一款移動實驗室的設(shè)計開發(fā)的研析論文
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會各界對于食品安全、環(huán)境安全的關(guān)注越來越高。特別是面對各類突發(fā)事件，如何在現(xiàn)場進行快速準確的實驗檢測，已成為一個函需解決的問題。而移動實驗室的推廣使用，將有助于政府主管部門在第一時間掌握突發(fā)事件的核心信息，以便科學(xué)決策、果斷處置。為此，本文設(shè)計開發(fā)了一款移動實驗室。
1產(chǎn)品概述
本移動實驗室是在輕型客車的基礎(chǔ)上自主全新設(shè)計而成。車內(nèi)配備有多種專業(yè)檢測設(shè)備、實驗臺、洗手池、通風(fēng)櫥、生物安全柜、旋轉(zhuǎn)座椅、車載冰箱等基礎(chǔ)設(shè)施，配合穩(wěn)定的電源系統(tǒng)、先進的攝錄系統(tǒng)、高效的.換氣、滅菌系統(tǒng)，為移動實驗室的快速、機動作業(yè)提供了穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)平臺。通過配備不同的快檢設(shè)備，可對不同行業(yè)實現(xiàn)實時、有效監(jiān)管，成為快速檢測的綜合移動平臺。
2功能設(shè)計
2.1載車底盤選擇
基礎(chǔ)車型采用豐田柯斯達作為改裝平臺，保證工作人員擁有寬敞舒適的工作環(huán)境，并且為系統(tǒng)的運行和維護提供符合技術(shù)要求的環(huán)境條件。在保持整車優(yōu)良性能的前提下對車輛進行改裝，實現(xiàn)符合用戶使用要求的工作環(huán)境、使用功能，從而成為量身定制的特種專用車輛。
2.2供水系統(tǒng)設(shè)計
由水位顯示系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)、清水箱、污水箱、洗手池、電加熱水龍頭、洗眼器、洗瓶器等組成，具有水位顯示直觀、一鍵式排除污水、加熱快速等特點。
2.3通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
由變頻空調(diào)、氣暖加熱系統(tǒng)、換氣扇、電動天窗等組成。變頻空調(diào)和氣暖加熱系統(tǒng)在理化實驗區(qū)和生物實驗區(qū)均設(shè)置1個主機，保證獨立制冷、制熱;換氣扇裝于后設(shè)備艙頂部，可對外排風(fēng)散熱，也可對內(nèi)吸氣換風(fēng);在理化區(qū)和生物區(qū)各設(shè)置1個天窗，有利于車內(nèi)采光，緊急情況下，還可作為逃生通道。
2.4滅菌消毒系統(tǒng)設(shè)計
理化區(qū)和生物區(qū)各安裝1套紫外消毒燈，通風(fēng)櫥和生物安全柜內(nèi)也各配備有1套紫外消毒燈，消毒燈帶自動延時功能，可方便對車內(nèi)進行及時消毒。
2.5支撐平衡系統(tǒng)
底盤下部安裝4只電動支撐腿，可一鍵式進行支撐調(diào)平操作，也可每只腿獨立進行操作，能有效支撐整車，提高車身穩(wěn)定性。
2.6車載櫥柜系統(tǒng)
所有工作臺均采用鋼板噴塑處理，耐酸堿，工作臺面采用優(yōu)質(zhì)理化板，耐酸堿能力強，易清潔;所有吊柜采用PVC輕質(zhì)材料，耐臟、易清洗。
2.7前處理系統(tǒng)
在洗手池右側(cè)配備活動操作臺，用于進行前處理操作;另配備通風(fēng)櫥和生物安全柜，為檢測人員提供輔助檢測平臺，保護人身安全。
2.8實驗檢測系統(tǒng)
車內(nèi)配備各種專業(yè)檢測設(shè)備。由于進行模塊化設(shè)計，可根據(jù)不同檢測行業(yè)，選擇配備不同檢測設(shè)備，一車多用，從而靈活、快速地完成跨行業(yè)的檢測任務(wù)。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計
車輛改裝布局設(shè)計主要是滿足移動實驗室功能需求，合理利用空間，減少系統(tǒng)間的電磁干擾，提高使用的方便性和安全性。在整體布局上，車廂內(nèi)部劃分為駕駛區(qū)、理化實驗區(qū)、生物實驗區(qū)和后設(shè)備區(qū)4個區(qū)域。
3.1駕駛區(qū)設(shè)計
駕駛室保持原車風(fēng)格。在駕駛員右側(cè)的儀表臺上安裝一個倒車后視屏。副駕駛位置安裝洗手池水箱、錄像機等。
3.2理化實驗區(qū)設(shè)計
駕駛室后方安裝有前隔斷，隔斷中部開推拉門，門上帶觀察窗。前隔斷左后側(cè)安裝一體式實驗臺。此實驗臺后格安裝集中控制面板，其余格安裝相關(guān)檢測設(shè)備。實驗臺上部對應(yīng)側(cè)圍上安裝走線槽，其外表安裝若干電源插座。前隔斷右后側(cè)安裝洗手池，采用感應(yīng)式水龍頭，后部安裝通風(fēng)櫥。洗手池和通風(fēng)櫥之間正對原車側(cè)門內(nèi)側(cè)設(shè)置折疊工作平臺。
