重慶市DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車的設計特點及優(yōu)化

高飛 李新宇 周賢杰

摘要

該文闡述了DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車的工作優(yōu)點與性能，指出的該車在設計上仍然存在的問題并給出了相應改進設計的建議。旨在為我國環(huán)境監(jiān)測應急車的更新?lián)Q代產品設計提供參考，為大力提升我國環(huán)境污染應急監(jiān)測力作出貢獻。

關鍵詞 環(huán)境應急監(jiān)測車；應急監(jiān)測能力；優(yōu)化；

中圖分類號 S232.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09211-03

Characteristics and Optimization of Chongqing DMT5160TJE Type Environmental Emergency Monitoring Vehicles

GAO Fei et al

（Chongqing Environmental Monitoring Center， Chongqing 401147）

Abstract The advantages and performances of DMT5160TJE type environmental emergency monitoring vehicles in Chongqing were elaborated. There are still some problems in the design， corresponding countermeasures for improvement were put forward. The aim is to provide reference for updating of environmental emergency monitoring vehicles and contributes to improve environmental pollution emergency monitoring capacity.

Key words Environmental emergency monitoring vehicles； Emergency monitoring capacity； Optimization

環(huán)境應急監(jiān)測車是環(huán)境應急監(jiān)測工作的重要組成部分。我國的環(huán)境應急監(jiān)測車從發(fā)展之日起至今經歷了曲折的歷程，從單一的交通運輸工具逐漸發(fā)展成為功能較為齊全、儀器設備配置較完整、初步能夠滿足環(huán)境應急監(jiān)測要求的現(xiàn)代化流動的現(xiàn)場指揮部和實驗室^[1]。

DMT5 160TJE 型環(huán)境應急監(jiān)測車是全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的為數不多的大型移動實驗室車。該車是重慶市環(huán)境監(jiān)測中心根據在以往經驗，加上“5.12”汶川地震援川應急監(jiān)測時對應急車在使用上的進一步認識，并參考現(xiàn)有的應急車方案后，在五十鈴牌FVR34P2型載貨汽車底盤基礎上加裝專用箱體后于2009年設計并改裝而成。該車重15 555 kg，改裝后外型尺寸為10 000 mm×2 550 mm×4 000 mm，整體擴展車廂后，車內部有大約18.5 m2的使用面積。該車配備了完善的分析系統(tǒng)、橡皮艇、防毒面具、正壓式呼吸器等設備，能保證在污染事故發(fā)生后迅速建立實驗室，應用相關監(jiān)測儀器在第一時間查明污染物的種類、污染程度，準確地為決策部門提供技術依據。

1 DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車的優(yōu)點

1.1 可擴展的實驗區(qū)

環(huán)境應急監(jiān)測車實驗區(qū)車廂部分面積為2 390 mm×3 980 mm，在使用中可在車輛左側擴展出900 mm×3 580 mm（圖1），加大了實驗區(qū)的使用面積，基本可以同時滿足實驗室內4個便攜式分析儀器的實驗空間。

1.2 各系統(tǒng)獨立供電模式

環(huán)境應急監(jiān)測車車內各個用電部分采用了獨立供電模式，并且該系統(tǒng)的電源控制開關（圖2）采用穩(wěn)定可靠的機械控制方式，避免了使用電子或邏輯控制方式出現(xiàn)故障后難以解決的問題。另外，環(huán)境應急監(jiān)測車運行時可以同時使用發(fā)電機并接入外接市電，各個系統(tǒng)電源接入可在發(fā)電機和外接市電兩種供電上進行選擇，保證了各系統(tǒng)的供電互不干擾，也可避免單獨使用發(fā)電機致使其長時間大負荷運行，在一定程度上可增加發(fā)電機的運行時間。

1.3 實驗區(qū)和工作區(qū)獨立的空調系統(tǒng)

設計環(huán)境應急監(jiān)測車時可將實驗區(qū)和工作區(qū)空調系統(tǒng)設計成中央空調系統(tǒng)以節(jié)省電源，但實際將兩路空調系統(tǒng)獨立設計安裝，這樣保證了實驗區(qū)和工作區(qū)的空氣不會因空調而相互干擾。

1.4 實驗室箱體液壓支撐系統(tǒng)

