() УСТРОЙСТВО дл КОНТРОЛЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ Изобретение относитс к устройствам контрол де тельности операто-ров АСУ по точности, правильности и своевременности их управл ющих воздействий в стрессовых ситуаци х, обу ловленных дефицитом времени. Известно устройство, которое може использоватьс дл контрол временной загруженности операторов. Однако это устройство не позвол ет оценить качество де тельности оператора в услови х дефицита времени tl. Известны также устройства, которые позвол ют создавать услови дефицита времени С2 и СЗ. Однако известные устройства не позвол ют оценить вли ние темповой напр женности накачестве де тельности операторов. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, содержащее програм мный блок, блок предъ влени информации , блок индикации, блок ответов, блок контрол времени, блок оценки. УПРАВЛЕНИЯ блок имитации временных ограничений и блок определени темповой напр женности . Устройство позвол ет оценивать вли ние темповой напр женности на качество де тельности операторов Г . Однако с помощью известного устройства нельз оценивать надежность . де тельности оператора, котора -характеризует способность оператора выполн ть задание с определенным качеством в течение заданного времени и зависит от психофизиологического состо ни оператора. Кроме того, устройство , создава стрессовую ситуацию, не обеспечивает защиту оператора от чрезмерных психических и эмоциональных перегрузок, которые могут Привести к физиологическому отказу человекаоператора . Цель изобретени - повышение точности контрол за счет обеспечени полноты контрол качества и оценки надежности де тельности операторов путем одновременной оценки темповой 393 и физиологической напр женности де тельности и прогнозирование времени наступлени опасных дл здоровь оператора состо ний. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее блок задани программы обучени , первый вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока предъ влени учебной информации, второй выход - с первым входом блока индикации, третий выход - с первым входом блока индикации , четвертый выход - с входом блока задани времени ,. п тый выход - с первым входом счетчика времени, второй вход - с первым выходом блока ввода ответов, второй выход которого подключен к второму входу счетчика времени, а третий выход - к первому входу блока оценки темповой напр женности оператора, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика времени, третий вход - с выходом блока задани времени , первый выход - с вторым входом блока индикации, а второй выход - с вторым входом блока сравнени , третий вход которого подключен к второму выходу счетчика времени, введены преобразователь кодов и последовательно включенные формирователь кодов физиологических параметров, блок прогнозировани и регистратор, второй вход которого.через преобразователь кодов соединен с выходом блока сравнени , а третий вход - непосредственно с вто рым выходом формировател кодов физи логических параметров, подключенным четвертому входу блока сравнени , второй вход блока прогнозировани со единен- с шестым выходом блока задани программы, а выход - с третьим входом блока индикации, причем блок прогнозировани содержит узел суммировани и последовательно включенные узел дифференцировани , узел сравне 1 ни , ключ, узел делени кодов и дешифратор , второй вход которого соеди нен с вторым выходом узла сравнени , а выход вл етс выходом блока, первый и второй входы узла суммировани вл ютс соответственно первым и вторым входами блока, а выход соединен с вторым входом узла делени кодов, вход узла дифференцировани соединен с первым входом блока, а вы ход - с вторым входом ключа. Применение введенных блоков позвол ет производить совместную оценку качества де тельности оператора, величины темповой и физиологической напр женности. Кроме того| наличие прогнозировани позвол ет оценивать врем до наступлени опасного дл здоровь оператора состо ни , в течение которого обеспечиваетс качество де тельности, фиксируемое в услови х темповой напр женности без доведени физиологической напр женности до критических значений. Эту оценку также используют дл прекращени экспериментов при малом значении регистрируемого времени и тем самым предупреждают наступление опасных дл здоровь операторов состо ний. На фиг. 1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна схема блока прогнозировани . Устройство дл контрол де тельности операторов автоматизированных систем управлени содержит блок 1 задани программы обучени , блок 2 предъ влени учебной информации, Блок 3 индикации, счетчик t времени блок 5 задани времени, .пок 6 оценки темповой напр женности оператора , блок 7 ввода ответов, блок 8 сравнени , формирователь 9 кодов физиологических параметров, состо щий из блока 10 датчиков и преобразовател 11 аналог-код, преобразователь 12 кодов, регистратор 13, блок прогнозировани , состо щий из узла суммировани 15) узла 16 дифференцировани , узла 17 сравнени , ключа 18, узла 19 делени кодов и дешифратора 20. БЛОК 1 предназначен дл задани вида задачи управлени , нормативных значений времени выполнени операций, а также дл управлени предъ влением информации имитацией временных ограничений , оценкой состо ни и выдачи значени показател качества де тельности оператора. Блок 2 предназначен дл отображени задачи управлени , которую необходимо решить оператору. Блок 3 предназначен дл отображени хода решени задачи управлени оператором , времени