显控台造型设计思路分析

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显控台造型设计

显控台的整体造型是依据实用、经济、美观的造型设计基本原则，以造型形态为中心，综合研究结构、材料、工艺、色彩等因素与造型形态的有机联系。固定式显控台造型设计解决了现有整体造型和热设计割裂的问题，通过热平衡计算，选用合理的散热方式，强调了风机选型与通风口设计，在此基础上，突破了现有的封闭式形式，开发了开放式显控台，进行直线型、弯折型和弧线型的排列方式设计，使其具备更加优良的散热性能和灵活的显示器调节角度。

显控台的热设计在显控台内各设备均为发热源，由于设备较为密集，热量若单靠自然空冷散热效果不明显，必须采用强迫风冷的方式。显控台设备区采用强迫风冷的方式，在显控台的前、后门底部开通风口。在显控台后门上开通风口的同时安装了风机，通过风机强烈的气流使发热设备迅速散热，将热量排出，达到散热效果。开放式显控台显示区采用自然风冷的方式，因为显示器裸露在显控台外，随着周围环境温度的降低，可将显示器的热量排出。显控台设备区的设备发热量较大，在此区域安装风机进行强迫排风。所选风机需将热量排出显控台外，风机的风量应能将全部热量带走。

显控台的整体造型显控台通常采用琴柜式结构，一般有封闭式和开放式2种。设计采用框架结构，通过多种拼接，形成不同的外观整体造型，根据允许安装的空间大小、操作者的操作要求和整体布局，一般有3种形式排列：直线型显控台、弯折型显控台和弧线型显控台。显控台内一般安装显示器、通信设备和主机等设备。显示器一般安装在台板的上方，所谓封闭式和开放式就是按照显示器的安装形式来划分：显示器暴露安装为开放式；显示器不暴露安装为封闭式。直线型显控台是由多个相同的单台框架互相连接而形成。弯折型显控台采用了由中间多个单台框架连接，两边各连接一个按弯折角度设计成的角框架，展开的两侧分别安装多个单台框架，整体造型有内折和外折2种。内折造型如图3所示，外折造型如图4所示。弧线型显控台的造型采用具有美感的圆弧线为主，辅助适当的斜线，外观新颖，体现时代感。显控台用于多人操作监控管理，整体造型有圆弧形和外圆弧设计2种。

显控台的人性化设计

人性化设计是指在符合人物质需求的基础上，强调精神与情感需求的设计。它以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物（产品）之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的机能，保护人体健康，从而提高工作效率。在显控台的结构设计中引入人性化的设计思想，就是把人和显控台视为一个有机结合的系统，在满足产品功能的前提下改进产品的外形设计，强调人机工程设计、人的舒适性设计和较大操作空间的需求。

显控台的人机工程设计显控台内设备布局应使操作者在工作负荷、准确性、时间、心理及操作方便性等方面的要求不超出其能力范围。设计显控台时必须为操作员留出足够的活动空间，从而避免操作员长时间保持一个姿态而额外引起疲劳。首先，显控员的座椅必须是前后位置可调，以方便操作员进出；其次，显控台面高度不应低于操作员坐姿肘高，宽度不应小于操作员两肘间宽；最后，必须为操作员下肢留出足够的活动空间［3－5］。由于工作时间长，操作员下肢不可能长时间处于弯曲状态，所以应该为操作员下肢留出向前伸展所必需的空间。除此之外，还应该为操作员下肢活动留出足够的宽度。操作者与显示器的视距满足GJB3812－1999中4．1．2．1的要求，操作者眼位与显示器的最大视距≤635mm，最小视距≥330mm，最好≥510mm。操作者与显示器的视角须满足GJB3812－1999中4．1．2．2的要求，显示器与正常视线的夹角一般≥45°。显控台尺寸符合GJB2396－1995中3．12的有关规定。显控台须保证操作员的头部处于正常姿态观看对象，头和眼睛保持不动或眼睛轻松转动时，眼睛能观看正前方所能感受到光的刺激。依据国军标GJB2873－1997中5．7．3．2的要求，写字台面应距地面740～790mm。GJB2873－1997中5．7．3．3要求设备显控台上的写字台面应至少400mm深，610mm宽。显控台的各相关尺寸应满足以上要求。操作员在执行任务时主要的操作姿态为坐姿，因此应根据坐姿时的人体相关尺寸、按照国军标GJB2873－1997中中国成年男子人体测量值的相关数据进行设计。

台面隔热设计显控台人性化设计主要就是为操作员提供舒适的操作空间，使操作员获得最佳的视觉效果，让操作员可以方便地操作显控台上安装的设备。显控台的台面直接影响操作员的操作舒适度。以往台板大多采用钢板折弯焊接成型、铝板折弯焊接成型和木质台板，钢板折弯焊接成型的台板质量重，不隔热；铝板折弯焊接成型的台板，因台面内要焊加强筋，容易变形；木质台板台面上不能固定较多操作设备，而复合材料制作的台板解决了以上问题。采用复合材料制作的台板具有良好的隔热性能，质量轻、强度高。复合材料台板由4部分组成：内蒙皮、骨架、聚氨酯夹芯和外蒙皮。内蒙皮采用2mm厚的防锈铝板折弯成台板所需的形状。骨架采用截面尺寸为40mm×25mm×2．5mm的铝型材6063－T5焊接成整体框架，外蒙皮采用2mm厚的防锈铝板。聚氨酯泡沫夹芯将内、外蒙皮连接成一体，承受由一块蒙皮传递到另一块蒙皮的载荷和剪力。

升降机构设计针对现有显控台操作空间狭小，采用高精度丝杠传动与位置传感器闭环控制，设计一种显示器安装平台升降机构，该机构工作时显示器上升到显控台的工作高度，在升降机构停止工作时将显示器收于显控台内。与传统显控台相比，具有操作空间大大增加、传动精度高和安全可靠等特点。

结语

随着工业快速发展，固定式显控台设计不但追求功能需求，更将此上升到了对人的精神关怀，本文提出了新的固定式显控台造型设计与人性化设计理念，融入了人机工程设计、热设计、台面隔热设计和升降机构设计等专业设计思想，根据工程实际情况进行组合式造型设计，使产品增加了安全性、实用性、经济性、美观性和舒适性，大大提升了产品核心竞争力。

作者：陈华单位：中国电子科技集团公司第二十八研究所