該車全車重達15 555 kg，專門安裝了一套四聯(lián)裝液壓支撐系統(tǒng)，可將實驗室完整的支撐起來避免晃動，增加了實驗室的穩(wěn)定性。

1.5 加大型發(fā)電機油箱

該車配備了額定功率8.5 kW的澤藤本田SH11000型汽油發(fā)電機，在設計時將發(fā)電機油原有的26 L箱油改為了70 L油箱，在油箱加滿的情況下可滿足發(fā)電機滿負荷約18.5 h的運行。

1.6 單兵圖傳系統(tǒng)

該車配備了四通道CDMA單兵圖傳系統(tǒng)，可以在工作區(qū)查看現(xiàn)場工作人員的環(huán)境情況并將圖像實時傳送至重慶市環(huán)境監(jiān)測中心。

1.7 弱電電路系統(tǒng)

該車配備了一套獨立的24 V弱電電路系統(tǒng)，蓄電池為專用蓄電池，與原車的蓄電池分開避免了對原車電路的影響，并配備了專用的24/12V自適應型充電機。實驗室擴展箱、應急照明燈、遮陽篷、液壓支撐系統(tǒng)的供電均用弱電系統(tǒng)供電，在為發(fā)電或外接電源未接入時可以進行實驗室擴展和支撐等操作，而且在全車電路出問題的情況下可以提供應急照明。

2 DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車在設計上仍存在的問題

2.1 額定載客人數少

該車的額定載客人數為3人，一旦發(fā)生污染事故還需加派其他車輛乘坐監(jiān)測人員。

2.2 沒有配備專用的GPS導航系統(tǒng)

作為一個大型的環(huán)境應急監(jiān)測車，如果配備卡車專用GPS導航儀，會導致無法通過部分高度不夠的隧道，故該車沒有配備專用的GPS導航儀。但是，當不熟悉的地方發(fā)生重特大污染事故的時候，駕駛員對事故發(fā)生地區(qū)線路不熟悉，將會嚴重影響環(huán)境監(jiān)測車快速而準確的到達指定地點，造成應急工作的遲后。

2.3 液壓支撐系統(tǒng)未選擇為自動找平型

在環(huán)境應急監(jiān)測車到達現(xiàn)場停好以后，操作人員將根據水平儀手動調整液壓支撐系統(tǒng)，在路面極不平整的情況下可能要調試好幾次才能將實驗室調平，這樣會耽誤應急的時間。

2.4 油料的后勤保障稍有不便

五十鈴牌FVR34P2底盤燃油使用柴油，原配油箱約170 L，滿箱油可以跑1 000 km左右。目前的設計方案是安裝在原車油箱的位置上，并且已經不能再替換更大的油箱。而為實驗室供電的SH11000型汽油發(fā)電機，燃油上和原車用油不具備通用性。因此，后勤保障在燃油的準備上必須同時為底盤和發(fā)電機分別準備燃油，這就增加了后勤保障的負擔，而且汽油比柴油相對危險。如果安裝的是柴油發(fā)電機，車用油箱和發(fā)電機油箱的可以連接起來組成雙油箱系統(tǒng)，在燃油安全性以及后勤保障上也更為合理。在兩個油箱滿油時可讓發(fā)電機運行時間更長，也可使得整車的續(xù)航力大大增加。

2.5 發(fā)電機的啟動蓄電池沒有配備充電機

設計時為澤藤本田SH11000型汽油發(fā)電機配備了一個38 Ah 12 V的啟動蓄電池，當發(fā)電機馬達運轉時有3 A的電量給蓄電池充電。而鉛酸蓄電池每天會自行釋放0.5%～1.0%的電量，即一個月不適用發(fā)電機則蓄電池電量將自行釋放30%。而實驗室沒有為啟動電瓶配備專門的充電機。這將使得引擎停轉，蓄電池壽命縮短。為解決該問題，可將實驗室24 V弱電蓄電池配備的24/12 V自適應型充電機接一個選擇開關，充電維護時根據需要選擇實驗室24 V弱電蓄電池和發(fā)電機12 V啟動蓄電池。此外，還可將24 V弱電蓄電池和原車蓄電池上接一個連通開關，在一個蓄電池沒電的情況下可以短時間將兩個蓄電池并聯(lián)。