оставшегос на решение данной задачи и времени до наступлени опасного дл здоровь оператора состо ни . Блок 7 предназначен дл выдачи оператором управл ющих сигналов после выполнени каждой заданной операции данного алгоритма управлеии . Счетчик предназначен дл зада ни нормативного времени на выполнение каждой операции алгоритма управлени , определени необходимого времени на выполнение оставшейс части данного алгоритма управлени и выдачи этого значени времени в блоки 6 и 8. Блок 5 предназначен дл случайного автоматического подыгрыша допус тимого времени на выполнение задачи управлени в целом. Блок 6 предназна чен дл определени значени показател темповой напр женности де тельности оператора в процессе решени им задачи управлени и выдачи этого значени в блок 8, Блок 7 предназнач дл ввода ответов оператора и фиксировани моментов дл регистрации вре мени выполнени операций и текущей темповой напр женности. Блок 8 предназначен дл оценки статистических характеристик контролируемых парамет ров. Формирователь 9 состоит из блока 10 и преобразовател 11 и предназ чен дл получени информации о состо НИИ оператора и выдачи ее в блоки Н и 8. Преобразователь 12 предназначен дл определени характеристик св зи между регистрируемыми параметрами. Блок 13 предназначен дл регистрации контролируемых параметров. Блок 1 Предназначен дл определени времени оставшегос до. наступлени опасного дл здоровь оператора состо ни и выдачи значени этого времени на регистрацию в регистратор 13 и на индикацию в блок 3. Устройство работает следующим образом . По сигналу с блока 1 выбираетс задача управлени , котора отображаетс на блоке 2, а последовательност операций, из которых состоит алгоритм решени данной задачи управлени , отображаетс в блоке 3- Кроме этого, по сигналам с блока 1 в счетчике k задаютс нормативные значени времени выполнени каждой операции алгоритма решени задачи, а в блоке 5 случайным образом подыгрываетс допустимое врем на выполнение данной задачи. Сигналы со счетчика и блока 5 поступают в блок 6, в котором определ ют текущую темповую напр женность . Оператор, реша задачу, вводит решение с помощью блока 7. Сигнал, характеризующий правильность решени задачи j оператором,поступает с блока 1 на вход блока У. На вход бло1 ка 8 также поступают сигналы, характеризующие величину темповой напр женности с блока 6 и текущее врем со счетчика k. С формировател 9 сигналы , характеризующие состо ние человека-оператора , также поступают в блок 8, где определ ютс математические ожидани контролируемых физиологических параметров за период, равный посто нной времени регулировани сердечно-сосудистой системы оператора. 8 блоке 8 подсчитываютс математимес-. кие ожидани и дисперсии контролируемых величин. Сигналы с выхода блока 8 поступают в преобразователь 12, где определ ютс взаимные коррел ционные характеристики контролируемых параметров , которые регистрируютс регистратором 13- Кроме того, регистратором 13 регистрируютс и сами значени физиологических параметров, дл чего выход формировател 9 соединен с регистратором 13. Дл оценки времени наступлени . опасных дл здоровь оператора состо ний сигналы с выхода датчиков 10 поступают на вход блока Ц, куда с блока 1 поступают предельно допустимые значени контролируемых физиологических параметров. Величина значени времени, оставшегос до наступлени состо ни , опасного дл здоровь оператора, выдаютс в регистратор 13 и отображаетс на блоке 3. Определение времени, оставшегос до наступлени опасного дл здоровь оператора состо ни , осуществл етс в блоке 1 прогнозировани в соответствии с формулой t (F-f):(df/dt), где F - максимально допустимое значение контролируемого параметра; - текущее значение контролируемого параметра. Сигнал, пропорциональный значению онтролируемого параметра,с формироател 9 поступает на вход узла 15, де определ етс разность между текуим и максимально допустимым значеним контролируемого параметра, и на ход узла 1б дифференцировани , где предел етс значение производной онтролируемого параметра. Сигнал с ыхода узла 16 поступает на узел 17, де происходит сравнение текущего знаени производной с нулем. При превыении сигналом нулевого значени с уза 17 на ключ 18 поступает открываю793() DEVICE FOR CONTROL OF ACTIVITY OF OPERATORS OF AUTOMATED SYSTEMS The invention relates to control devices of operators ACS in terms of accuracy, correctness and timeliness of their control actions in stress situations caused by lack of time. A device is known which can be used to monitor the temporary workload of operators. However, this device does not allow to evaluate the quality of the operator in the conditions of time deficiency tl. Also known are devices that allow the creation of conditions for a time deficit of C2 and C3. However, the known devices do not allow to evaluate the effect of tempo intensity on the quality of the operators' activity. Closest to the invention is a device comprising a program block, an information presentation unit, an indication unit, a response unit, a time control unit, an evaluation unit. CONTROLS block of time constraints imitation and tempo intensity block. The device makes it possible to evaluate the effect of tempo intensity on the quality of the activity of operators G. However, using a known device cannot assess the reliability. the operator's ability, which characterizes the ability of the operator to perform the task with a certain quality for a specified time and depends on the psycho-physiological state of the operator. In addition, the device, creating a stressful situation, does not protect the operator from excessive mental and emotional overload, which can lead to a physiological failure of the human operator. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control by ensuring the completeness of quality control and assessing the reliability of operators by simultaneously assessing tempo 393 and physiological activity intensity and predicting the time of onset of health conditions that are dangerous to the operator. This goal is achieved by the fact that the device containing the training task setting block, the first input and the first output of which are connected respectively to the first output and the input of the training information presentation unit, the second output to the first input of the display unit, the third output to the first input of the block indications, the fourth output - with the input of the time setting block,. the fifth output is with the first input of the time counter, the second input is with the first output of the response input unit, the second output of which is connected to the second input of the time counter, and the third output is connected to the first input of the operator’s temporal intensity evaluation unit, the second input of which is connected to the first the output of the time counter, the third input — with the output of the time setting block, the first output — with the second input of the display unit, and the second output — with the second input of the comparison unit, the third input of which is connected to the second output of the time counter, a converter is inserted codes and sequentially connected shaper of physiological parameters codes, a prediction block and a recorder, the second input of which is connected via a code converter to the output of the comparison unit, and the third input directly to the second output of the physical parameters generator connected to the fourth input of the comparison unit, the second input the prediction unit is connected to the sixth output of the program setting block, and the output is connected to the third input of the display unit, and the prediction block contains the summation node and therefore, the included differentiation node, the node compared to 1, the key, the code division node and the decoder, the second input of which is connected to the second output of the comparison node, and the output is the output of the block, the first and second inputs of the summation node are respectively the first and second inputs of the block and the output is connected to the second input of the code division node, the input of the differentiation node is connected to the first input of the block, and the output is connected to the second key input. The use of the introduced blocks allows a joint assessment of the quality of the operator's activity, the magnitude of the tempo and physiological intensity. In addition | the presence of a prediction makes it possible to estimate the time to the onset of a dangerous condition for the operator, during which the quality of activity is ensured, which is recorded under conditions of tempo intensity without bringing the physiological stress to critical values. This estimate is also used to stop experiments with a small value of the recorded time, and thus prevent the onset of conditions that are dangerous to the health of operators. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - a functional prediction block diagram. The device for monitoring the activities of operators of automated control systems contains a block 1 of a training program, a block 2 for presenting training information, a block 3 of indication, a time counter t of a block 5 of time setting, a box 6 for estimating the temporal intensity of an operator, a block 7 for entering answers, a block 8 comparisons, a driver 9 of codes of physiological parameters, consisting of a block of 10 sensors and a converter 11 analog-code, a converter of 12 codes, a recorder 13, a prediction block, consisting of a node of summation 15) of a node 16 of differential of the comparison node 17, the key 18, the code division node 19 and the decoder 20. The BLOCK 1 is designed to define the type of control task, the normative values of the execution time of operations, as well as to control the presentation of information by simulating time constraints, evaluating the status and issuing an indicator quality of the operator. Unit 2 is designed to display the control task that the operator needs to solve. Unit 3 is designed to display the progress of solving the operator control problem, the time remaining to solve this problem, and the time before the occurrence of a health hazard to the operator. Unit 7 is designed to issue control signals to the operator after each specified operation of the control algorithm has been completed. The counter is designed to set the standard time to perform each operation of the control algorithm, determine the required time to perform the remaining part of this control algorithm and issue this time value to blocks 6 and 8. Block 5 is designed to randomly automatically play the allowed time to complete the control task whole Block 6 is designed to determine the value of the temporal intensity indicator of the operator in the process of solving the control task and issuing this value to block 8, Block 7 is designed to