 индикации счетчик 4 времениблок 5 задания времени, "пок 6оценки темповой напряженности оператора, блок 7 ввода ответов, блок 8сравнения, формирователь 9 кодов Физиологических параметров, состоящийиз блока 10 датчиков и преобразователя 11 аналог-код, преобразователь 121кодов, регистратор 13, блок 14 прогнозирования, состоящий из узла суммирования 15, узла 16 дифференцирования,узла 17 сравнения, ключа 18, узла 19деления кодов и дешифратора 20.Блок 1 предназначен для заданиявида задачи управления, нормативныхзначений времени выполнения операций,а также для управления предъявлениеминформации имитацией временных ограничений, оценкой состояния и выдачизначения показателя качества деятельности оператора, Блок 2 предназначендля отображения задачи управления,которую необходимо решить оператору.Блок 3 предназначен для отображенияхода решения задачи управления оператором, времени оставшегося на решение данной задачи и времени до наступления опасного для здоровья операторасостояния. Блок 7 предназначен длявыдачи оператором управляющих сигналов после выполнения каждой заданнойоперации данного алгоритма управле011 6ка 8 также поступают сигналы, характеризующие величину темповой напряженности с блока 6 и текущее время -со счетчика 4, С формирователя 9 сигналы, характеризующие состояние человека-оператора, также поступают вблок 8, где определяются математические ожидания контролируемых физиологических параметров за период, равныйпостоянной времени регулирования сердечно-сосудистой системы оператора.8 блоке 8 подсчитываются матеиатицес-.кие ожидания и дисперсии контролируемых велицин. Сигналы с выхода блока 8поступают в преобразователь 12, гдеопределяются взаимные корреляционныехарактеристики контролируемых параметров, которые регистрируются регистратором 13. Кроме того, регистратором 13 регистрируются и сами значе"ния Физиологических параметров, длячего выход Формирователя 9 соединенс регистратором 13,Для оценки времени наступленияопасных для здоровья оператора состояний сигналы с выхода датциков 10поступают на вход блока 14, куда сблока 1 поступает предельно допустимые знацения контролируемых физиологических параметров. Величина значения времени, оставшегося до наступления состояния, опасного для здоровья оператора, выдаются в регистратор 13 и отображается на блоке 3,Определение времени, оставшегосядо наступления опасного для здоровьяоператора состояния, осуществляетсяв блоке 14 прогнозирования в соответствии с формулойс : (г-г):(н/д),где Г - максимально допустимое значение контролируемого параметра;текущее значение контролируе"мого параметра.Сигнал, пропорциональный значениюконтролируемого параметра,с формирователя 9 поступает на вход узла 15,где определяется разность между текущим и максимально допустимым значением контролируемого параметра, и навход узла 16 дифференцирования, гдеопределяется значение производнойконтролируемого параметра, Сигнал свыхода узла 16 поступает на узел 17,где происходит сравнение текущего значения производной с нулем. При превышении сигналом нулевого значения с узла 17 на ключ 18 поступает открываю 5 936ния, Счетцик 4 предназначен для задания нормативного времени на выполнение каждой операции алгоритма управления, определения необходимого вре-,мени на выполнение оставшейся частиданного алгоритма управления и выдачи этого значения времени в блоки 6и 8. Блок 5 предназначен для случайного автоматического подыгрыша допус"тимого времени на выполнение задачи оуправления в целом. Блок 6 предназначен для определения значения показателя темповой напряженности деятельности оператора в процессе решенияим задачи управления и выдачи этогозначения в блок 8. Блок 7 предназначендля ввода ответов оператора и фиксирования моментов для регистрации времени выполнения операций и текущейтемповой напряженности. Блок 8 предназначен для оценки статистическиххарактеристик контролируемых параметров. Формирователь 9 состоит из блока 10 и преобразователя 11 и предназначен для получения информации о состоянии оператора и выдачи ее в блоки 14и 8. Преобразователь 12 предназначен для определения характеристик связи между регистрируемыми параметрами.