在智慧矿山的建设进程中,对综采工作面进行监测有着至关重要的作用。综采工作面虚拟监测系统作为远程监测探索研究的一项重要内容,能够实现对综采工作面设备及环境的全局实时监测,但目前的研究更重视技术的突破和功能的叠加,而忽略对人机交互的探索,致使系统的识别效率低,易用性和易学性差,甚至存在功能残缺、容错性低的问题,从而导致系统用户体验不佳。本文通过交互设计的理论和方法对虚拟监测系统的交互逻辑和界面视觉进行再设计,利用虚拟现实模拟技术完成系统开发,实现界面的自由交互、虚拟场景的漫游和实时监测等功能,达到改善虚拟监测系统用户体验的目的。主要研究内容和成果如下:第一,基于用户体验设计和情境设计的理论与方法,提出了虚拟监测系统界面的情境体验层次设计方法。该方法以用户为出发点,分析了系统环境的特点和现状、用户的特征和需求及系统的内容,并以此为基础构建了虚拟监测系统的情境系统,建立了符合用户需求的系统功能框架。第二,提出了虚拟监测系统界面设计方案。在基于“概念—原型—视觉”的界面设计过程中,结合人机视觉理论、菲茨定律和色彩心理学,分析了界面布局、元素色彩和形状,得到交互逻辑设计结果、低保真设计结果和高保真设计结果,完成了体验感良好的虚拟监测系统的设计方案。第三,基于虚拟现实模拟技术,构建了综采工作面虚拟监测系统。分析了实现虚拟场景、交互界面、数据可视化等系统功能的具体方法,开发了原型系统。第四,基于系统可用性量表评价和模糊综合评价的理论与方法,分别从宏观角度和多因素影响方面,对设计方案进行了综合性的、定量的测试及评价。实验结果表明:设计方案的可用性评分和用户体验评分较高,验证了设计方法的合理性。本文所提出的虚拟监测系统界面交互设计的方法,充分考虑了用户、环境和产品之间的彼此作用,以用户为出发点,获得具有可用性、用户体验好的综采工作面虚拟监测系统界面设计方案,为同类型界面交互设计提供了理论支撑。