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应急环境监测车改装技术设计报告 应急环境监测车改装技术设计报告 拟 制 审 核 批 准 应急环境监测车改装技术设计报告 I 目 次 1 概述1 1.1任务来源1 1.2设计依据1 2 主要技术要求 .1 2.1环境适应性1 2.2机动能力2 2.3振动与冲击2 2.4保障性2 2.5安全性3 2.6电源适应性3 2.7可靠性3 2.8维修性3 2.9系统寿命4 3 组成及配置 .4 3.1应急环境监测车组成及配置4 3.2主要设备说明6 4 总体布局设计 12 4.1外部布局.12 4.2内部布局.13 5 车辆改装 16 5.1车外部改装.16 5.2骨架加固.16 5.3车体密封.16 5.4车体改装.17 5.5正压系统气道布设.18 6 主要结构设计 19 6.1壁盒.19 6.2附件柜安装.20 6.3机柜安装.21 6.4电缆盘.23 6.5灭火设备.23 7 供配电设计 24 应急环境监测车改装技术设计报告 II 7.1电源引入装置.25 7.2配电箱.26 7.3布线设计.28 7.4照明设计.28 7.5接地.29 8 装饰及涂覆 29 9 贯彻产品标准化大纲情况 30 10产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 30 10.1 可靠性设计.30 10.2 维修性设计.31 10.3 测试性设计.33 10.4 保障性设计.34 10.5 环境适应性设计.34 10.6 安全性设计.35 11产品工艺性、经济性评价 36 11.1 工艺性设计基本原则.37 11.2 工艺保障措施.37 11.3 三防工艺方面.38 12结论40 应急环境监测车改装技术设计报告 1 1概述 1.1 任务来源 根据国营二六二厂核仪器公司下达的应急环境监测车改装技术协议 ，我公司组织技术人员成立了项目研制组，在对相关技术要求认真消化、 充分理解的基础上，结合实际使用要求，充分运用可靠性、维修性、人机 工程、价值工程等工程分析技术，进行优化设计。在继承工厂同类产品研 制成果的基础上进行了技术方案的设计工作。 1.2 设计依据 应急环境监测车改装技术协议 ； GB146.11983 标准轨距铁路和车辆限界； GB15892004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值； GB72582004 机动车运行安全技术条件； GJB1501986 军用设备环境试验方法； GJB219B2005 军用通信车通用规范； GJB36 7A2001 军用通信设备通用规范； GJB47311996 军用通信车通用改装要求。 2主要技术要求 2.1 环境适应性 （1）车载设备工作环境 温度：030； 湿度：90RH（35） ； （2）贮储环境 温度：-4560； 湿度：98RH（35） ； 应急环境监测车改装技术设计报告 2 （3）三防要求 系统具备防盐雾、防霉菌和防沙尘能力； 2.2 机动能力 （1）机动方式 以公路机动为主，可以满足铁路机动运输要求。 （2）道路条件 公路等级：三级公路。 （3）机动距离 公路机动考核距离不小于 300km。 （4）运输性 行驶 300km 后，系统连接件、紧固件和电气连接应无松动、无损 伤，车载仪器设备应无松动、变形、卡死、移位、开焊等异常现象， 并能正常工作。 （5）机动速度 在三级公路最高机动速度不低于 60km/h，平均速度不低于 40km/h； 在二级以上公路最高机动速度不低于 76km/h。 （6）制动 载车的制动性能应符合 GJB3985-2000 中 3.6.1.7 的要求。 （7）架设与撤收 系统到达现场后，1 小时内完成设备架设、安装调试并投入运行； 0.5 小时内完成设备的撤收。 2.3 振动与冲击 整车在 GJB150A 中规定的有关振动和冲击试验后，性能应符合指标要 求。 应急环境监测车改装技术设计报告 3 2.4 保障性 所提供的各种资料应满足部队在装备全寿命周期内的平时维护使用、 训练维修需要。 2.5 安全性 （1）电气安全 交流电源输入端及其至地之间绝缘电阻不小于 2M。 （2）接地 整舱接地形式符合 GB/T 14050-1993 的有关规定，其金属蒙皮构 架及机柜、机架接地良好，与接地柱之间的接地电阻不大于 10。 （3）灭火装置 系统应配备灭火器。 （4）警示标志 车载设备内外部 AC220V 交流供电等部位，应设置“防触电”等醒 目标志。 2.6 电源适应性 整车采用市电/油机供电工作模式。 