Устройство для обучения операторов

 

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 дидактических возможностей устройства с обеспечением автоматизации процессов обучения операторов и испытаний средств контроля систем управления, а также повышение эффективности тренировки по обучению операторов навыкам безошибочных действий в аварийных ситуациях. Цель достигается введением дополнительно счетчика 17 импульсов, второго переключателя 7 управления, двух переключателей 25 и 29 режимов работы, трех триггеров 8-10, элементов ИЛИ 13-15, дифференцирующего 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 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1. (51) 4 G 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4307624/24-24 (22) 27.07.87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 (72) В. Д. Жакевич .(53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11з 1357994„ кл. G 09 В 9/00, 1986 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (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 дидакти- ческих возможностей устройства с обеспечением автоматизации процессов обучения операторов и испытаний средств контроля систем управления, а также повышение эффективности тренировки по обучению операторов навыÄÄSUÄÄ 1472938 кам безошибочных действий в аварийных ситуациях. Цель достигается введением дополнительно счетчика 17 импульсов, второго переключателя 7 управления, двух переключателей 5 и 29 режячов работы, трех триггеров 8 — 10, элементов ИЛИ 13 — 15, дифференцирующего 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, pasделительные 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.

)472938

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, преимущественно к техническим средствам, применяемым для обучения операторов без5 ошибочным действиям в аварийных ситуациях, может применяться также для ислытания средств контроля систем управления.

Цель изобретения — расширение дидактических Boзможностей устройства с обеспечением автоматизации процессов обучения операторов и испытаний средств контроля систем управления, а также повышение эффективности тре- t5 нировки по обучению операторов навыкам безошибочных действий в аварийных ситуациях.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для обучения опера- 20 торов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу в режимах обучения и испытаний.

Устройство содержит блок 1 памяти, дешифратор 2, разделительные элементы 3, информационные выходы 4, вход

5 обратной связи, первый переключатель 6 управления, второй переключатель 7 управления, первый триггер 8, второй триггер 9, третий триггер 10, 30 элемент И 11, первый элемент ИЛИ 12, второй элемент ИЛИ 13, третий элемент

ИЛИ 14, четвертый элемент ИЛИ 15, счетчик 16 времени, счетчик 17 импульсов, первый элемент 18 задержки, у второй элемент 19 задержки, дифференцирующий элемент 20, элемент НЕ 21, первый индикатор 22, второй индикатор 23, блок 24 временной задержки, первый переключатель 25 режимов рабо-40 ты, блок 26 сигнализации, блок 27 формирования учебной информации, блок 26 сигнализации, блок 27 формирования учебной информации, пульт 28 оператора, второй переключатель 29 45 режимов 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- 55 ки 16, 17 и блок 1 обнулены, транспаранты индикаторов 22 и 23 "ИСК" (испытания средств контроля) и "OCK (отказ системы контроля) соответственно не горят. На всех выходах дешифратора 2 сигналы отсутствуют °

Перед 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 положительноro уровня сигнала "Неисправность" на входе 5. С выхода элемента 21 инверсный сигнал "Неисправность" в виде положительного уровня напряжения поступает на вход элемента 11, разре1472938 шая прохождение задержанного на максимально возможное время восстановления нормального функционирования системы импульсного сигнала "НеиспИ

5 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 со второй шиной информационного выхода устройства, Далее описанный процесс циклически повторяется до тех пор, пока не будет завершено зондирование аппаратуры испытуемой 2р 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".

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 40 шел нормально, то сигналом переполнения счетчика 17 осуществляется начальная установка счетчика 16 и тем самым исключается возможность выработки сигнала "ОСК". По этому же сиг-45 налу 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 состоя55 ние, что обеспечивает возможность и It прохождения 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, ко то рая мо же т во много раз превышать время автоматиче-. ского прохождения полного цикла испытаний средств контроля обслуживаемой системы.

При нажатии кнопки переключателя

6 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 содержимым 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 пульта

5 14729

28 буде т предъявлен новый ал го ритм деятельности, соответствующий второй по счету аварийной ситуации. Далее описанный процесс циклически повто5 ряется до тех пор, пока не будет завершено зондирование аппаратуры испытуемой системы управления через все контрольные точки, подключенные к информационному выходу устройства.

Возможно задание начального адре-. са неисправности перед очередным циклом тренажа программно с одновременным набором этого адреса в счетчике

17, осуществляемым после нажатия 15 кнопки переключателя 6 перед пуском устройства, Качество деятельности обучаемых оценивается программно блоком 27 пу.тем подсчета количества успешно и не- 2р успешно выполненных заданий. При этом возможно оперативное восстановление пробелов в навыках оператора путем анализа допущенных ошибок при структурировании соответствующих фай- 25 лов, хранимых в памяти блока 27, Доступ к файлам осуществляется программно через клавиатуру пульта 28, По мере освоения оператором навыков безошибочных действий в аварий- Зд ных ситуациях процесс обучения адаптируется путем сокращения допустимого времени выполнения каждого задания, что осуществляется с помощью соответствующего дискретного уменьшения времени существования каждого вида неисправности, вводимой в систему управления, за счет подключения соответствующих входов блока 24 переключателем 29 к входу 5. 40

На позиции 1 фиг. 2 показана вреУ менная диаграмма возможного следования сигналов "Пуск", на позиции 2 диаграмма напряжения на единичном выходе триггера 8, на позиции 3 — возможная последовательность реализации сигналов на соответствующих пронумерованных информационных выходах устройства при его работе в режиме испытаний средств контроля, обслуживаемой системы управления. Различная длитель= ность существования каждого из этих сигналов обусловлена возможной стохастичностью. времени реакции средств контроля. обслуживаемой системы на тот или иной помеховый сигнал. На позициях 4, 5 и 6 показаны возможные реализации сигнала на одной (в данном случае на первой) шине информационно38 6 го 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 входамвыходам 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 вы147 2938

1 2 Э 4 и 1 п С

Фиг.2 ходы — с входами дифференцирунхцего элемента и элемента НЕ, 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 бло.ка 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 $-входам первого и второго триггеров, информационный вход счетI чика импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, установочный

- вход — с выходом второго переключателя управления, информационные выходы — с соответствующими информацион- 25 ными входами блока памяти, а выход переполнения — с R-входом второго триггера и одним входом четвертого элемента ИЛИ другой вход которого

I подключен к выходу второго переключатепя управления, соединенному с

R-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, R-вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, соединенному с установоч— ным входом счетчика времени, выход которого подключен к S-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 выходом ! второго элемента ИЛИ, а выход — с входом записи блока памяти.