一款移動實驗室的設計開發的研析論文
隨著社會經濟的飛速發展，社會各界對於食品安全、環境安全的關注越來越高。特別是面對各類突發事件，如何在現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，將有助於政府主管部門在第一時間掌握突發事件的核心資訊，以便科學決策、果斷處置。為此，本文設計開發了一款移動實驗室。
1產品概述
本移動實驗室是在輕型客車的基礎上自主全新設計而成。車內配備有多種專業檢測裝置、實驗臺、洗手池、通風櫥、生物安全櫃、旋轉座椅、車載冰箱等基礎設施，配合穩定的電源系統、先進的攝錄系統、高效的換氣、滅菌系統，為移動實驗室的快速、機動作業提供了穩定、可靠的基礎平臺。透過配備不同的快檢裝置，可對不同行業實現實時、有效監管，成為快速檢測的綜合移動平臺。
2功能設計
2.1載車底盤選擇
基礎車型採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境，並且為系統的執行和維護提供符合技術要求的環境條件。在保持整車優良效能的前提下對車輛進行改裝，實現符合使用者使用要求的工作環境、使用功能，從而成為量身定製的特種專用車輛。
2.2供水系統設計
由水位顯示系統、電動控制系統、清水箱、汙水箱、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、一鍵式排除汙水、加熱快速等特點。
2.3通風系統設計
由變頻空調、氣暖加熱系統、換氣扇、電動天窗等組成。變頻空調和氣暖加熱系統在理化實驗區和生物實驗區均設定1個主機，保證獨立製冷、制熱;換氣扇裝於後裝置艙頂部，可對外排風散熱，也可對內吸氣換風;在理化區和生物區各設定1個天窗，有利於車內採光，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，通風櫥和生物安全櫃內也各配備有1套紫外消毒燈，消毒燈帶自動延時功能，可方便對車內進行及時消毒。
2.5支撐平衡系統
底盤下部安裝4只電動支撐腿，可一鍵式進行支撐調平操作，也可每隻腿獨立進行操作，能有效支撐整車，提高車身穩定性。
2.6車載櫥櫃系統
所有工作臺均採用鋼板噴塑處理，耐酸鹼，工作臺面採用優質理化板，耐酸鹼能力強，易清潔;所有吊櫃採用PVC輕質材料，耐髒、易清洗。
2.7前處理系統
在洗手池右側配備活動操作檯，用於進行前處理操作;另配備通風櫥和生物安全櫃，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
車內配備各種專業檢測裝置。由於進行模組化設計，可根據不同檢測行業，選擇配備不同檢測裝置，一車多用，從而靈活、快速地完成跨行業的檢測任務。
3結構設計
車輛改裝佈局設計主要是滿足移動實驗室功能需求，合理利用空間，減少系統間的電磁干擾，提高使用的方便性和安全性。在整體佈局上，車廂內部劃分為駕駛區、理化實驗區、生物實驗區和後設備區4個區域。
3.1駕駛區設計
駕駛室保持原車風格。在駕駛員右側的儀表臺上安裝一個倒車後視屏。副駕駛位置安裝洗手池水箱、錄影機等。
3.2理化實驗區設計
駕駛室後方安裝有前隔斷，隔斷中部開推拉門，門上帶觀察窗。前隔斷左後側安裝一體式實驗臺。此實驗臺後格安裝集中控制面板，其餘格安裝相關檢測裝置。實驗臺上部對應側圍上安裝走線槽，其外表安裝若干電源插座。前隔斷右後側安裝洗手池，採用感應式水龍頭，後部安裝通風櫥。洗手池和通風櫥之間正對原車側門內側設定摺疊工作平臺。
3.3生物實驗區設計
中隔斷左後側安裝一體式實驗臺。此實驗臺內部安裝相關檢測裝置。實驗臺上部對應側圍上安裝走線槽，其外表安裝若干電源插座。左側實驗櫃上方安裝吊櫃，吊櫃下部安裝2只照明燈。中隔斷右後側前部安裝生物安全櫃，後部安裝長排座櫃，內部安裝氣暖加熱器。生物安全櫃後端面安裝摺疊式工作臺。正對右側座櫃的盲窗中開逃生窗，上方安裝吊櫃。
3.4後設備區設計
生物實驗區後部整體為後設備區，其前端面蒙鋁塑板，形成後隔斷。後隔斷中部朝前安裝各相關裝置。底層安裝車載冰箱，冰箱上方設定電動支撐腿控制盒及抽屜。中層並排安裝3只車載冷藏箱。上層中部安裝培養箱，左、右兩側為儲物櫃，可安裝相關裝置或附件。後隔斷左後側下部安裝分體空調室外機，上部安裝分體空調室內機。後隔斷右後側下部安裝發電機，其對應右側車身外側開下翻門，發電機艙內及門上設定導軌，方便發電機抬下進行加油、發電、維修。
3.5內部裝飾設計
針對移動實驗室的特點，整車內飾設計以簡潔舒適、美觀大方、安全實用為宗旨，運用了當今流行裝飾設計元素。立足於美學的高度，以人體工程學為基點，進行合理的空間劃分和色彩搭配以及人性化的設計。以原車內飾為基調，區域性區域使用對比色，造成強烈的視覺效果，使得整個空間既體現出莊重嚴肅的'工作氛圍，又不顯得生硬死板。工作面板採用矩形倒圓角造型。沙發設計依據人體工程學原理，靠背與椅面傾斜1050，椅腳不高於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、發電機、逆變器、附加電瓶和穩壓電源等供電方式，具有自動切換、市電優先的不間斷供電的能力，電源在相互轉換時不會造成資訊的丟失。市電介面的電源接外掛採用航空插頭座;發電機採用雅馬哈發電機。配線方式採用TN-S系統，系統中性線N與保護線PE嚴格區分，裝置金屬外殼透過保護線PE與接地線相連線;主開關採用帶漏電保護裝置的空氣斷路器。
採用了市電優先的原則:在有外電的地方透過30 m的電源線纜絞盤向系統供電，從而不用啟動發電機，也可用於對電池充電;在蓄電池電量耗盡而又無市電的情況下，將發電機啟動為整個系統供電。各種供電方式自動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
車內設定兩套照明系統。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，採用此照明燈進行工作。2種照明系統均為LE D冷光源，光線柔和，照明亮度高，節能省電。
4.3攝錄系統設計
由2個攝像頭和1套硬碟錄影機及顯示器組成，理化區和生物區各配備1個攝像頭，可對艙內情況實時監控，監控結果儲存於硬碟錄影機內，可隨時查閱。
5整車密封設計
門、窗、孔、艙體壁盒採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。車頂所有出線均透過特殊過線法蘭盤接頭，接頭與車體固定牢靠，並施以汽車專用密封膠，線與接頭透過橡膠密封圈密封;車體其餘部份過線採用過線膠圈並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結語
以前的流動檢測車，僅僅是簡單地把實驗室裝置搬到車輛上，以滿足一些移動實驗檢測工作的需要。本文設計開發的移動實驗室採用全新的系統設計，在整合設計了生物安全櫃、通風櫥等多種專業實驗檢測裝置的基礎上，還設計了減震、配電、供水、通風、空氣調節等多類輔助設施，以保證移動實驗檢測作業的資料真實可靠。本移動實驗室在食品質量安全檢測等領域已得到較大範圍的推廣應用，相關技術要求已融入國家標準《移動實驗室移動特性》。