a）输出电压：AC 220（110%）V； b）输出频率：50Hz2Hz。 2.7 可靠性 运载行驶的平均故障间隔里程3000km； 门平均故障间隔10000 个工作循环、窗平均故障间隔5000 个工作 循环。 应急环境监测车改装技术设计报告 4 2.8 维修性 平均故障修复时间（MTTR）：1h。 2.9 系统寿命 系统正常使用年限为 15 年。 3组成及配置 3.1 应急环境监测车组成及配置 应急环境监测车主要由柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车、电气系统、 通信系统、正压系统、气象监测系统、工作梯和随车附件等组成，主要设 备配置情况见下表。 表 1应急环境监测车设备配置表 序号型号名 称数量备注 1.TRB53L-ZCMSK(20) 柯斯达1 辆汽油 2.车辆改装1 套 （含门、窗、壁盒等） 3.IG3000 型发电机1 套柴油 4. 任我游 765 导航仪 D870 GPS 全球定位系统1 套 5.GM338无线通讯系统1 套Motorola 6.Phonecell OSX5e无线数据传输系统1 套 7. ThinkCentre M8400s(i53470) 数据处理系统1 套 8.EMM-03气象测量仪1 套 9.登顶梯1 套 应急环境监测车改装技术设计报告 5 10.工作台1 套（含 12U 机柜两套） 11.设备柜2 套 12.油机舱1 套 13.翻转座椅3 套 14.座椅2 张 15.配电箱1 台 16.APCUPS（3kVA）1 套含 6 块蓄电池 17.HQ3268时钟1 只（含温湿度计） 18.KDD-1车用对讲机2 台 19.LED220V 照明灯4 盏上海宜亮 20.LED220V/10A 应急灯2 盏上海宜亮 21.电气布线1 套(含电源接口窗) 22.土木工具1 套（含接地棒） 23.电缆盘1 只（30m 市电电缆） 24.30 米油机电缆1 根 25.20m接地引线1 根 26.橡塑地板1 套 27.内装饰1 套（与原车装饰一致） 28.MFZ/ABC2灭火器2 只 29.97-A技师工具箱1 只 30. 便携式长杆 辐射 监测仪 1 套用户供 31. 剂量率仪2 套用户供 应急环境监测车改装技术设计报告 6 32.便携式 谱仪1 套用户供 33.气溶胶连接监测仪1 套用户供 34.电子个人剂量仪5 套用户供 35. 、 表面污染监 测仪 2 套用户供 36.正压安全防护系统1 套 37.个人防护用品5 套 38.车载计算机系统1 套 3.2 主要设备说明 3.2.1 丰田柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车 应急环境监测车用丰田柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车改装，为整 个系统提供运输载体和人员工作平台，其主要技术参数如表 2 所示。丰田 柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车外形图见图 1。 图 1 丰田柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车外形图 表 2丰田柯斯达 TRB53L-ZCMSK(20)型客车技术指标参数 型号 TRB53L-ZCMSK(20) 应急环境监测车改装技术设计报告 7 最高车速 km/h135 最小转弯直径 m14.4 燃油汽油 燃油箱容积 L92 总质量 kg5300 整备质量 kg3294 总长总宽总高 mm700520402645 轮距 mm1690/1490 轴距（前-后） mm3935 前悬/后悬 mm1165/1905 最小离地间隙 mm185 接近角/离去角 18/12.7 发动机型号V 型六缸、四冲程、水冷、汽油机 排气量 Cc4000 最大功率 Kw/rpm171/5000 最大扭矩 Nm/rpm345/4400 乘员数人数 20 最高车速 Km/h135 3.2.2 BLJW-CQ 型车载式气象站 BLJW-CQ 型车载式气象站专门针对车辆应急环境检测设备而设计的 可移动式综合观测气象站。系统由一体式安装支架、数据采集仪及电源系 统构成。使用时可根据需要自由调整采风杆的高度，可对风速、风向、温 度、湿度、大气压力、雨量等气象要素进行全方位观测；气象数据可通过 有线或无线通讯方式传输到计算机终端，为气象应急服务现场提供基础决 策科学依据。 