人机工程设计水平已成为产品及系统现代化的重要标志和市场竞争的重要要素之一。 本书旨在将人机工程的原理和准则应用于电子设备及系统的设计中，为工程技术人员和管理者提供一些实用的数据、方法和实例。本书汇集、筛选了国内外近年来的大量资料，并结合作者的某些心得编著而成。其内容涵盖了人的生理、心理特点，显示、控制系统及其界面设计，控制室布局及作业空间设计，软件、通信系统、人机界面及通信网络的仿真设计，以及人机系统总体、人的可靠性和安全性设计等方面。 本书叙述简明扼要、材料丰富、图文并茂，既可作为机电产品及系统设计与应用的工程技术人员培训或自学用书，也可作为高等院校师生和专业研究人员的教学、科研参考书。

序 电子机械工程的主要任务，是进行面向电性能的高精度、高性能电子设备机械结构的分析、设计与制造技术的研究。 高精度、高性能机电装备主要包括两大类，一类是以机械性能为主，将电性能服务于机械性能的机械装备，如大型数控机床、加工中心等加工装备，兵器、化工、船舶、农业、能源、挖掘与掘进等行业重大装备，主要是运用电子信息技术来改造、武装、提升传统装备的机械性能；另一类则是以电性能为主，将机械性能服务于电性能的电子设备，如雷达、通信、计算机、导航、天线、射电望远镜等，其机械结构主要用于保障特定电磁性能的实现，被广泛应用于陆、海、空、天等各个关键领域，发挥着不可替代的作用。 这两大类装备从广义上讲，都属于机电结合的复杂装备，是机电一体化技术重点应用的典型代表。机电一体化（Mechatronics）概念最早出现于20世纪70年代，其英文是由Mechanical与Electronics两个词掐头去尾组合而成的，体现了机械与电磁（气）技术不断融合的内涵演进和发展趋势。 伴随着机电一体化技术的发展，相继出现了诸如机电-液一体化、流-固-气一体化、生物-电磁一体化等概念，虽然说法不同，但实质上基本还是机电一体化，目的都是研究不同物理系统或物理场之间的相互关系，从而提高系统或设备的整体性能。 高性能复杂机电装备的机电一体化设计从出现至今，经历了机电分离、机电综合、机电耦合三个不同的发展阶段。在高精度与高性能电子设备的发展上，这三个阶段的特征体现得尤为突出。 机电分离（Independent between Mechanical and Electronic Technologies，IMET）指电子设备的机械结构设计与电磁设计分别、独立进行，但彼此间的信息可实现在（离）线传递、共享，即机械结构、电磁性能的设计仍在各自领域独立进行，但在边界或域内可实现信息的共享与有效传递，例如，反射面天线的结构与电磁、有源相控阵天线的温度-结构-电磁等。 需要指出的是，这种信息共享在设计层面上仍是机电分离的，故传统分离设计固有的诸多问题依然存在，最明显的有两个：一是电磁设计人员提出的机械结构设计与制造精度的要求往往太高，时常超出机械的制造加工能力，而机械结构技术人员因缺乏对电磁知识的深入了解，只能千方百计地设法加以满足，带有一定的盲目性；二是在工程实际中，有时会出现奇怪的现象，即机械结构技术人员费了九牛二虎之力制造出的产品，电性能又时常出现不满足的情况。相反，机械制造精度未达要求的产品，电性能又是满足的。原因何在，知其然而不知其所以然。因此，在实际工程中，只好采用备份的办法，最后由电调来决定选用哪一个。这两个问题的长期存在，导致电子设备研制的性能低、周期长、成本高、结构笨重，成为长期制约电子设备性能提升并影响未来装备研制的一个悬而未决的瓶颈。 随着电子设备工作频段的不断提高，机电之间的相互影响越发明显，机电分离设计遇到的问题越多，矛盾也就越突出。于是，机电综合（Syntheses between Mechanical and Electronic Technologies，SMET）的设计概念出现了。