UI 界面在煤礦機械中的設計分析

喬杉

（中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安710077）

UI 是我們在使用電子信息產品時所接觸到的界面，也可以將UI 稱作為用戶與電子信息產品界面之間的關系。所謂的UI設計，就是指對電子信息產品的人機交互界面，進行系統整體的設計，從而達到操作便捷、設計美觀的效果。本文對煤礦機器產品UI 界面設計進行了研究，從人的因素、機器的因素、環境的因素三個方面進行了詳細的分析，構建了UI 可用性影響因素模型。

1 UI 界面設計

UI 界面設計的發展受到經濟條件以及傳播媒介的制約，隨著經濟的發展，我國消費市場不斷擴大，加速了電子信息產品的更新換代，UI 界面設計也開始逐漸的成熟起來。雖然我國UI界面設計起步較晚，憑借著我國綜合實力的提高，UI 界面設計水平得到了飛速提升。剛開始起步時的UI 界面設計，屬于軟件設計的一個分支，沒有得到足夠的重視，UI 界面設計基本上是由程序人員直接完成，沒有專門的人員從事UI 界面設計。隨著UI 界面設計對市場的影響逐漸擴大，高校開始將UI 設計作為重點課程開設，制定個性化的培養方案，為企業培養專業型的UI 設計人才，這極大地促進了UI 界面設計的發展。

2 煤礦機械UI 界面影響因素

在煤礦機械設計方面，UI 界面的可用性取決于其人機交互界面的設計。煤礦機械人機交互界面的設計，包括煤礦工人、機械界面、工作任務、工作環境等因素。為了使煤礦機械人機交互界面的設計美觀、操作簡單的要求，必須要對煤礦工人、機械界面、工作任務、工作環境這四個因素進行詳細的分析，設計出最佳的人- 機- 環境系統。煤礦機械UI 界面系統模型如圖1 所示。

圖1 煤礦機器UI 界面系統模型

2.1 人的因素

煤礦工人是煤礦機器的最終使用者與操作者，煤礦工人操作安全可靠性，對整個煤礦工作的安全運行起著決定性作用。在煤礦開采過程中，煤礦工人操作煤礦機械進行生產，擔負著高水平的任務，此時UI 界面設計顯得尤為重要。不合理的UI 界面設計將會影響煤礦工人的操作，提高煤礦工人的失誤率，引發煤礦事故發生，嚴重時會造成經濟損失以及人員傷亡。在煤礦機械UI 界面的設計中，人的因素需要從煤礦工人的生理因素、心理因素以及個人背景三個方面進行綜合考慮分析，合理設計。

（1）生理因素。煤礦工人的生理因素涉及面較廣，其主要考慮煤礦工人的性別、年齡、生理狀況、身體特點等。煤礦工人的生理因素對UI 界面設計有著直接的影響。例如，不同年齡階段的礦工，UI 界面設計呈現出不同的風格特點。對于年齡較大的礦工，其視力、聽力、操作能力開始減弱，UI 界面設計的字體需要酌情放大，并且界面操作需要簡單、醒目，可以適當增加語音提示。對于年齡較小的煤礦工人，UI 界面的設計可以多元化，風格更青春活力。針對特殊生理狀況的煤礦工人，UI 界面設計還需要進行不同程度的區分。對于有色盲的煤礦工人，UI 界面顏色設計需要特別注意。

（2）心理因素。UI 界面設計還需要考慮煤礦工人的心理因素。不同的人對信息有著不同的感知能力，對待工作的態度也有很大的區別。在UI 界面設計的過程中，要確保界面風格的美觀、舒適，提高員工的工作興趣，增加員工的工作積極性。

（3）個人背景因素。個人背景因素主要是指煤礦工人具有的學習經驗、操作經驗、工作經驗以及文化程度等。由于招收工人的方式多元化，煤礦工人具有不同層次的知識水平，少數職工具有高學歷，基礎專業知識豐富，但操作經驗不足；大多數職工具有豐富的實踐經驗，文化水平卻相對較低。在UI 界面設計時，需要考慮所操作員工的個人背景。

2.2 機的因素

在煤礦機械UI 界面設計時，除了考慮人的因素外，還需要考慮機器的因素。人機交互界面除了能準確反映設備正常運行狀況外，還需要有特別防護措施。為了防止煤礦工人的誤操作，煤礦機械UI 界面的設計需要考慮人的視覺作業方面，根據人的視野、視距、視角等參數進行設計。

2.3 環境的因素

UI 界面設計還需要考慮環境的因素。環境因素主要包括溫度、濕度、噪音、能見度和粉塵等。煤礦工作環境惡劣、空間狹小、能見度低，粉塵與噪音污染嚴重。在進行UI 界面設計時，需要對這些不利的環境因素加以控制，提升機器UI 界面的可用性水平。

2.4 UI 可用性影響因素模型

煤礦機械UI 界面的設計受到用戶、機器、任務和環境的影響。為了保障UI 界面的可行性，將上述四個因素作為UI 設計的自變量，如圖2 所示，構造出可行性影響因素模型。

圖2 煤礦機械UI 界面可用性影響因素模型

3 結論

在信息化發展的背景下，UI 界面設計對電子信息的發展有著重要影響。合理的UI 界面設計，能夠促進電子信息行業的發展，提升人- 機系統的安全性，提高了員工的工作效率；降低了員工的失誤率，對企業的長遠發展發揮了重要作用。針對煤礦機器UI 界面的設計，本文從人的因素、機器的因素和環境的因素三個方面進行分析，構建了可行性影響模型。煤礦機械UI 界面的設計保障了煤礦行業的安全生產，對煤礦行業的發展具有重大意義。