表 3 BLJW-CQ 型车载式气象站配置参数表 配置参数 技术参数 序 号 仪器仪表名称单位 产品型号 数 量 量程测试精度备注参数 应急环境监测车改装技术设计报告 8 1风速传感器 量程：0100m/s 精度：0.3m/s 启动风速：1.0m/s 2风向传感器 套 05103 1 量程：0360 精度：3； 启动风速（10 位移）： 1.1m/s 3温度传感器 范围： -50+50C 精度：0.3C 分辨率0.1C 4湿度传感器 套 41382 1 范围：0-100%RH 20 时 精度：2%RH 稳定性：高于 1%RH/每年 5防辐射罩套410031 材料： 防热塑料白色 UV 光亮喷漆白色铝支撑架 带有模压塑料 V 型衬垫和不锈钢 U 型夹子的托架 12 厘米（4.7 英寸）直径27 厘米（10.6 英 寸）高可安装于-2550 厘米（直径）的垂直 管上。 6翻斗式雨量计套522021 尺寸：18cm 直径30cm 高 (加安装外壳39cm 高) 俘获面积： 200cm分辨 率：每斗0.01mm 精度： 降雨达25mm/hr 时，2% 降雨达50mm/hr 时，3% 电源：18 watts（加热型） 安装：夹装于1寸铁管上或 三栓固定于160 mm 直径， 圆环。其他：水平调节， 温控加热，吸入隔板 7大气压力套613031 范围：5001100 hPa 工作溫度：-4060 精度：0.2hPa（25） ， 0.3hPa（-4060） 精度：0.05% 頻率：最大 1.8Hz 8数据采集器套BLJW-CQ1 工作环境：-50+65、 0100%RH ； 可 靠 性：平均无故障 时间8500小时 防护等级：IP65，防雷 击、防电磁干扰、防盐 雾腐； 采 集 器：嵌入式操作 系统采集器，多通道数 据采集； 可观测风速、风向、温 度、湿度、气压、降雨量、 辐射、照度、蒸发等多种 气象要素，气象观测要素 可根据需求进行配置； 多种供电方式。具有交 流、直流以及太阳能供电 系统可供选择； 多种通讯方式。 RS232、RS485、GPRS、无 线电台等供选择； 支持 MODBUS 通讯，可开 放通讯协议； 9软件套-1 读取数据、在线监测、下载数据、生成曲线等 10支架套1 用于放置气象传感器、轻型百叶箱、野外防护箱等气 象设备用户根据现场情况选择安装方式（定制） 11专用线缆套1 传感器与主机之间专用 12说明书套1 设备操作说明 13合格证套1 出厂检验证书 3.2.3 IG3000 油机 应急环境监测车改装技术设计报告 9 3.2.3.1 油机选型及安装 表 4 IG3000 开普数码发电机组 序号序号项目项目技术规格技术规格 1 额定频率（Hz） 50 2 额定输出功率（kVA） 2.8 3 最大输出功率（kVA） 3.0 4 额定电压（V） 230 5 额定电流（A） 12.2 6 额定转速（r/min） 3600 7 直流输出 12V-5.0A 8 相数单相 9 电流断路器无 10 级数 2 11 结构形式静音型 12 油箱容量（L） 13 13 外形尺寸 LWH（mm） 684440505 14 净重（kg） 57 15 发动机型号 KG205GETI 16 汽缸数-缸径冲程 （mm） 单缸、四冲程 6854 17 总排量（ml） 196 18 额定功率kw/(r/min) 4.0/3600 19 压缩比8：5：1 20 额定转速（r/min） 3000 21 点火方式全晶体管电子点火 22 冷却方式风冷 23 启动方式反冲手拉启动、电启动 24 燃料类型车用无铅汽油 25 润滑油型号CD 级以上或 SAE10W-30、15W-40 26 火花塞 WR7DC 27 最低燃油消耗率 （g/kw.h） 395 应急环境监测车改装技术设计报告 10 图 2开普 IG3000 型发电机组 发电机通过 2 根收紧带固定在过渡安装板上。收紧带根部安装在过 渡板 4 角，带体穿过油机把手后收紧固定，对油机起限制作用。油机固定 方式见下图（俯视） 。 图 3 油机固定示意图 3.2.3.2 发电机组通风散热设计 柴油发电机组安装在油机柜内，机组运行时，柴油机、发电机和排 烟管等部件都会向柜内散发热量，使柜内温度升高，并有可能导致发电机 组熄火。同时，由于排烟管的泄漏 收紧带 油机把手 应急环境监测车改装技术设计报告 11 或其他原因，油机柜内还会聚集一氧化碳、一氧化氮、甲醛、丙烯醛等有 害气体，当这此有害气体逐渐渗透到机组舱乃至仪器舱内后，就会危害工 作人员的健康。因此必须对发电机组进行通风散热设计，以及时排除有害 气体并保持油机柜内处于适当温度。 在车侧壁上安装有油机门，工作时可打开油机门，作为自然进风口； 3.2.4 UPS 电源 核救援方舱选用 APC 生产的 3kV UPS 电源作为核救援方舱应急供电 使用，主要技术参数见表 5。 