Блок 13 предназначен для регистрации контролируемых параметров, Блок 14Предназначен для определения времени,оставшегося до. наступления опасногодля здоровья оператора состояния ивыдачи знацения этого времени на регистрацию в регистратор 13 и на ин 35дикацию в блок 3.Устройство работает следующим образом.По сигналу с блока 1 выбирается4 Озадача управления, которая отображается на блоке 2, а последовательностьопераций, из которых состоит алгоритм решения данной задачи управления, отображается в блоке 3. Кроме45 этого, по сигналам с блока 1 в счетчике 4 задаются нормативные значения времени выполнения каждой операции алгоритма решения задачи, а в блоке 5 случайным образом подыгрывается допустимое время на выполнение данной задачи. Сигналы со счетчика 4 и блока 5 поступают в блок 6, в котором определяют текущую темповую напряжен. ность, Оператор, решая задачу, вводит решение с помощью блока 7, Сигнал, характеризующий правильность решения задачи 1 оператором,поступает с блока 1 на вход блока 8. На вход бло 7 93601 щий сигнал и сигнал, характеризующий значение производной контролируемого параметра, проходит на узел 19, где определяется значение прогнозируемого времени; аналоговый сигнал с узла 19 5 поступает на дешифратор 20, выход которого подключен к регистратору 13 и блоку 3При равенстве нулю сигнала с узла 16 узел 17 вырабатывает сигнал на 0 закрытие ключа 18. При этом регистрируется величина времени, которая была зафиксирована накануне равенства сигнала нулю, При значении сигнала меньше нуля происходит сброс дешифрато ра 20, и регистрируется максимальное время, так как значение сигнала меньше нуля говорит о нормализации параметра,Применение предлагаемого устройст аа позволяет проводить оценку надежности деятельности операторов в стрес,совых ситуациях, а также оперативно оценивать время наступления опасных для здоровья оператора состояний с 25 целью их предупреждения.Формула изобретения1, Устройство для контроля дея- з 0 тельности операторов автоматизированных систем управления, содержащее блок задания программы обучения, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока предъявления учебной информации, второй выходс первым входом блока сравнения, тре" тий выход - с первым входом блока индикации, четвертый выход - со входом 40 блока задания времени, пятый выходс первым входом счетчика времени,торой вход - с первым вь 1 ходом блока вода ответов, второй выход которого подключен ко второму входу счетчика 45 времени, а третий выход - к первому входу. блока оценки темповой напряженности оператора, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика времени, третий вход - с выходом бло 1 8ка задания времени, первый выходсо вторым входом блока индикации, авторой выход - со вторым входом блока сравнения, третий вход которогоподключен ко второму выходу счетчикавремени, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности контроля, в него введены преобразователькодов и последовательно включенныеформирователь кодов физиологическихпараметров, блок прогнозирования ирегистратор, второй вход которого через преобразователь кодов соединенс выходом блока сравненияа третийвход - непосредственно со вторым выходом формирователя кодов Физиологических параметров, подключенным кчетвертому входу блока сравнения, второй вход блока прогнозирования соединен с шестым выходом блока заданияпрограммы, а выход - с третьим входом блока индикации.2. Устройство по и. 1,о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем блокпрогнозирования содержит узел суммирования и последовательно включенныеузел дифференцирования, узел сравнения, ключ, узел деления кодов и дешифратор, второй вход к.;орого соединен со вторым выходом узла сравнения,а выход является выходом блока, первый и второй входы узла суммированияявляются соответственно первым и вторым входами блока, а выход соединенсо вторым входом узла деления кодов,вход узла дифференцирования соединенс первым входом блока, а выход - совторым входом ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 244753, кл. 6 07 С 3/08, 1968,2. Авторское свидетельство СССРМ 506903, кл. 6 09 В 7/02, 1976.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2608939/18-24,кл, С 09 В 7/04, 1978.4, Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2764904/18-24,кл. 6 09 В 7/00, 1979 (прототип).