一款移動(dòng)實(shí)驗室的設計開(kāi)發(fā)的研析論文
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會(huì )各界對于食品安全、環(huán)境安全的關(guān)注越來(lái)越高。特別是面對各類(lèi)突發(fā)事件，如何在現場(chǎng)進(jìn)行快速準確的實(shí)驗檢測，已成為一個(gè)函需解決的問(wèn)題。而移動(dòng)實(shí)驗室的推廣使用，將有助于政府主管部門(mén)在第一時(shí)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，本文設計開(kāi)發(fā)了一款移動(dòng)實(shí)驗室。
1產(chǎn)品概述
本移動(dòng)實(shí)驗室是在輕型客車(chē)的基礎上自主全新設計而成。車(chē)內配備有多種專(zhuān)業(yè)檢測設備、實(shí)驗臺、洗手池、通風(fēng)櫥、生物安全柜、旋轉座椅、車(chē)載冰箱等基礎設施，配合穩定的電源系統、先進(jìn)的攝錄系統、高效的換氣、滅菌系統，為移動(dòng)實(shí)驗室的快速、機動(dòng)作業(yè)提供了穩定、可靠的基礎平臺。通過(guò)配備不同的快檢設備，可對不同行業(yè)實(shí)現實(shí)時(shí)、有效監管，成為快速檢測的綜合移動(dòng)平臺。
2功能設計
2.1載車(chē)底盤(pán)選擇
基礎車(chē)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(chē)優(yōu)良性能的前提下對車(chē)輛進(jìn)行改裝，實(shí)現符合用戶(hù)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(zhuān)用車(chē)輛。
2.2供水系統設計
由水位顯示系統、電動(dòng)控制系統、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(guān)、一鍵式排除污水、加熱快速等特點(diǎn)。
2.3通風(fēng)系統設計
由變頻空調、氣暖加熱系統、換氣扇、電動(dòng)天窗等組成。變頻空調和氣暖加熱系統在理化實(shí)驗區和生物實(shí)驗區均設置1個(gè)主機，保證獨立制冷、制熱;換氣扇裝于后設備艙頂部，可對外排風(fēng)散熱，也可對內吸氣換風(fēng);在理化區和生物區各設置1個(gè)天窗，有利于車(chē)內采光，緊急情況下，還可作為逃生通道。
2.4滅菌消毒系統設計
理化區和生物區各安裝1套紫外消毒燈，通風(fēng)櫥和生物安全柜內也各配備有1套紫外消毒燈，消毒燈帶自動(dòng)延時(shí)功能，可方便對車(chē)內進(jìn)行及時(shí)消毒。
2.5支撐平衡系統
底盤(pán)下部安裝4只電動(dòng)支撐腿，可一鍵式進(jìn)行支撐調平操作，也可每只腿獨立進(jìn)行操作，能有效支撐整車(chē)，提高車(chē)身穩定性。
2.6車(chē)載櫥柜系統
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
在洗手池右側配備活動(dòng)操作臺，用于進(jìn)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(shí)驗檢測系統
車(chē)內配備各種專(zhuān)業(yè)檢測設備。由于進(jìn)行模塊化設計，可根據不同檢測行業(yè)，選擇配備不同檢測設備，一車(chē)多用，從而靈活、快速地完成跨行業(yè)的檢測任務(wù)。
3結構設計
車(chē)輛改裝布局設計主要是滿(mǎn)足移動(dòng)實(shí)驗室功能需求，合理利用空間，減少系統間的電磁干擾，提高使用的方便性和安全性。在整體布局上，車(chē)廂內部劃分為駕駛區、理化實(shí)驗區、生物實(shí)驗區和后設備區4個(gè)區域。
3.1駕駛區設計
駕駛室保持原車(chē)風(fēng)格。在駕駛員右側的儀表臺上安裝一個(gè)倒車(chē)后視屏。副駕駛位置安裝洗手池水箱、錄像機等。
3.2理化實(shí)驗區設計
駕駛室后方安裝有前隔斷，隔斷中部開(kāi)推拉門(mén)，門(mén)上帶觀(guān)察窗。前隔斷左后側安裝一體式實(shí)驗臺。此實(shí)驗臺后格安裝集中控制面板，其余格安裝相關(guān)檢測設備。實(shí)驗臺上部對應側圍上安裝走線(xiàn)槽，其外表安裝若干電源插座。前隔斷右后側安裝洗手池，采用感應式水龍頭，后部安裝通風(fēng)櫥。洗手池和通風(fēng)櫥之間正對原車(chē)側門(mén)內側設置折疊工作平臺。
3.3生物實(shí)驗區設計
中隔斷左后側安裝一體式實(shí)驗臺。此實(shí)驗臺內部安裝相關(guān)檢測設備。實(shí)驗臺上部對應側圍上安裝走線(xiàn)槽，其外表安裝若干電源插座。左側實(shí)驗柜上方安裝吊柜，吊柜下部安裝2只照明燈。中隔斷右后側前部安裝生物安全柜，后部安裝長(cháng)排座柜，內部安裝氣暖加熱器。生物安全柜后端面安裝折疊式工作臺。正對右側座柜的盲窗中開(kāi)逃生窗，上方安裝吊柜。
