一款移动实验室的设计开发的研析论文
随着社会经济的飞速发展，社会各界对于食品安全、环境安全的关注越来越高。特别是面对各类突发事件，如何在现场进行快速准确的实验检测，已成为一个函需解决的问题。而移动实验室的推广使用，将有助于政府主管部门在第一时间掌握突发事件的核心信息，以便科学决策、果断处置。为此，本文设计开发了一款移动实验室。
1产品概述
本移动实验室是在轻型客车的基础上自主全新设计而成。车内配备有多种专业检测设备、实验台、洗手池、通风橱、生物安全柜、旋转座椅、车载冰箱等基础设施，配合稳定的电源系统、先进的摄录系统、高效的换气、灭菌系统，为移动实验室的快速、机动作业提供了稳定、可靠的基础平台。通过配备不同的快检设备，可对不同行业实现实时、有效监管，成为快速检测的综合移动平台。
2功能设计
2.1载车底盘选择
基础车型采用丰田柯斯达作为改装平台，保证工作人员拥有宽敞舒适的工作环境，并且为系统的运行和维护提供符合技术要求的环境条件。在保持整车优良性能的前提下对车辆进行改装，实现符合用户使用要求的工作环境、使用功能，从而成为量身定制的特种专用车辆。
2.2供水系统设计
由水位显示系统、电动控制系统、清水箱、污水箱、洗手池、电加热水龙头、洗眼器、洗瓶器等组成，具有水位显示直观、一键式排除污水、加热快速等特点。
2.3通风系统设计
由变频空调、气暖加热系统、换气扇、电动天窗等组成。变频空调和气暖加热系统在理化实验区和生物实验区均设置1个主机，保证独立制冷、制热;换气扇装于后设备舱顶部，可对外排风散热，也可对内吸气换风;在理化区和生物区各设置1个天窗，有利于车内采光，紧急情况下，还可作为逃生通道。
2.4灭菌消毒系统设计
理化区和生物区各安装1套紫外消毒灯，通风橱和生物安全柜内也各配备有1套紫外消毒灯，消毒灯带自动延时功能，可方便对车内进行及时消毒。
2.5支撑平衡系统
底盘下部安装4只电动支撑腿，可一键式进行支撑调平操作，也可每只腿独立进行操作，能有效支撑整车，提高车身稳定性。
2.6车载橱柜系统
所有工作台均采用钢板喷塑处理，耐酸碱，工作台面采用优质理化板，耐酸碱能力强，易清洁;所有吊柜采用PVC轻质材料，耐脏、易清洗。
2.7前处理系统
在洗手池右侧配备活动操作台，用于进行前处理操作;另配备通风橱和生物安全柜，为检测人员提供辅助检测平台，保护人身安全。
2.8实验检测系统
车内配备各种专业检测设备。由于进行模块化设计，可根据不同检测行业，选择配备不同检测设备，一车多用，从而灵活、快速地完成跨行业的检测任务。
3结构设计
车辆改装布局设计主要是满足移动实验室功能需求，合理利用空间，减少系统间的电磁干扰，提高使用的方便性和安全性。在整体布局上，车厢内部划分为驾驶区、理化实验区、生物实验区和后设备区4个区域。
3.1驾驶区设计
驾驶室保持原车风格。在驾驶员右侧的仪表台上安装一个倒车后视屏。副驾驶位置安装洗手池水箱、录像机等。
3.2理化实验区设计
驾驶室后方安装有前隔断，隔断中部开推拉门，门上带观察窗。前隔断左后侧安装一体式实验台。此实验台后格安装集中控制面板，其余格安装相关检测设备。实验台上部对应侧围上安装走线槽，其外表安装若干电源插座。前隔断右后侧安装洗手池，采用感应式水龙头，后部安装通风橱。洗手池和通风橱之间正对原车侧门内侧设置折叠工作平台。
3.3生物实验区设计