机电综合是机电一体化的较高层次，它比机电分离前进了一大步，主要表现在两个方面：一是建立了同时考虑机械、电磁、热等性能的综合设计的数学模型，可在设计阶段有效消除某些缺陷与不足；二是建立了一体化的有限元分析模型，如在高密度机箱机柜分析中，可共享相同几何空间的电磁、结构、温度的数值分析模型。 自21世纪初以来，电子设备呈现出高频段、高增益，高密度、小型化，快响应、高指向精度的发展趋势，机电之间呈现出强耦合的特征。于是，机电一体化迈入了机电耦合（Coupling between Mechanical and Electronic Technologies，CMET）的新阶段。 机电耦合是比机电综合更进一步的理性机电一体化，其特点主要包括两点：一是分析中不仅可实现机械、电磁、热的自动数值分析与仿真，且可保证不同学科间信息传递的完备性、准确性与可靠性；二是从数学上导出了基于物理量耦合的多物理系统的耦合理论模型，探明了非线性机械结构因素对电性能的影响机理。设计是基于该耦合理论模型和影响机理的机电耦合设计。可见，机电耦合与机电综合相比具有本质不同，有了质的飞跃。 从机电分离、机电综合到机电耦合，机电一体化技术发生了鲜明的代际演进，为高端装备设计与制造提供了理论与关键技术支撑，而复杂装备制造的未来发展，将不断趋于多物理场、多介质、多尺度、多元素的深度融合，机械、电气、电子、电磁、光学、热学等融于一体，巨系统、极端化、精密化将成为新的趋势，以机电耦合为突破口的设计与制造技术也将迎来更大的挑战。 随着新一代电子技术、信息技术、材料、工艺等学科的快速发展，未来高性能电子设备的发展将呈现出两个极端特征：一是极端频率，如对潜通信等极低频段，天基微波辐射天线等应用的毫米波、亚毫米波乃至太赫兹频段；二是极端环境，如南北极、深空与临近空间、深海等。这些都对机电耦合理论与技术提出了前所未有的挑战，亟待开展如下研究。 第一，电子设备涉及的电磁场、结构位移场、温度场的场耦合理论模型（Electro- Mechanical Coupling，EMC）的建立。因为它们之间存在着相互影响、相互制约的关系，需探明它们之间的影响与耦合机理，廓清多场、多域、多尺度、多介质的耦合机制，多工况、多因素的影响机理，并表示为定量的数学关系式。 第二，电子设备存在的非线性机械结构因素（结构参数、制造精度）与材料参数，对电子设备的电磁性能影响明显，亟待探索这些非线性因素对电性能的影响规律，进而发现它们对电性能的影响机理（Influence Mechanism，IM）。 第三，机电耦合设计方法。需综合分析耦合理论模型与影响机理的特点，进而提出电子设备机电耦合设计的理论与方法，这其中将伴随机、电、热各自分析模型及它们之间的数值分析网格间的滑移等难点的处理。 第四，耦合度的数学表征与度量。理论上讲，任何耦合都是可度量的。为深入探索多物理系统间的耦合，有必要建立一种通用的度量耦合的数学表征方法，进而导出可定量计算耦合度的数学表达式。 第五，应用中的深度融合。机电耦合技术不仅存在于几乎所有的机电装备中，而且在高端装备制造转型升级中扮演着十分重要的角色，是迭代发展的共性关键技术，在装备制造业的发展中有诸多重大行业应用，进而贯穿于我国工业化与信息化的整个历史进程中。随着新科技革命与产业变革的到来，尤其是随着以数字化、网络化、智能化为标志的智能制造的出现，工业与信息技术的深度融合势在必行，而该融合在理论与技术层面上则体现为机电耦合理论的应用，由此可见其意义深远、前景广阔。 本丛书是在上次编写的基础上，做进一步修改、完善、补充而成的，共15本，较上次有了增加。同时，本丛书的另一特点是，将作者及其团队在电子设备领域的科研与工程实践经验、体会，有机地融入书中，以期对工程技术人员能有较高的参考与借鉴意义。 希望本丛书的出版将对我国电子机械工程技术的发展起到积极的促进作用。 