3??總體布局
3.1設計原則
3.1.1執行有效的國家標準、國家軍用標準和行業標準;
3.1.2滿足指標要求;
3.1.3采用通用化、模塊化設計,提高設備可維修性;
3.1.4采用人機工程學知識進行設計,充分考慮安全性。
3.2?總體組成
新疆營盤古城及古墓群安防公用平臺包括工作系統、補給系統、通信系統、監控系統及其他輔助系統組成。工作系統和補給系統由二類汽車底盤加運載平臺以及工作艙和補給艙組成。在兩個方艙內加裝電動升降桿、發電機組、空調、設備機柜、太陽能發電系統、廚房成套設備、燃油加熱器、通風、照明系統等設備;通信系統由衛星、固定工作站等組成;監控系統由雷達、光電攝像頭、硬盤錄像機等組成;輔助系統由全地形沙灘摩托車、炊具及冰箱、土木工具包等。
在需要時將工作艙由固定工作站通過運載車輛運送到重要遺址群現場,通過艙體自帶的自卸機構將車艙分離,將工作艙放置到現場開展工作,平時通過工作艙自帶的燃油發電機、便攜式水處理系統、太陽能發電系統等進行自我補給,同時由運載車輛裝載補給艙定期對工作艙進行補給。如下圖所示:
該安防公用平臺可以提供文物現場完整的區域防護,同時通過多種通信手段對周界進行有效的監測與報警、鎖定和目標識別;通過定期補給和一定能力的自給設計為值守人員提供有效可靠的工作環境以及野外生活保障。?
3.3?工作艙布局
3.3.1工作艙外部布局
?如下圖所示,整個工作艙外部布局由頂部布局、前壁布局、左壁布局、右壁布局以及后壁布局組成。
(1)頂部布局
工作艙頂部周圈安裝不銹鋼護欄,護欄內安裝頂置空調機及太陽能發電系統的太陽能板。
(2)前壁布局
工作艙前壁安裝登艙梯一副,登艙梯上方設置水箱加水口;工作艙的前后角件各安裝一套方艙自卸機構用于工作艙的自卸及駐車工作。
(3)左壁布局
工作艙左壁前端上方設置觀察窗一扇,觀察窗下方設置油箱門;油箱門后部分別設置進風口及電源/信號轉接口,轉接口后部設置油機門。
(4)右壁布局?
工作艙右壁前端設置蓄電池門,中部設置方艙出入門,方艙門后部上方設置出風口及觀察窗一扇,觀察窗下方設置小水箱加水口;工作艙右側方艙門上方的車頂安裝電動遮陽棚一套。
(5)后壁布局
工作艙后壁中部安裝固定折疊登頂梯一副,登頂梯右側安裝電動升降桿一根用于安裝云臺攝像機及雷達天線;
工作艙外部布局效果圖如下所示:
3.3.1工作艙內部布局
?整個工作艙內部布局由休息區,設備工作區和廚房生活區。
工作艙前部為休息區,前壁上方設置行李箱一組用于存放零星附件,下方設置雙人床一張;雙人床下方中部設置水箱一個,容積為500L;雙人床上方安裝液晶電視一臺。雙人床下方分別設置油箱隔間用于安裝油箱,太陽能發電蓄電池隔間,用于安裝太陽能發電系統蓄電池;水箱隔間用于安裝水箱。
工作艙中部為設備工作區。在雙人床緊貼部位設置工作臺柜,工作臺柜下方安裝燃油加熱器;工作臺柜后部安裝設備機柜一組用于安裝監控設備及安防設備,設備機柜上方的側壁上安裝帶開關觸摸式顯示屏一塊,通過已安裝好的傳感器將采集的時間、濕溫度、油量、水量等基本參數顯示出來;設備機柜后部設置油機隔間用于安裝柴油發電機組。