3.4后設備區設計
生物實(shí)驗區后部整體為后設備區，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)設備。底層安裝車(chē)載冰箱，冰箱上方設置電動(dòng)支撐腿控制盒及抽屜。中層并排安裝3只車(chē)載冷藏箱。上層中部安裝培養箱，左、右兩側為儲物柜，可安裝相關(guān)設備或附件。后隔斷左后側下部安裝分體空調室外機，上部安裝分體空調室內機。后隔斷右后側下部安裝發(fā)電機，其對應右側車(chē)身外側開(kāi)下翻門(mén)，發(fā)電機艙內及門(mén)上設置導軌，方便發(fā)電機抬下進(jìn)行加油、發(fā)電、維修。
3.5內部裝飾設計
針對移動(dòng)實(shí)驗室的特點(diǎn)，整車(chē)內飾設計以簡(jiǎn)潔舒適、美觀(guān)大方、安全實(shí)用為宗旨，運用了當今流行裝飾設計元素。立足于美學(xué)的高度，以人體工程學(xué)為基點(diǎn)，進(jìn)行合理的空間劃分和色彩搭配以及人性化的設計。以原車(chē)內飾為基調，局部區域使用對比色，造成強烈的視覺(jué)效果，使得整個(gè)空間既體現出莊重嚴肅的'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)設計依據人體工程學(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電氣設計
4.1供電系統設計
供電系統具備市電、發(fā)電機、逆變器、附加電瓶和穩壓電源等供電方式，具有自動(dòng)切換、市電優(yōu)先的不間斷供電的能力，電源在相互轉換時(shí)不會(huì )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(xiàn)方式采用TN-S系統，系統中性線(xiàn)N與保護線(xiàn)PE嚴格區分，設備金屬外殼通過(guò)保護線(xiàn)PE與接地線(xiàn)相連接;主開(kāi)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(guò)30 m的電源線(xiàn)纜絞盤(pán)向系統供電，從而不用啟動(dòng)發(fā)電機，也可用于對電池充電;在蓄電池電量耗盡而又無(wú)市電的情況下，將發(fā)電機啟動(dòng)為整個(gè)系統供電。各種供電方式自動(dòng)切換以確保系統在任何情況下的正常使用。
4.2照明系統設計
車(chē)內設置兩套照明系統。一套為DC12 V供電，在無(wú)外電或逆變電時(shí)，均可開(kāi)啟照明，使用方便;一套為AC220 V供電，當車(chē)輛停車(chē)進(jìn)行長(cháng)時(shí)間工作時(shí)，采用此照明燈進(jìn)行工作。2種照明系統均為L(cháng)E D冷光源，光線(xiàn)柔和，照明亮度高，節能省電。
4.3攝錄系統設計
由2個(gè)攝像頭和1套硬盤(pán)錄像機及顯示器組成，理化區和生物區各配備1個(gè)攝像頭，可對艙內情況實(shí)時(shí)監控，監控結果存儲于硬盤(pán)錄像機內，可隨時(shí)查閱。
5整車(chē)密封設計
門(mén)、窗、孔、艙體壁盒采用特種密封膠條加專(zhuān)用型材進(jìn)行配合安裝，以增加門(mén)、窗、孔、壁盒的密封性。整車(chē)蒙皮接縫均施以汽車(chē)專(zhuān)用密封膠密封。車(chē)頂所有出線(xiàn)均通過(guò)特殊過(guò)線(xiàn)法蘭盤(pán)接頭，接頭與車(chē)體固定牢靠，并施以汽車(chē)專(zhuān)用密封膠，線(xiàn)與接頭通過(guò)橡膠密封圈密封;車(chē)體其余部份過(guò)線(xiàn)采用過(guò)線(xiàn)膠圈并施以汽車(chē)專(zhuān)用密封膠，在密封的同時(shí)達到保護線(xiàn)束的目的。
6結語(yǔ)
以前的流動(dòng)檢測車(chē)，僅僅是簡(jiǎn)單地把實(shí)驗室設備搬到車(chē)輛上，以滿(mǎn)足一些移動(dòng)實(shí)驗檢測工作的需要。本文設計開(kāi)發(fā)的移動(dòng)實(shí)驗室采用全新的系統設計，在集成設計了生物安全柜、通風(fēng)櫥等多種專(zhuān)業(yè)實(shí)驗檢測設備的基礎上，還設計了減震、配電、供水、通風(fēng)、空氣調節等多類(lèi)輔助設施，以保證移動(dòng)實(shí)驗檢測作業(yè)的數據真實(shí)可靠。本移動(dòng)實(shí)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用，相關(guān)技術(shù)要求已融入國家標準《移動(dòng)實(shí)驗室移動(dòng)特性》。
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