中国工程院院士 段宝岩 中国电子学会电子机械工程分会主任委员 2021年10 第1版前言 现代对产品（或系统）的评价，应包括两个方面：技术方面和人机工程方面。人机工程设计水平已成为产品现代化的重要标志和市场竞争的要素之一。 人机工程设计的价值在于，它是一种人性化的设计，是“以人为本”理念在技术上的体现。它从满足人对产品的使用性要求出发，使产品的布局、人机界面、环境和组织等方面，能适合人的生理、心理特点，实现人、机、环境间的协调和整体优化，使人能安全、健康、舒适和高效地进行工作。 “人机工程学”是一门新兴的综合性边缘学科，欧洲称为“人类工效学”；北美称为“人因工程学”或“人体工程学”；日本称为“人间工学”；我国主要采用“人类工效学”，而在工程技术领域则多采用“人机工程学”。 人机工程学的应用面非常广泛，它涉及人类工作和生活的诸多领域。本书的宗旨，则是将人机工程的原理和准则应用于电子设备的设计，为工程技术人员和管理者提供一些实用的数据、方法和实例。 本书根据电子设备设计的实际需要，在广泛汇集国内外有关人机工程设计的资料、数据、研究成果的基础上，并结合作者一些研究心得，整合编著而成。尤其是大量引用近年来GB、ISO、IEC许多标准，力求使本书具有系统性、新颖性、实用性的特点。 本书虽以面向电子设备及系统为主，但其基本原理和方法可通用于各类设备和产品，并且目前各种设备几乎都实现了“机电一体化”，因而，它也适用于其他各行业的设备和产品。 本书叙述简明扼要、材料丰富、图文并茂，既可作为设计与应用手册使用，又可作为工程技术人员培训或自学教材，也可作为大专院校师生和专业研究人员的教学、科研参考书。 本书得以立项和出版，首先要感谢中国电子学会电子机械分会和电子工业出版社以其远见卓识，把人机工程应用的出版问题摆到了应有的位置。本书在编写过程中参阅了许多文献和著作，并引用了其中的许多资料、表格和插图，在此仅向这些先行者致以诚挚的谢意。最后，要特别感谢我的充满爱心和通情达理的妻子，没有她的全力支持，我是难以如期完成本书的编写工作的，我仅将此书献给她。 由于编者水平有限，书中难免有偏颇、欠缺和不妥之处，敬请广大学者、专家及读者指正。 童时中 第2版前言 《电子设备人机工程设计及应用》的出版，在电子装备的设计和使用中，对提高工作效率，保证人机安全、人的健康和舒适等发挥了积极作用。该书出版至今已有10余年，各方面都发生了很大的变化，为适应新的情况和需求，中国电子学会电子机械分会和电子工业出版社及时决定对该书进行修订。 《电子设备人机工程设计及应用》主要面向电子设备，以满足迅速发展的电子系统和装备（尤其是军用装备）发展的需要。然而，就电子技术而言，近年来发展最为迅猛的是电子信息技术，诸如由光纤通信和移动通信构成的各类互联网和人工智能技术等，不仅广泛应用于电子系统和装备，而且衍生出了品种繁多的电子产品。尤其是家用电器和个人电子产品都是直接供人使用的，产品是否能满足人的生理、心理需求和便于使用，就成为市场竞争的重要因素。并且这些产品都是由硬件和软件组成的机电一体化、人工智能的高技术产品，如现在竞争最为激烈的手机，由最初的移动电话（相对于固定电话）“大哥大”发展成为包含触摸屏，具有独立操作系统，可由用户自行安装软件，具备无线接入互联网功能的智能手机。也就是说，更加突出了人机工程设计对电子产品和系统的重要性。 为了适应上述情况，相比原版，第2版有如下变化。 （1）书名改为《电子设备及系统人机工程设计》。 （2）新增第9章软件的人机工程设计和第15章通信网络的仿真设计。 （3）对电子信息技术方面设计的内容（如第7章、第10章）进行“新陈代谢”。 （4）为延长电子设备或系统的使用寿命，强化属于广义可靠性（第13章）范畴的“维修性设计”内容。 （5）将原书的第12章拆分为两章：第13章人机系统的可靠性和维修性设计及第14章人机系统的安全性设计。