工作艙后部為廚房生活區。工作艙門右側設置不銹鋼臺面,臺面上設置不銹鋼水池及水龍頭,臺面右側安裝微波爐一臺;不銹鋼臺面下方設置水箱隔間,隔間內安裝水箱及水泵;工作艙內后壁上方設置一組行李箱,用于存放廚房設備,行李箱考慮人性化設計,將前部設計為弧形,避免工作人員操作時磕碰。下方設置可翻轉臺面,臺面上安裝電磁爐一臺,臺面下方安裝車載冰柜一臺;
工作艙內頂壁設置頂置空調出風口,周圈安裝LED照明燈帶。
工作艙內部布局效果圖如下所示:
3.4?補給艙布局
3.4.1補給艙外部布局
如下圖所示,整個工作艙外部布局由頂部布局、前壁布局、左壁布局、右壁布局以及后壁布局組成。
(1)頂部布局
補給艙頂部周圈安裝不銹鋼護欄,護欄內安裝頂置空調機;
(2)前壁布局
補給艙前壁上方安裝制冷機組冷凝器一臺,冷凝器下方設置觀察窗一扇;
補給艙的前后角件各安裝一套方艙自卸機構用于補給艙的自卸;
(3)左壁布局
補給艙左壁中部分別設置油機門、進風口,進風口后部設置對開門一扇用于全地形摩托車的進出;
(4)右壁布局
補給艙右壁中部設置方艙出入門一扇,方艙門后部上方設置出風口,下方分別設置加水口及加油口;
(5)后壁布局
補給艙后壁中部安裝固定折疊登頂梯一副。
補給艙外部布局及效果圖如下:
3.4.2補給艙內部布局
補給艙內部前壁上方設置行李箱兩個用于存放零星附件,下方安裝315L車載冰柜一臺用于補給過程中冷凍食物的存放;
補給艙內部左側設置單人床一張,單人床下方設置油機隔間,用于安裝柴油發電機組,油機隔間前端安裝燃油加熱器一臺;
補給艙內部右壁設置儲物柜一組用于存放補給過程中其他無需冷凍食物的存放;
補給艙內后部底板上設置油箱及水箱,油箱及水箱上方設置安裝平臺用于安裝全地形越野摩托車,在首次補給將越野摩托車運送到目的地后,平臺上安裝可拆卸式貨架進行其他設備的放置,在可拆卸式貨架上設計區域、安裝移動水箱,貨架的空檔可以隨著放置設備的高度進行調節;
補給艙內部后壁上方設置行李箱兩個,行李箱考慮人性化設計,將前部設計為弧形,避免工作人員操作時磕碰;
補給艙內頂壁設置頂置空調出風口,前端安裝制冷機組蒸發器,頂壁安裝LED照明燈。
補給艙內部布局及效果圖如下:
3.5?底盤及改裝
底盤選用東風DFS5160GLJ底盤,發動機選用康明斯發動機,駕駛室前端加裝捷王電動絞盤。該車具有越野通過性強和動力性好等優點。根據整體結構要求對其進行改裝設計,底盤改裝嚴格按照載車改裝手冊進行。
底盤主要參數如下:
底盤技術參數 | |||||
底盤型號 | DFS5160GLJ | 底盤名稱 | 特種作業車底盤(二類) | ||
商標名稱 | 神宇牌 | 生產企業 | 東風汽車公司 | ||
外形尺寸(mm) | 7565×2470×2740 | 輪胎數 | 6 | ||
內部尺寸(mm) | 4850×2300×600/800 | ||||
鋼板彈簧片數 | 10/12 | 前輪距(mm) | 1916 | ||
燃料種類 | 柴油 | 后輪距(mm) | 1876/1876 | ||
排放標準 | GB17691-2005國Ⅳ,GB3847-2005 | ||||
發動機型號 | 發動機生產企業 | 排量(ml) | 功率(Kw) | ||
ISDe185 40 | 東風康明斯發動機有限公司 | 6700 | 136 | ||
????????????