中隔断左后侧安装一体式实验台。此实验台内部安装相关检测设备。实验台上部对应侧围上安装走线槽，其外表安装若干电源插座。左侧实验柜上方安装吊柜，吊柜下部安装2只照明灯。中隔断右后侧前部安装生物安全柜，后部安装长排座柜，内部安装气暖加热器。生物安全柜后端面安装折叠式工作台。正对右侧座柜的盲窗中开逃生窗，上方安装吊柜。
3.4后设备区设计
生物实验区后部整体为后设备区，其前端面蒙铝塑板，形成后隔断。后隔断中部朝前安装各相关设备。底层安装车载冰箱，冰箱上方设置电动支撑腿控制盒及抽屉。中层并排安装3只车载冷藏箱。上层中部安装培养箱，左、右两侧为储物柜，可安装相关设备或附件。后隔断左后侧下部安装分体空调室外机，上部安装分体空调室内机。后隔断右后侧下部安装发电机，其对应右侧车身外侧开下翻门，发电机舱内及门上设置导轨，方便发电机抬下进行加油、发电、维修。
3.5内部装饰设计
针对移动实验室的特点，整车内饰设计以简洁舒适、美观大方、安全实用为宗旨，运用了当今流行装饰设计元素。立足于美学的高度，以人体工程学为基点，进行合理的空间划分和色彩搭配以及人性化的设计。以原车内饰为基调，局部区域使用对比色，造成强烈的视觉效果，使得整个空间既体现出庄重严肃的'工作氛围，又不显得生硬死板。工作面板采用矩形倒圆角造型。沙发设计依据人体工程学原理，靠背与椅面倾斜1050，椅脚不高于500 mm，使人坐而不累，相当舒适。
4电气设计
4.1供电系统设计
供电系统具备市电、发电机、逆变器、附加电瓶和稳压电源等供电方式，具有自动切换、市电优先的不间断供电的能力，电源在相互转换时不会造成信息的丢失。市电接口的电源接插件采用航空插头座;发电机采用雅马哈发电机。配线方式采用TN-S系统，系统中性线N与保护线PE严格区分，设备金属外壳通过保护线PE与接地线相连接;主开关采用带漏电保护装置的空气断路器。
采用了市电优先的原则:在有外电的地方通过30 m的电源线缆绞盘向系统供电，从而不用启动发电机，也可用于对电池充电;在蓄电池电量耗尽而又无市电的情况下，将发电机启动为整个系统供电。各种供电方式自动切换以确保系统在任何情况下的正常使用。
4.2照明系统设计
车内设置两套照明系统。一套为DC12 V供电，在无外电或逆变电时，均可开启照明，使用方便;一套为AC220 V供电，当车辆停车进行长时间工作时，采用此照明灯进行工作。2种照明系统均为LE D冷光源，光线柔和，照明亮度高，节能省电。
4.3摄录系统设计
由2个摄像头和1套硬盘录像机及显示器组成，理化区和生物区各配备1个摄像头，可对舱内情况实时监控，监控结果存储于硬盘录像机内，可随时查阅。
5整车密封设计
门、窗、孔、舱体壁盒采用特种密封胶条加专用型材进行配合安装，以增加门、窗、孔、壁盒的密封性。整车蒙皮接缝均施以汽车专用密封胶密封。车顶所有出线均通过特殊过线法兰盘接头，接头与车体固定牢靠，并施以汽车专用密封胶，线与接头通过橡胶密封圈密封;车体其余部份过线采用过线胶圈并施以汽车专用密封胶，在密封的同时达到保护线束的目的。
6结语
以前的流动检测车，仅仅是简单地把实验室设备搬到车辆上，以满足一些移动实验检测工作的需要。本文设计开发的移动实验室采用全新的系统设计，在集成设计了生物安全柜、通风橱等多种专业实验检测设备的基础上，还设计了减震、配电、供水、通风、空气调节等多类辅助设施，以保证移动实验检测作业的数据真实可靠。本移动实验室在食品质量安全检测等领域已得到较大范围的推广应用，相关技术要求已融入国家标准《移动实验室移动特性》。
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