全书由12章增至15章。 （6）对第2章的主要人体参数部分做了较大修改。近年来世界各国人的身高平均每10年增加10mm。在GB/T 10000—1988《中国成年人人体尺寸》中，男子平均身高（P50）为1678mm，而2014年中国成年男子平均身高为1697mm，本书对1988年的人体尺寸数据是否还有使用价值，以及如何运用等问题，提出了解决方案。 （7）对其他各章的某些内容做了必要的增删。 本书的第7、9、10、15章由童和钦编写，其他各章由童时中编写并统稿。 由于编者水平有限，书中难免有偏颇、欠缺和不妥之处，敬请广大读者和专家指正。 国家电网公司电力科学研究院 童时中 2021年11月于南京

第1章 绪论 （1） 1.1 人机工程学概述 （1） 1.1.1 学科的概念和定义 （1） 1.1.2 人机工程学的研究对象 （2） 1.1.3 人机工程学的研究内容及与相关学科的联系 （3） 1.1.4 人机工程学发展概况 （4） 1.1.5 人机工程标准化 （6） 1.2 以人为中心的设计及产品和工作系统的可用性 （7） 1.2.1 以人为中心的设计 （7） 1.2.2 产品和工作系统的可用性 （9） 1.3 产品和系统的设计原则 （10） 1.3.1 工作系统设计的基本原则 （11） 1.3.2 工作空间和工作设备的设计原则 （11） 1.3.3 工作环境的设计原则 （13） 1.3.4 工作过程的设计原则 （14） 第2章 基于人体测量数据的设计 （15） 2.1 人体尺寸测量及其数据 （15） 2.1.1 人体尺寸测量 （15） 2.1.2 常用的人体参数 （16） 2.1.3 国际通用人体尺寸和军标中的人体测量数据 （17） 2.1.4 人体主要参数的换算 （19） 2.2 人体尺寸在设计中的运用 （20） 2.2.1 人体尺寸参数选用中的若干问题 （20） 2.2.2 使用者群体的满足度 （22） 2.2.3 人体尺寸百分位数在设计中的应用原则 （23） 2.2.4 人体尺寸参数在设计中的修正 （26） 2.2.5 产品（工程）功能尺寸的确定 （28） 2.2.6 人体模板及其应用 （29） 2.3 工作岗位尺寸的设计原则 （30） 2.3.1 工作岗位尺寸的类型 （30） 2.3.2 与作业无关的工作岗位尺寸 （31） 2.3.3 与作业有关的工作岗位尺寸 （32） 2.3.4 工作岗位尺寸的设计 （34） 第3章 基于人的生理及心理特点的设计 （36） 3.1 面向人机界面监控心理的设计 （37） 3.1.1 感觉与知觉 （37） 3.1.2 注意与记忆 （38） 3.1.3 思维与联想 （40） 3.1.4 学习与动力定型 （40） 3.1.5 定势与习惯 （41） 3.1.6 技能与能力 （42） 3.2 预防作业疲劳的设计原则 （42） 3.2.1 工作负荷 （43） 3.2.2 心理负荷 （43） 3.2.3 应激与心理紧张 （44） 3.2.4 精神疲劳 （45） 3.3 有关心理负荷的人机工程设计原则 （46） 3.3.1 一般设计原则 （46） 3.3.2 预防心理疲劳的设计原则 （48） 3.3.3 预防类疲劳态的设计原则 （50） 3.4 产品（系统）设计与创新中的心理学要素 （52） 3.4.1 面向用户消费心理的设计 （52） 3.4.2 产品创新中的心理学要素 （55） 3.4.3 创新思维技法 （57） 3.4.4 创新思维的实现途径 （58） 第4章 人机系统总体设计 （60） 4.1 人机系统的设计原则和程序 （60） 4.1.1 人机系统设计的基本方法 （60） 4.1.2 系统的功能和任务分析 （61） 4.1.3 人机系统功能分配准则 （63） 4.1.4 作业分析与设计 （64） 4.1.5 人机工程设计过程 （66） 4.2 运行和管理系统设计 （70） 4.2.1 运行和管理系统中的人机工程问题 （70） 4.2.2 运行和管理系统设计需要考虑的要素 （71） 4.3 室内工作系统环境条件要求 （72） 4.3.1 照明环境要求 （73） 4.3.2 微气候环境要求 （78） 4.3.3 噪声和振动环境要求 （83） 4.4 人机系统的评价 （86） 4.4.1 评价要点和工作程序 （86） 4.4.2 评价方法和设计改进 （88） 4.4.3 核查表及访问和问卷法的应用 （89） 第5章 视觉和显示界面的设计 （91） 5.1 视觉系统及其机能 （91） 5.1.1 视觉 （91） 5.1.2 视线和视野 （93） 5.1.3 视角、视距和视力 （96） 5.1.4 各视觉器官机能要素间的相互关系 （97） 5.2 视觉信号 （98） 5.2.1 视觉信号的分类和要求 （98） 5.2.2 信号与操作者之间的位置关系—视区划分 （100） 5.2.3 信号的对比度和视（认）度（可见度） （101） 5.2.4 视觉信号表面色和灯光信号色 （103） 5.3 视觉显示器的类型和选用 （105） 5.3.1 视觉显示器的分类和设计原则 （105） 5.3.2 模拟显示器 （106） 5.3.3 光电显示器 （107） 5.3.4 屏幕显示器 （110） 5.3.5 机械显示器 （111） 5.3.6 显示器的信号解释设计 （112） 5.3.7 显示器的选用 （113） 5.4 字符和图形符号的应用 （115） 5.4.1 文字符号的应用 （115） 5.4.2 图形符号的应用 （117） 5.5 作业的视觉工效 （119） 5.5.1 信号因素对视觉效果的影响 （119） 5.5.2 视觉生理因素对视觉效果的影响 （120） 5.5.3　环境因素对视觉效果的影响 （121） 5.5.4　视觉效果的评价 （122） 第6章 触觉和操作界面的设计 （124） 6.1 操纵作业和触觉显示 （124） 6.1.1 操纵动作和作业姿势 （124） 6.1.2 操纵力 （125） 6.1.3 触觉显示 （128） 6.2 操纵作业的作业区 （128） 6.2.1 坐姿操作手功能可及范围 （129） 6.2.2 控制台上坐姿操作区的划分 （130） 6.2.3 立姿手功能可及范围和立式屏操作区划分 （132） 6.3 控制器的几何定向与操作方向 （133） 6.3.1 三维运动方向和操作方向 （133） 6.3.2 手动控制机构操作方向的标记 （135） 6.4 控制器的设计原则 （136） 6.4.1 控制器设计的工效学因素 （137） 6.4.2 控制器设计的一般原则 （138） 6.5 常用控制器的类型及其选用 （141） 6.5.1 各类常用控制器的类型和特点 （141） 6.5.2 常用控制器的主要参数 （144） 6.5.3 控制器的选用要点 （150） 第7章 听觉和通信界面设计 （153） 7.1 听觉信号系统 （153） 7.1.1 听觉信号的感知 （153） 7.1.2 听觉显示器 （156） 7.2 通信系统的人机工程问题和设计步骤 （158） 7.2.1 人—机系统中的通信系统 （158） 7.2.2 通信系统人机工程设计的若干问题 （159） 7.2.3 通信系统的组成和分类 （161） 7.2.4 通信网的构成及其发展 （163） 7.2.5 通信系统和通信网的性能指标及评估 （167） 7.2.6 通信系统人机工程设计步骤 （168） 7.3 人—人间语言通信系统 （173） 7.3.1 语言通信系统的组成要素 （173） 7.3.2 噪声环境下的语言通信 （174） 7.3.3 语言通信网和广播系统 （175） 7.4 人—人间非语言通信系统设计 （176） 7.4.1 文本通信基础 （176） 