enter the operator's answers and record the moments to record the time of the operations and the current tempo intensity. Block 8 is designed to assess the statistical characteristics of the monitored parameters. The shaper 9 consists of a block 10 and a converter 11 and is designed to obtain information about the operator's research institutes and output it to blocks H and 8. The converter 12 is designed to determine the characteristics of the connection between the recorded parameters. Block 13 is designed to register monitored parameters. Block 1 Intended to determine the time remaining to. the occurrence of a state of health hazard to the operator and the issuance of the value of this time for registration in the recorder 13 and for indication in block 3. The device operates as follows. According to the signal from block 1, the control task is selected, which is displayed on block 2, and the sequence of operations that the algorithm for solving this control task consists of is displayed in block 3. In addition, the signals from block 1 in the counter k are used to set the standard execution time for each operations of the algorithm for solving the problem, and in block 5 the permissible time for performing the given task is randomly played up. The signals from the counter and block 5 are received in block 6, in which the current tempo intensity is determined. The operator, solving the problem, enters the solution with the help of block 7. The signal characterizing the correctness of the task j by the operator comes from block 1 to the input of block U. At the input of block 8 also signals are received that characterize the temporal intensity from block 6 and the current time from counter k. From the imaging unit 9, the signals characterizing the state of the human operator are also received in block 8, where the mathematical expectations of the controlled physiological parameters are determined for a period equal to the constant control time of the operator’s cardiovascular system. 8 block 8 is calculated mathemes-. Kie expectations and dispersions of controlled values. Signals from the output of block 8 are fed to converter 12, where the mutual correlation characteristics of the monitored parameters are determined, which are recorded by the recorder 13. In addition, the recorder 13 also records the physiological parameters themselves, for which the output of the former 9 is connected to the recorder 13. For time evaluation offensive. health states of an operator; signals from the output of sensors 10 are fed to the input of block C, from which block 1 the maximum permissible values of controlled physiological parameters are received. The value of the time remaining until the occurrence of a condition dangerous to the health of the operator is given to the recorder 13 and displayed on block 3. The time remaining until the occurrence of a condition dangerous to the health of the operator is determined in the prediction block 1 according to the formula t ( Ff) :( df / dt), where F is the maximum allowable value of the monitored parameter; - the current value of the monitored parameter. A signal proportional to the value of the controlled parameter from the forming unit 9 is fed to the input of node 15, the difference between the current and maximum allowable value of the controlled parameter is determined, and to the course of the differentiation node 1b, where the value of the derivative of the controlled parameter is limited. The signal from the output of the node 16 goes to the node 17, and the current value of the derivative is compared to zero. When the signal exceeds the zero value, the key 18 goes to open 793
щий сигнал и сигнал, характеризующий значение производной контролируемого параметра, проходит на узел 19, где определ етс значение прогнозируемого времени; аналоговый сигнал с узла 19 поступает на дешифратор 20, выход которого подключен к.регистратору 13 и блоку 3.A signal and a signal characterizing the value of the derivative of the monitored parameter passes to node 19, where the predicted time value is determined; The analog signal from node 19 is fed to the decoder 20, the output of which is connected to the recorder 13 and block 3.
При равенстве нулю сигнала с узла 16 узел 17 вырабатывает сигнал на закрытие ключа 18. При этом регистрируетс величина времени, котора была зафиксирована накануне равенства си1- нала нулю. При значении сигнала меньше нул происходит сброс дешифратора 20, и регистрируетс максимальное врем , так как значение сигнала меньше нул говорит о нормализации параметра .When the signal from node 16 is equal to zero, node 17 generates a signal to close the key 18. In this case, the amount of time that was fixed on the eve of the equal to zero zero is recorded. When the signal value is less than zero, the decoder 20 is reset, and the maximum time is recorded, since the signal value less than zero indicates normalization of the parameter.
Применение предлагаемого устройства позвол ет проводить оценку надежности де тельности операторов в стрес ,совых ситуаци х, а также оперативно оценивать врем наступлени опасных дл здоровь оператора состо ний с целью их предупреждени .The use of the proposed device makes it possible to assess the reliability of operators in stress situations, as well as promptly estimate the time of onset of conditions that are dangerous to the operator's health in order to prevent them.