表 5APC UPS 主要性能参数 配置参数 容量3kVA，2.1kW 输出电压 220V 输出电压精度 1%静态，5%动态 满载效率(典型值) 90% 输出频率50Hz，3Hz 输出 过载能力 105%，无限；125%，1 分钟；150%，30 秒 正常输入电压 230V 输入频率 45-65Hz,自动选择 输入 满载输入电压功率因数 0.95 电池铅酸密封免维护电池,典型寿命 3 至 6 年 标准充电至 90%容量的时间3 小时 满功率输出持续时间 30min 标准机柜高度(U) 4U 3.2.5 正压防护系统 应急环境监测车改装技术设计报告 12 正压防护系统主要由高压储气瓶、过滤器、减压器（自带安全防护） 、 压力变送器、阀门管路、数显控制仪、压力表、控制系统等部分组成。两 只 50 升储气瓶并联作为气源同时为 3 人提供呼吸保护及人员的气体清洗， 数显控制仪实时显示储气瓶内气体的压力，当压力低于 5MPa 时控制报警 器报警，报警形式为声光报警（具备消音功能，声音报警可消除，指示灯 持续闪烁） ，并在工作舱设置报警灯，提示储气瓶内压力不足，使用人员 应及时撤离。 4总体布局设计 该车采用民用成熟客车作为运载平台，车辆改装时在不破坏原车辆状 态的基础上考虑设备的安装固定。车体内外保持原车风格，地面铺设橡塑 地板，车窗贴太阳膜，车内安装件颜色采用冰灰色。 4.1 外部布局 车外顶部安装有大气压力传感器、翻斗式雨量计、温湿度传感器、 防辐射罩、风向风速传感器各 1 套； 车外左侧后部开设一扇油机门； 车外后部右侧设有 1 套登顶梯。 应急环境监测车改装技术设计报告 13 图 4应急环境监测车外部布局图 4.2 内部布局 整车内部采用金属隔断分为三个舱：驾驶舱、实验舱和设备舱；实 验舱隔道上部设置有固定式采光窗（600500mm）一扇，设备舱隔 道中间设置有一扇侧开门；实验舱长度约为 2100mm，设备舱长度约 为 1500mm； 驾驶舱共设置 7 个固定载客座（含驾驶座）和 3 个折叠座，驾驶舱 顶部设有 1 盏照明日光灯以及 1 盏应急灯； 实验舱前部设置有一工作台，台面采用冰灰色密度板制作；台面中 部固定有车载笔记本电脑 1 台；台面下部左右两侧皆为存放柜，柜 体采用钣金件制作，柜下部设有 GWF-35L 型减震器；左侧柜内可存 放各种检测仪；右侧柜内上部为配电箱，下部为 UPS 和 UPS 电池； 应急环境监测车改装技术设计报告 14 另外，在前隔道右侧工作台上方固定有气象站数据采集器 1 台。 工作台后部左右壁上固定有 2 张折叠椅； 工作台左后侧设有一只手动电缆盘和一组附件柜，工作台右后侧同 样安装有一套附件柜； 在实验舱顶部两侧安装有 2 盏照明日光灯，中间安装有 1 盏应急灯； 设备舱左侧后部设有一油机隔舱，内装一台 3000W 汽油发电机组， 油机舱上部放置有一套附件柜，油机舱右侧设有一只立柜，柜内放 置便携式长杆及各种备附件； 设备舱右侧过桥上固定有一只可快速拆卸的气溶胶连续监测系统, 右侧后部安装有一套正压安全防护装置； 在设备舱和驾驶舱隔道下方设置可控通风口 1 只，当关闭隔道后， 可在设备舱内将通风口盖旋下，即可对过设备舱实现增压通风； 在设备舱顶部左右对称安装有 1 盏照明日光灯，中间安装有 1 盏应 急灯； 另外，车内还设有时钟（含温湿度计） 、KDD-1A 型对讲机、灭火器 和备用插座等附件。 应急环境监测车改装技术设计报告 15 图 5应急环境监测车整车内部布局图 应急环境监测车改装技术设计报告 16 5车辆改装 车辆改装要符合国家车辆改装的相关标准，整车轴荷分配及配重合理， 满载时总载重量应有足够的余量，车体使用至少 10 年以上，具有防尘、 防水、防静电、防雷、防电磁干扰等措施。 5.1 车外部改装车外部改装 为了满足应急环境监测车通信需求，创造适宜的机动监测作业环境， 保障监测通信设备安装、维护和稳定可靠的运行，我方对原车外观图饰、 内外部结构及布局进行了重新设计和改造。 车体外部改装需要重点关注的问题，主要是对车体承重部位的加固措 施、车顶排水方式、线缆出口防水及线缆暴露部位的防护方法等，要采取 相应的措施和工艺进行处理，以保证载车改装的质量。 5.2 骨架加固骨架加固 为了保证车顶气象监测系统设备的安装牢靠，以及车顶检修设备人员 的安全等，需对原车厢体支撑强度不足处进行加固处理。主要采取两种加 固方式：一是拆开箱体内装饰层，对车厢体支撑框架进行支撑网格加密处 理，增加厢体的支撑力；二是对承重部位加装法兰盘、预埋件等，扩大受 力面积，减小安装设备部位局部的受力负荷。 