7.4.2 文件体系和文件模板化 （178） 7.4.3 文本通信（数据通信）系统 （180） 7.5 人—机语音通信和多媒体通信系统应用 （181） 7.5.1 人—机间的语音通信 （181） 7.5.2 语音合成 （183） 7.5.3 语音识别和语音增强 （183） 7.5.4 多媒体通信系统 （185） 第8章 显示—控制系统界面设计 （187） 8.1 显示—控制系统要求 （187） 8.1.1 显示器、控制器及其相互作用 （187） 8.1.2 显示—控制系统设计原则 （188） 8.1.3 显示—控制系统设计步骤 （190） 8.2 显示—控制界面的布局设计 （192） 8.2.1 基本原则 （192） 8.2.2 显示—控制的相应性 （195） 8.2.3 面板布局中的编组技术与功能区域表达 （198） 8.2.4 标记（标牌）设计要求 （200） 8.3 显示器和控制器的编码原则 （203） 8.3.1 编码的基本方法 （203） 8.3.2 视觉代码 （204） 8.3.3 听觉和触觉代码 （209） 8.3.4 应用要求和示例 （210） 第9章 软件的人机工程设计 （212） 9.1 软件设计的心理因素 （212） 9.1.1 概述 （212） 9.1.2 程序结构的心理因素 （212） 9.1.3 程序语言的心理因素 （213） 9.1.4 软件人机交互界面要求 （213） 9.2 软件体系结构要求 （214） 9.2.1 软件体系结构的层次化 （214） 9.2.2 软件程序的模块化 （215） 9.2.3 软件模块的设计和评价 （217） 9.2.4 软件系统的面向对象设计方法 （218） 9.2.5 系统软件资源要求 （220） 9.3 软件编码原则与要求 （221） 9.3.1 编码的一般原则 （221） 9.3.2 程序编写风格 （222） 9.3.3 源代码文档编写 （223） 9.4 软件程序的错误控制 （225） 9.4.1 错误控制的目的 （225） 9.4.2 控制错误的方法 （225） 9.4.3 调试 （227） 9.4.4 回归测试 （228） 9.4.5 防错性程序设计 （229） 9.5 软件文档的编写要求 （229） 9.5.1 概述 （229） 9.5.2 文档编写的原则和要求 （230） 9.5.3 软件文档的类型与内容 （232） 9.5.4 软件文档编写中需考虑的因素 （234） 9.6 软件设计质量评估 （235） 9.6.1 软件质量特性 （235） 9.6.2 质量特性使用指南 （237） 9.7 软件维护要求 （238） 9.7.1 软件维护的特点和内容 （238） 9.7.2 软件维护界面要求 （239） 9.7.3 软件生存周期和维护过程 （241） 9.7.4 影响软件维护的因素及解决方法 （242） 第10章 人—计算机界面设计 （245） 10.1 人—计算机界面的人机工程要求 （245） 10.1.1 人—计算机界面的要求 （245） 10.1.2 视觉显示屏的基本要求 （246） 10.1.3 人—计算机界面设计的标准化 （246） 10.2 视觉显示屏的人机工程要求 （247） 10.2.1 视觉显示屏的类型和显示质量要求 （247） 10.2.2 手机、计算机屏幕显示的人机工程要求 （249） 10.3 大型平板显示器的人机工程要求 （250） 10.3.1 大屏幕平板显示 （250） 10.3.2 大屏幕互动平板显示器 （250） 10.3.3 大屏幕显示系统 （252） 10.4 屏幕的视觉显示格式设计 （253） 10.4.1 视觉显示界面信息显示要求 （253） 10.4.2 对象系统分析 （254） 10.4.3 显示格式总体设计 （256） 10.4.4 屏幕显示格式要素及其制定要求 （256） 10.4.5 适当选取表达的形式 （257） 10.4.6 视觉显示屏的使用和评价 （258） 10.5 人—计算机对话原则和对话方式选择 （259） 10.5.1 人—计算机对话原则 （259） 10.5.2 人—计算机对话方式的选择 （261） 10.5.3 对话技术的选择和组合 （264） 10.6 多媒体用户界面软件设计原则 （266） 10.6.1 概述 （266） 10.6.2 多媒体设计原则 （266） 10.6.3 设计宜考虑的事项 （268） 10.6.4 设计和开发过程 （269） 10.7 多媒体用户界面的媒体选择和组合 （270） 10.7.1 媒体选择和组合的一般指南 （271） 10.7.2 设计问题和认知背景 （272） 10.7.3 信息类型的媒体选择 （273） 10.7.4 媒体整合 （275） 10.7.5 媒体组合模式示例 （275） 第11章 受限空间设计 （278） 11.1 受限作业空间 （278） 11.1.1 受限作业空间设计总则 （278） 11.1.2 人体受限作业空间的最小尺寸 （279） 11.1.3 臂膀作业出入口的最小尺寸 （280） 11.1.4 手作业出入口的最小尺寸 （281） 11.1.5 用于机械安全的开口尺寸确定原则 （281） 11.2 受限活动空间 （282） 11.2.1 作业人员的纵、横向活动间距 （282） 11.2.2 通道尺寸 （283） 11.2.3 工作岗位的活动面积 （285） 11.3 安全空间（距离） （285） 11.3.1 防止触及危险区和免受挤压的安全距离 （285） 11.3.2 防止烧伤的安全距离 （286） 11.3.3 防止有害物质和有害因素的安全距离 （286） 11.3.4 防电击的安全距离 （287） 11.4 个人社会心理空间 （290） 11.4.1 个人心理空间 （290） 11.4.2 个人领域 （292） 第12章 控制室布局和工作站设计 （294） 12.1 控制室系统总体布局设计 （294） 12.1.1 控制室系统及布局设计的基本原则和步骤 （294） 12.1.2 控制室的总体布局要求 （296） 12.2 控制室设备的布置与组合 （298） 12.2.1 设备的布置要求和形状选择 （298） 12.2.2 共享显示屏的布置 （298） 12.2.3 控制室内工作站的布置要求 （301） 12.3 布局设计中的相关要素 （301） 12.3.1 人员流动和维修的通道 （301） 12.3.2 其他要素的考虑 （302） 12.4 工作站的布局和尺寸 （302） 12.4.1 工作站设计的基本因素 （302） 12.4.2 工作站的尺寸 （305） 12.4.3 工作站的其他要求 （306） 12.5 控制台设计 （306） 12.5.1 概述 （306） 12.5.2 控制台的人机工程设计原则 （307） 12.5.3 坐姿控制台的设计 （309） 12.5.4 立姿控制台的设计 （312） 12.6 工作座椅设计 （313） 12.6.1 座椅设计原理 （313） 12.6.2 座椅设计 （314） 12.6.3 工作座椅及其应用 （315） 第13章 人机系统的可靠性和维修性设计 （318） 13.1 人机系统的可靠性和人的失误 （318） 13.1.1 人机系统的可靠性 （318） 13.1.2 人因失误及其防止措施 （321） 13.1.3 人因事故的纵深防御系统 （326） 13.2 人机系统的容错设计 （329） 13.2.1 差错自动控制技术 （329） 13.2.2 冗余技术 （330） 13.2.3 防错、纠错技术 （332） 13.3 维修性人机工程设计原则 （334） 13.3.1 概述 （334） 13.3.2　