2.6 沒有配備網絡傳送終端和衛(wèi)星電話

設計時沒有配備網絡傳送終端和衛(wèi)星電話，和以后的信息化工程接軌時可能有困難。

2.7 對講系統(tǒng)不能中繼以增加對講范圍

實驗室內配備了一臺motorala的3688型車載電臺并安裝了高增益天線，此電臺性能優(yōu)異但沒有中繼功能。如果使用motorala的MXD1500或其他類似的基站/中繼器并配備單工模式轉換繼電器，則可在需要的時候進行選擇，實行通話和中繼切換。

2.8 凈水箱容量較小，且為不銹鋼材質

該車配備的凈水箱為100 L不銹鋼材質凈水箱。對于大型環(huán)境應急監(jiān)測車，100 L凈水箱容量比較小，而且用不銹鋼材質，在做微量金屬物質分析時可能會產生本底干擾。如果使用500 L車頂大水箱并盡量使用陶瓷等其他惰性材料，并增加自抽水系統(tǒng)及外部水簡易凈化裝置，則會更大地增加環(huán)境監(jiān)測車的自我保障能力。

3 優(yōu)化建議

針對這些年使用后發(fā)現(xiàn)的問題，筆者認為需要重新設計改裝重慶市環(huán)境監(jiān)測站應急監(jiān)測車，即在重慶市DMT5160TJE環(huán)境應急監(jiān)測車成功運行的基礎上上，作如下優(yōu)化。

（1）DMT5160TJE環(huán)境應急監(jiān)測車采用了重慶本地企業(yè)慶鈴汽車（集團）有限公司生產的五十鈴牌FVR34P2型載貨汽車底盤，屬于N3類2軸貨車^[2-3]，出廠規(guī)定最大總質量為15 750 kg。優(yōu)化時應根據需要選擇合適的底盤，最好是先進行功能上的設計，再根據功能進行底盤的選擇。

（2）中型發(fā)電機的重量不能進行分離式發(fā)電，而選定的FVR34P2型底盤改裝后又不能再進行牽引，不能作為全掛牽引車。所以發(fā)電機的安裝應保證靜音、防震及散熱，還要盡量使得發(fā)電排出的廢氣對一些測試不會造成干擾。

（3）DMT5160TJE環(huán)境應急監(jiān)測車的實驗室箱體為整體封閉式，國標規(guī)定的此類行車的長寬高分別最大為10 000、2 550、4 000 mm^[2]，改裝實驗室的時候要結合本地的道路情況選擇適當的長寬高，在不超過國家規(guī)定的前提下要選定合適的尺寸，盡量在全省內大部分路上不會因尺寸問題而無法通過。

（4）如果改裝底盤采用（或改裝為）雙排座的駕駛室，比單排駕駛室多出的長度會使實驗室使用減少。在設計時需考慮減小的尺寸，實驗室內部的規(guī)劃也應進行合理性布置，消解器和離心機的安裝最好能進行固定，純水器可以安裝在實驗臺下以節(jié)省空間。

（5）如果設計的是實驗室整體專業(yè)氣路，需要考慮車廂在行駛過程中可能會發(fā)生輕微的扭動變形，氣路將不可避免的會跟隨車廂扭動。

（6）選用3軸車底盤或半掛牽引車會增加整體的載重量^[4]，但整體價格也會高很多，選定車型時一定要充分的進行論證。

（7）100 L的水箱容量較小，而選用500 L車頂大水箱時在裝滿水的情況下會比100 L水箱增加400 kg的重量，需增大水箱容積后配重以及全車重量的問題也是需要專門考慮的。

（8）實驗室內部材料的選擇盡量使用輕量化并耐酸堿的材料。

4 結語

重慶市DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車的成功應用對于全國其他環(huán)境監(jiān)測站建立大型移動實驗室具有良好的示范意義。通過總結重慶市DMT5160TJE型環(huán)境應急監(jiān)測車的優(yōu)缺點，并進行優(yōu)化改造，可以建成設備完善、功能齊全、安全可靠、響應迅速的大型移動實驗室，從而大力提升我國環(huán)境污染事故的應急監(jiān)測能力。

參考文獻

[1]

陳寧.我國環(huán)境應急監(jiān)測車的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2007，23（6）：41-44.

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