5.3 车体密封车体密封 为了防止车厢顶部积水渗漏，保证排水顺利，防止出线口、设备与箱 体外皮衔接部位等进水，采取多种排水防水设计与工艺。主要有专用接口 防水固件，包括防水卡箍、圈垫、挡板、橡胶型材、变向管件等、工艺处 理上采取高强聚脂密封胶灌注密封、流水槽（管）排水、等方式。 应急环境监测车改装技术设计报告 17 5.4 车体改装车体改装 a.将原有底盘上左右两侧后部的四扇车窗用钢板封死，左右前部的车 窗及车后部对开门上的车窗保留； b. 为了实现车内车外供电系统的接入与气体的输入，在车厢体的右前 侧下方安装了电源接口盒； c.为了方便维护车顶设备和设施，在车厢后部左侧安装有一套不锈钢 登顶梯； d. 为了方便油机的维修及油机使用时的散热，在车壁左侧后方油机安 装位上安装一扇带百叶窗的维修门； e.在底盘上加装两道隔墙，将车厢分割成三个区域； f.左侧过桥前后侧加装附件柜底框，将附件柜的底部安装平面提高至 与过桥上平面齐平。 g. 右侧过桥后侧加装设备安装底框，将设备的底部安装平面提高至与 过桥上平面齐平。 车体改装示意图如下： 应急环境监测车改装技术设计报告 18 图 6应急环境监测车内部改装图 5.5 正压系统气道布设 全车有一个进气孔口，与正压防护装置之间由进气管相连，可以通过 进气孔口向车内的正压防护装置充气。 全车车内正压防护装置接口一共有 6 套，驾驶室副驾驶位放置一套； 实验舱断放置 4 套，两侧内壁对应工作位各两套；设备舱段放置 1 套，用 于进车人员的清洗。 应急环境监测车改装技术设计报告 19 图 7应急环境监测车气道布局图 6主要结构设计 6.1 壁盒 车体设有 1 只电源壁盒，位于车体右侧前部。电源壁盒通过尺寸为： 高 300mm宽 300mm。 壁盒由壁盒框及壁盒盖组成，采用钢板折弯而成，壁盒盖上安装有防 雨挡板，当壁盒盖打开时可作为壁盒的防雨板，又可作为壁盒盖的支撑板， 开启角度为 65。壁盒锁采用方樽锁形式，并且在锁外部设置防尘盖。壁 盒锁采用方樽锁形式，并且在锁外部设置防尘盖。 壁盒结构示意如下图所示。 应急环境监测车改装技术设计报告 20 图 8壁盒结构示意图 6.2 附件柜安装 实验舱和设备舱分别安装有一个附件柜，用于放置随车设备附件，另 外在设备舱还安装有一个立柜，用于摆放便携式长杆 辐射监测仪，柜 内设备通过栓紧器固定，具体结构形式见下图。 图 9附件柜安装结构示意图 壁盒盖 防雨挡 板 壁盒框 壁盒锁 应急环境监测车改装技术设计报告 21 图 10 立柜安装结构示意图 6.3 机柜安装 实验舱前壁左右两侧分别安装有两组 12U 机柜，机柜上部安装台板， 整体组合成工作台形式。机柜采用优质钢件由四根立柱和上下顶盖整体焊 接而成。立柱上开设标准安装孔。机柜两侧板上开设散热孔，便于机柜内 部设备散热，内部两侧安装汇流铜条，设备地线连接到汇流铜条上。 机柜底部采用四只橡胶减振器整体减震，减振器安装在滑板上，通过 底部滑道与舱体连接。 a) 机柜立柱 机柜立柱采用 1.5mm 厚的钢板数控折弯而成，立柱翻边上开设标准安 装孔，用于对设备面板进行紧固。 b) 机柜底板 机柜采用 1.5mm 厚的钢板折弯而成，底部设有 4 个 13 的安装孔与 减振器相连，中间开设 300300mm 的方孔用于机柜底部走线。 c) 机柜拼接 由下图可见，机柜由四根立柱和上下盖板整体焊接而成，焊接后整体 应急环境监测车改装技术设计报告 22 进行表面涂覆处理，喷塑无光冰灰色 GY09。 图 11 机柜拼接图 d) 机柜安装 机柜安装由侧板、汇流铜条、滑板、滑道、橡胶减振器组成。 为了便于机柜的拆卸方便，机柜底板与减振器和滑板通过紧固件连接 为整体，滑道通过前端螺栓和后端限位销与滑板连接，立柱前部标准孔安 装 M6 的卡装螺母，用于连接设备面板，连接时采用 M6 的机柜面板螺钉与 设备面板连接。 图 12 机柜安装示意图 减振器 滑板 汇流铜条 滑道 侧板 限位销 应急环境监测车改装技术设计报告 23 e) 减振器选择 机柜承载选择 6 只 GWF-35L 型陆用无谐振峰减振器，机柜整体为 12U，含设备机柜总重约为 150kg，一般选择减振器的原则为 Z 向所有减振 器的承载和约为机柜总重量 1.5 倍。根据以上数据计算：（1501.5） /637.5，根据下表选择该型减振器。 表 6 GWF-35L 减振器技术参数表 极限位移极限位移 型号型号公称载荷公称载荷固有频率固有频率加载工作高度加载工作高度 垂直上垂直上垂直下垂直下水平水平 GWF-35L35kg5.5Hz90mm10165.5 6.4 电缆盘 方舱车配有一只便携式电缆盘，电缆盘通过收紧器固定在车厢内。电 缆盘可以方便上下车使用。 