维修中的人机工程一般要求 （336） 13.3.3 可达性设计 （336） 13.3.4 可操作性设计 （339） 13.3.5 测试诊断性设计 （342） 13.3.6 标准化、模块化设计 （346） 13.4 各种维修方式的设计要点 （347） 13.4.1 预防性维修设计 （347） 13.4.2 校正性维修设计 （349） 13.4.3 便于战场抢修的设计 （350） 13.4.4 便于在线损伤修复的设计 （351） 13.4.5 非工作状态维修 （352） 13.4.6 售后服务型维修 （353） 第14章 人机系统的安全性设计 （354） 14.1 安全性设计的基本途径 （354） 14.1.1 安全性设计要求 （354） 14.1.2 危险控制的技术原则与要求 （355） 14.1.3 距离、方位控制和隔离 （355） 14.1.4 闭锁、锁定和联锁 （356） 14.1.5 故障—安全设计 （357） 14.1.6 设置薄弱环节 （357） 14.2 损伤防止设计 （358） 14.2.1 防机械和电气损伤 （358） 14.2.2 防火、防爆、防毒及防辐射 （359） 14.2.3 防其他各类损伤 （359） 14.3 防护装置的设计和选用 （360） 14.3.1 机器正常运转时不需要和需要进入危险区的场合 （360） 14.3.2 机器常规性维护时需要进入危险区的场合 （361） 14.3.3 对防护装置的要求 （361） 14.3.4 个人用防护装置 （362） 14.4 报警系统 （362） 14.4.1 报警系统及其技术要求 （362） 14.4.2 报警控制系统——操作员响应系统 （366） 14.4.3 险情和非险情声光信号体系设计 （368） 14.4.4 监控、告警和标志 （370） 14.4.5 操作规程 （371） 14.5 应急系统 （373） 14.5.1 设备的急停系统 （373） 14.5.2 应急声系统 （374） 14.5.3 应急照明系统 （375） 14.5.4 逃逸、救生和营救 （376） 14.6 电气和电子系统的安全性设计 （377） 14.6.1 一般原则 （377） 14.6.2 接地与搭接 （377） 14.6.3 防电击 （378） 14.7 机械系统的安全性设计 （378） 14.7.1 防护和安装 （378） 14.7.2 使用、维修和起重 （379） 第15章 通信网络的仿真设计 （380） 15.1 仿真技术 （380） 15.1.1 概述 （380） 15.1.2 仿真方法 （382） 15.1.3 仿真与人机工程 （383） 15.2 通信系统的仿真软件界面 （384） 15.2.1 概述 （384） 15.2.2 仿真软件界面的要求 （384） 15.2.3 人机交互方式 （385） 15.3 电网和通信网的综合（数字）仿真平台 （386） 15.3.1 概述 （386） 15.3.2 仿真平台的功能和架构 （386） 15.3.3 数据交互模式 （387） 15.3.4 综合仿真平台的实现 （388） 15.3.5 综合仿真功能的拓展前景 （389） 15.4 半实物（硬件在环）仿真设计 （389） 15.4.1 概述 （389） 15.4.2 硬件实物的接入原则和方法 （390） 15.4.3 人机交互界面要求 （394） 15.5 人在环的半实物仿真设计 （395） 15.5.1 概述 （395） 15.5.2 人—仿真系统间的信息交互 （395） 15.5.3 人的因素对仿真的影响 （396） 15.5.4 设备检测的应用设计 （397） 15.5.5 人员培训的应用设计 （397） 附录A 国际标准和国外先进标准 （399） 附录B 国家标准和行业标准 （402） 参考文献 （407）