3.3生物實驗區(qū)設(shè)計
中隔斷左后側(cè)安裝一體式實驗臺。此實驗臺內(nèi)部安裝相關(guān)檢測設(shè)備。實驗臺上部對應(yīng)側(cè)圍上安裝走線槽，其外表安裝若干電源插座。左側(cè)實驗柜上方安裝吊柜，吊柜下部安裝2只照明燈。中隔斷右后側(cè)前部安裝生物安全柜，后部安裝長排座柜，內(nèi)部安裝氣暖加熱器。生物安全柜后端面安裝折疊式工作臺。正對右側(cè)座柜的盲窗中開逃生窗，上方安裝吊柜。
3.4后設(shè)備區(qū)設(shè)計
生物實驗區(qū)后部整體為后設(shè)備區(qū)，其前端面蒙鋁塑板，形成后隔斷。后隔斷中部朝前安裝各相關(guān)設(shè)備。底層安裝車載冰箱，冰箱上方設(shè)置電動支撐腿控制盒及抽屜。中層并排安裝3只車載冷藏箱。上層中部安裝培養(yǎng)箱，左、右兩側(cè)為儲物柜，可安裝相關(guān)設(shè)備或附件。后隔斷左后側(cè)下部安裝分體空調(diào)室外機，上部安裝分體空調(diào)室內(nèi)機。后隔斷右后側(cè)下部安裝發(fā)電機，其對應(yīng)右側(cè)車身外側(cè)開下翻門，發(fā)電機艙內(nèi)及門上設(shè)置導(dǎo)軌，方便發(fā)電機抬下進行加油、發(fā)電、維修。
3.5內(nèi)部裝飾設(shè)計
針對移動實驗室的特點，整車內(nèi)飾設(shè)計以簡潔舒適、美觀大方、安全實用為宗旨，運用了當今流行裝飾設(shè)計元素。立足于美學(xué)的高度，以人體工程學(xué)為基點，進行合理的空間劃分和色彩搭配以及人性化的設(shè)計。以原車內(nèi)飾為基調(diào)，局部區(qū)域使用對比色，造成強烈的視覺效果，使得整個空間既體現(xiàn)出莊重嚴肅的工作氛圍，又不顯得生硬死板。工作面板采用矩形倒圓角造型。沙發(fā)設(shè)計依據(jù)人體工程學(xué)原理，靠背與椅面傾斜1050，椅腳不高于500 mm，使人坐而不累，相當舒適。
4電氣設(shè)計
4.1供電系統(tǒng)設(shè)計
供電系統(tǒng)具備市電、發(fā)電機、逆變器、附加電瓶和穩(wěn)壓電源等供電方式，具有自動切換、市電優(yōu)先的不間斷供電的能力，電源在相互轉(zhuǎn)換時不會造成信息的丟失。市電接口的電源接插件采用航空插頭座;發(fā)電機采用雅馬哈發(fā)電機。配線方式采用TN-S系統(tǒng)，系統(tǒng)中性線N與保護線PE嚴格區(qū)分，設(shè)備金屬外殼通過保護線PE與接地線相連接;主開關(guān)采用帶漏電保護裝置的空氣斷路器。
采用了市電優(yōu)先的原則:在有外電的地方通過30 m的電源線纜絞盤向系統(tǒng)供電，從而不用啟動發(fā)電機，也可用于對電池充電;在蓄電池電量耗盡而又無市電的情況下，將發(fā)電機啟動為整個系統(tǒng)供電。各種供電方式自動切換以確保系統(tǒng)在任何情況下的正常使用。
4.2照明系統(tǒng)設(shè)計
車內(nèi)設(shè)置兩套照明系統(tǒng)。一套為DC12 V供電，在無外電或逆變電時，均可開啟照明，使用方便;一套為AC220 V供電，當車輛停車進行長時間工作時，采用此照明燈進行工作。2種照明系統(tǒng)均為LE D冷光源，光線柔和，照明亮度高，節(jié)能省電。
4.3攝錄系統(tǒng)設(shè)計
由2個攝像頭和1套硬盤錄像機及顯示器組成，理化區(qū)和生物區(qū)各配備1個攝像頭，可對艙內(nèi)情況實時監(jiān)控，監(jiān)控結(jié)果存儲于硬盤錄像機內(nèi)，可隨時查閱。
5整車密封設(shè)計
門、窗、孔、艙體壁盒采用特種密封膠條加專用型材進行配合安裝，以增加門、窗、孔、壁盒的密封性。整車蒙皮接縫均施以汽車專用密封膠密封。車頂所有出線均通過特殊過線法蘭盤接頭，接頭與車體固定牢靠，并施以汽車專用密封膠，線與接頭通過橡膠密封圈密封;車體其余部份過線采用過線膠圈并施以汽車專用密封膠，在密封的同時達到保護線束的目的。
6結(jié)語
以前的流動檢測車，僅僅是簡單地把實驗室設(shè)備搬到車輛上，以滿足一些移動實驗檢測工作的需要。本文設(shè)計開發(fā)的移動實驗室采用全新的系統(tǒng)設(shè)計，在集成設(shè)計了生物安全柜、通風(fēng)櫥等多種專業(yè)實驗檢測設(shè)備的基礎(chǔ)上，還設(shè)計了減震、配電、供水、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)等多類輔助設(shè)施，以保證移動實驗檢測作業(yè)的數(shù)據(jù)真實可靠。本移動實驗室在食品質(zhì)量安全檢測等領(lǐng)域已得到較大范圍的推廣應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)要求已融入國家標準《移動實驗室移動特性》。
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