图 13 电缆盘结构图 6.5 灭火设备 车辆配备适用于扑救 GB 4968-1985 规定的 A 类火灾、B 类火灾及带电 火灾的灭火设备。内侧门上各配备 1 只 2kg 灭火器，灭火器均采用快速锁 紧机构固定，其结构如下图所示。 应急环境监测车改装技术设计报告 24 图 14 灭火器安装示意图 7供配电设计 电气系统是为保证车辆正常工作时，对外来电网进行分配的系统。主 要由电源引入装置、配电箱、UPS、照明、计算机、充电器、无线通讯模 块、正压控制箱、气象观测站、气溶胶等组成。 主供电系统采用市电 AC220V/50Hz 或油机 AC220V/50Hz 单相交流电源 的输入方式，设备用电合理分开，各类用电设计独立的回路。 整车供配电连接原理方框图如下图所示: 应急环境监测车改装技术设计报告 25 图 15 整车供配电原理框图 7.1 电源引入装置 电源引入装置作为整车交流电的输入口。接口包括单相市电和单相油 机交流引入口各一个（交流 220V，50Hz） ，车皮地接地柱一个，网口和数 据口各一个，充气口一个。 电源引入装置在单相交流引入口加装避雷模块，舱内装有金属内罩。 电源引入装置装置板见下图： 应急环境监测车改装技术设计报告 26 图 16 电源引入装置装置板示意图 7.2 配电箱 舱内设有本车的转接控制中心配电箱，可对整车电气设备的用电 情况进行检测和控制，本配电箱选用元件为军品级元器件，具有高效率、 高可靠性特点，具有操作简单、显示明确、性能稳定、可靠。其主要功能 包括： (1) 输入功能： 单相市电：交流 220V，50Hz； 单相油机：交流 220V，50Hz。 (2) 输出功能 UPS: AC220V 气象站： AC220V 气溶胶： AC220V 应急环境监测车改装技术设计报告 27 正压控制箱： AC220V 车载计算机： AC220V 无线通讯模块： AC220V 充电器： AC220V 照明 AC220V 备用 AC220V (3) 具有输入输出指示功能。 (4) 具有各路输出过流短路保护功能。 (5) 具有输入电源切换功能。 (6) 具有电源输出电压/电流显示功能。 (7) 工作原理： 市电 AC220V 和油机 AC220V 经插座接入配电箱内，相应输入指示灯亮， 通过选择开关选择市电输入或油机输入，合上配电箱面板电源输入开关， 电源输入指示灯亮，然后打开各支路对应开关，则对应支路有电输出。 配电控制箱前后面板如图所示： 应急环境监测车改装技术设计报告 28 图 17 配电箱前后面板示意图 7.3 布线设计 电源线、信号线等线缆尽量采取明线线槽布设，避免埋设暗线，给 系统测试和维修带来困难； 车内至车外顶走线时，从车后部防水弯头布设； 合理选择线缆的走向，使布线尽可能短。 7.4 照明设计 车内照明灯均选用 220V/20W 的 LED 照明灯，采用交流 220V 供电方 式； 实验舱、设备舱各安装应急灯一盏，采用底盘 24V 蓄电池供电，配置 单开双控开关（可同时控制两盏灯）2 个，分别安装在实验舱和设备舱内。 应急环境监测车改装技术设计报告 29 7.5 接地 接地是指对大地进行电气连接的过程，对本车来说实际是借助埋入地 下的金属接地棒实现舱体和设备对大地的电气接触。 本车采用单点接地形式，车内接地线根据不同的功能分为电源地、保 护地、避雷地等，汇接到电源壁盒处的接地点单点接入大地。 a) 电源地 电源地可采用紫铜带作为公共母线，所有用电设备的电源地、电源滤 波器地、电源插座地和综合电源自身的地均就近接入。 b) 保护地 舱体内外蒙皮、设备壳体均通过保护地接入大地，以起到屏蔽的作用。 所有线缆的屏蔽层也通过保护地接入大地。 c) 避雷地 防雷模块安装在电源引入口附近，可直接用接地线将防雷模块与整车 接地点连接。 8装饰及涂覆 车内部采用原车装饰，补充内饰采用原车色；车窗玻璃贴太阳膜，加 装遮光帘。 整车内饰以浅色系为基调，附件柜和工作台采用钢质材料，舱内金属 结构件为喷塑冰灰色，地面铺设橡塑地板。 整车外观装饰图案根据用户需求进行喷涂施工；外饰图案的喷涂选用 进口杜邦油漆，经烤漆房烤漆处理，表面光亮细腻、附着力强。 应急环境监测车改装技术设计报告 30 9贯彻产品标准化大纲情况 为了确保应急环境监测车达到规定的战术技术性能要求，在产品的全 过程严格贯彻执行了公司编制的标准化大纲的要求，贯彻实施了选用 的各级现行有效的标准。工程设计过程中，充分发挥标准化工作小组的作 用，对产品的标准化实施情况进行监督和检查。工程设计所用原材料、元 器件立足国内，编制设计的图样、技术文件均贯彻执行国家标准、国家军 用标准、有关部标和企业标准，严格按质量体系试制。在设计中尽量简化 元器件原材料的规格型号，继承成熟产品的零部件。底盘车选用福建奔驰 凌特进行改装；其它设备均是在成熟产品的基础上作少量的改进或直接选 用定型列装的设备，很好地贯彻了标准化、系列化、通用化的设计要求， 有效地降低了产品的成本及全寿命费用。 10 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 10.1可靠性设计 机柜、附件柜、登顶梯均采用工厂传统工艺和成熟结构制作，经过多 年来同类车的研制和反复验证，可靠性完全可满足指标要求。 供配电系统经过多年来同类车的研制和反复验证，证明供配电系统可 靠性大于 2400h，符合可靠性要求。其他部分均为机械件、结构传动件， 对系统可靠性无影响，因此可满足系统要求。 10.1.1 减振设计 各设备在其全寿命期内要经受振动、冲击等力学环境的严酷考验，为 了减轻恶劣环境对设备的损害，除了对电子设备中的元器件进行筛选，对 设备结构进行加固外，对于振动和冲击我们主要采用耐振组件和增加隔振、 应急环境监测车改装技术设计报告 31 缓冲装置，以克服由于机械应力引起的材料疲劳应力、结构谐振对电性能 的影响。 10.1.2 三防设计 三防设计是军用电子装备研制中的一个重要环节，其内涵主要是：防 湿热、防霉菌、防盐雾。根据本系统车的环境使用要求，必须采取切实有 效的三防措施。 本车的具体三防措施如下： a) 选择三防性能优异的材料；金属结构件间合理搭接，避免金属的电 化学腐蚀； b) 金属结构件均进行耐腐蚀处理，如磷化、电镀、喷漆、喷塑等。 10.1.3 裕度设计 机械结构尤其是车厢结构的刚强度设计采用了裕度设计技术，确保有 效承载。 10.2维修性设计 10.2.1 维修性设计措施 可维修性设计除了满足战技指标的要求外，其设计原则还应符合 GJB368A-94装备维修性通用大纲以及 GJB2225.4地面电子对抗设备 通用技术要求、维修性要求的规定，平均故障修复时间（MTTR）： 1h。 。 10.2.2 可达性设计 a) 检测、维护点布设在便于接近的位置，其排列一般应符合作业顺序； 应急环境监测车改装技术设计报告 32 b) 需要观察、检测、拆装的部位，留有足够的作业空间； c) 各部分设备、组件，根据故障率的高低，维修的难易，几何尺寸和 质量以及安装特点等统筹安排，使总体布局合理，元器件排列、线 管路等走向有序，一般避免了维修中交叉作业； d) 零部件的维修信道采用直线或平缓曲线形式； e) 减少了基层级维修时需分解、结合的部件； f)需要经常维修拆卸的组件、机件，能在不拆动其它件的情况下，单 独拆卸；不需经常拆卸者，也尽可能减少拆动其它件的数量和难度。 10.2.3 标准化和互换性设计 a) 设计过程中优先选用标准化、通用化的设备、工具、元器件和零部 件；并减少其品种、规格和生产厂家； b) 减少基层级维修的专用工具； c) 同一型号的设备、单元以及组件、部件、零件等在功能和实体上都 具有互换性； d) 在维修中经常需要更换的单元、组合均具有良好的互换性； e) 不同厂家的相同型号的成品、附件必须具有功能和实体的互换性。 10.2.4 防差错和识别标记设计 a) 具有防止维修人为差错的设计，使之不易发生，一旦发生后能立即 发觉和纠正，不致形成严重后果； b) 外型相近而功能不同的零部件，重要连接部位和安装易错的零部件， 在结构上加以限制或作出醒目标志； 应急环境监测车改装技术设计报告 33 c) 车辆、设备具有包括名称、编号、厂家、出厂批号、分类及出厂时 间等内容的标牌或标识； d) 各种标志、标记、编号、代号的文字、字码、符号、图案、颜色应 符合国家统一的标准，并醒目、清晰、耐久。 10.2.5 维修安全设计 a) 保证设备贮存、运输和维修时的安全； b) 在可能发生危险的部位上，能提供醒目的标记、警告灯、声响警告 等辅助预防手段； c) 凡与安装、操作、维修安全有关的地方，都在技术文件数据中提出 注意事项。 10.2.6 维修的人素工程设计 a) 设计时，按照使用和维修时人员所处的位置、姿态与使用工具的情 况，并根据人体量度，提供适当的操作空间，以满足维修操作性、 人力限度、身体各部的适合性要求； b) 对装置的维修部位，提供了适度的照明条件； 10.2.7 维修经济性设计 a) 在确定系统可靠性、维修性和维修保障要求，以及机内自动检测， 备件贮存与供应等项目时，权衡其经济效益，从本分系统总体上降 低全寿命维修费用； b) 器件式模件中元、器件的寿命选配得大致相等； c) 可靠性较高的元、部件采用无维修设计； d) 减少维修内容，降低对维修人员技术水准的要求和维修作业难度。 应急环境监测车改装技术设计报告 34 10.3测试性设计 根据 GJB367A-2001 中相关测试性的要求开展测试性设计工作。 10.4保障性设计 根据 GJB 38721999装备综合保障通用要求开展保障性设计工作。 保障性设计的原则主要是在实现产品功能的前提下，尽量简化设计和 方便操作使用，达到降低对人力、人员技术等级、保障设备、保障资源等 要求的目的。为此采取了以下措施： a) 在元器件的设计和选用中，采用了系列化、通用化的原则，尽可能 地统一零部件的种类和型号，为以后的备件供应提供了保障； b) 相关控制功能操作简单易行； c) 维修可达性好，可以方便的进行换件； d) 选用高等级部件及元器件，提高了使用可靠性； e) 提供随机的更换、维护的备件及部件； f)在使用时对要求提供的保障条件较低。 10.5环境适应性设计 10.5.1 指标分析 a) 空调环境适应性指标：使用环境温度-4555，符合要求； b) 升降杆环境适应性指标：使用环境温度-4055，符合要求； c) 其余均为机械结构件，均能满足指标要求。 10.5.2 保温性 a) 穿线管及管接头均采用包塑金属软管和金属软管接头。 应急环境监测车改装技术设计报告 35 b) 配电箱、电源引入装置内元器件均采用满足工作温度- 4050的器件。 10.5.3 密封性设计 a) 顶部设备安装后均采取密封胶处理，具有良好地密封性能； b) 壁盒采用铝型材“迷宫”结构，并装有密封条，确保了车体的密封 性能； 10.5.4 运输性设计 可长距离进行公路行驶，并可采用铁路、水路、航空等方式进行运输。 10.6安全性设计 10.6.1 机械安全 a) 方舱结构强度可靠，适合各种路面状况的行驶； b) 所有机械连接牢固可靠、不松动，重量较重的设备采用预埋件安装； c) 机柜等设备的外露部位、拐角、边缘处均倒圆。 10.6.2 电气安全 10.6.2.1 绝缘电阻 在温度 1535，相对湿度 4575的情况下，电源线之间及电 源线对地之间的绝缘电阻不小于 100M。舱内电源线的环路电阻不大于 0.3。 10.6.2.2 接地 整车配备有专用接地棒及两根接地导线，工作时接地棒通过接地导线 应急环境监测车改装技术设计报告 36 与电源壁盒车皮地相连，同时车内布设有 40mm0.5mm 铜带，最终与车 皮地相连，可保证车厢及车内用电设备的可靠接地，接地效果主要取决于 接地电阻的大小。 其中，对接地电阻影响最大的是接地棒及土壤的类型，接地棒对地电 阻 R 可近似按下公式计算： ) 1 8 (ln 2 d l l R 式中：d 接地棒的直径，cm； l 接地棒的长度，cm； 大地电阻率，cm。 接地棒长度为 500mm，直径为 45mm，在我公司同类通信车中有广泛 应用，轻便可靠。大地电阻率随着土壤类型的不同发生很大变化，同类型 的土壤电阻率随着水份含量、盐的浓度和土壤的温度微小变化也可相差几 个数量级。各种土壤的近似电阻率见下表。 表 7各种土壤的近似电阻率 电 阻 率 土壤类型 mcm 湿的有机土10103 潮湿土壤102104 干土壤103105 红 岩104106 按湿的有机土计算，可得接地棒对地电阻率 R=11.09。接地时必须选 择合适的土壤或对接地点进行灌盐水处理来保证车厢及车内用电设备的可 靠接地值小于 10。 10.6.2.3 防火 a) 车内安装有灭火器； b) 装饰材料：橡塑地板为阻燃性材料。 应急环境监测车改装技术设计报告 37 10.6.3 载车行驶安全 车内设备布局合理、装载平衡、载重符合要求，满足公路运输要求， 通过性好。 11 产品工艺性、经济性评价 机动式战略战役气象水文保障系统应急指挥车的生产、装配及调试 均采用成熟的工艺和技术，工艺档完整齐套，规定的工艺方法、数据、图 表等都已在生产实践中得到验证，总体加工难度不大。 在不影响产品性能的前提下，机动式战略战役气象水文保障系统应急 指挥车的设计和工艺檔考虑了经济性，尽量减少物耗和工耗，力求降低生 产成本，提高生产效率，并将合理的工艺建议纳入设计文件，以提高产品 制造的工艺性、经济性。 11.1工艺性设计基本原则 11.1.1 结构设计方面 结构设计方面充分考虑其工艺性设计要求，尽量借鉴成熟技术，同时 满足技术先进性和可生产性。 11.1.2 设计工艺性要求 根据系统总体方案、结构设计和可靠性要求，设计工艺性方面应满足 结构牢固可靠、造型美观大方、三防性好包装箱安装件及机身托架等的制 造要求，保证各安装件性能良好、使用可靠、结构美观。 为保证产品质量，缩短研制周期，降低成本，尽量选择成熟的零、部 件制造工艺技术、表面涂覆技术，满足系统指针和环境适应性要求。 应急环境监测车改装技术设计报告 38 11.2工艺保障措施 11