???底盤性能參數
最大載質量 | ?越野行駛 | ?3500 | ?整備質量 | ?7955 | ||
?公路行駛 | ?7900 | ?空車 | ?前軸負荷 | ?4020 | ||
?最大拖掛總質量(越野) | ?4800 | ?后橋負荷 | ?6015 | |||
?滿載總質量 | ?越野 | ?10435 | ?滿載(越野) | ?前軸負荷? | ?3565 | |
?公路? | ?16000 | ?后橋負荷 | ?6870 | |||
?最高車速(滿載無拖掛)(km/h) | ?90 | ?每百公里耗油(L) | ?26.5 | |||
?最大爬坡度(滿載無拖掛)(%) | ?≮60 | ?制動距離(滿載、30km/h) | ?≯8 | |||
?最小轉彎直徑(m) | ?≯18.8 | ?續駛里程 | ?1300 | |||
?軸距(前橋中心至后平衡懸掛中心距離) | ?4100 | |||||
?輪距 | ?前輪 | ?1876 | ||||
?中、后輪 | ?1870 | |||||
?行駛角度 | ?接近角 | ?30 | ||||
具體改裝內容如下:
a)??在底盤上設置底架平臺,通過U型螺栓與底盤大梁連接成一個整體構成運載車輛,平臺總寬2500mm,總長4500mm,底架平臺通過優質錳鋼折彎焊接而成;
b)??平臺上安裝旋鎖機構用于方艙與運載平臺的鎖定與解鎖;
c)在底架尾部兩縱梁中間存放落地式登車梯。登車梯運輸時用止動銷鎖定;工作艙出入門、補給艙對開門、進出風口等在底架的對應位置處設置登車梯接口,方便維修人員上下;
d)???在駕駛室前端安裝TDS-13.0電動絞盤一套。
3.5.1登車梯
系統配備兩個踏板登車梯,用于操作人員出入工作艙及補給艙。登車梯采用鋁型材制作,其中一個行車時固定在后側副車架縱梁中,另外一個固定在工作艙體前壁,采用鎖銷鎖緊結構。
3.6?方艙結構
艙體由六塊壁板、外包邊、內包邊、包角、出入門、孔口等組成,其外形尺寸為:長×寬×高=4300×2500×2350mm。
艙體壁板采用復合板制作技術,在設計時壁厚均為50mm。
復合板采用粘接技術,粘接后板面平面度滿足國軍標要求的2mm/1.2m×1.2m的指標。
3.6.1艙體耐高溫、低溫性。
組成艙體的壁板、門、窗及其附件等均為我公司通用結構,選用的主要材料:鋁板、泡沫板、鋁型材、粘接膠、密封膠等其性能均滿足國軍標中的有關規定。
艙體密封性?
出入門、對開門門體骨架與門口框均采用拉制鋁型材制成,尺寸精度高、平面度誤差小。以上各門門體骨架與門口框分別安裝密封條,保證水密封、氣密封性能良好。
進出風口、電源口、的門和框均為鋁型材,安裝專用鑰匙開起的不銹鋼方軸鎖,框條上粘接水密封條。
內、外包邊拉鉚釘、安裝螺釘按工藝規范涂密封膠。
上述方法對艙體孔口,門、包邊進行設計,根據同類艙體檢測結果進行比較,產品滿足軍標規定的測試要求。
3.6.2保溫性能
艙體能經受內外55℃的溫差,艙外為-32℃,艙內23℃,總傳熱系數不大于1.5W/(m2 ?.℃)。
3.6.3艙體門、孔口
艙體上開設的門、孔口均設計有密封措施,門體開啟時有支撐,關閉時有鎖緊。
出入門鎖采用三點鎖緊形式的三叉鎖結構,滿足門體密封和門把手力矩的要求,具有艙內解鎖功能,在艙外用明鎖鎖住,艙內人員不需任何工具即可打開艙門。在門內部下方安裝扶手,方便人員上下車。
電源口、進出風口均為上開門,采用支桿結構,孔口的防雨采用防雨罩。
在進出風口均加裝防塵網以保證方艙的防風沙要求。
3.6.4方艙自卸機構
在工作艙和補給艙的前后角件各安裝方艙自卸機構一套,用于方艙的自卸以及工作艙在工作區域的駐車工作。
方艙自卸機構采用抽拉式結構,在運輸過程中自卸機構支腿收縮于固定部分內,工作時先將平臺四角的方艙旋鎖機構打開。然后分別將四個支腿沿方艙兩側抽出,并將同側的兩根支腿用連桿連接,使用搖把分別從兩側同時搖動使兩側的支腿同時下降,在支腿下降到離地一定高度時,在各支腿對應正下方放置墊木一塊,然后繼續轉動搖把使支腿下降直至方艙與運載平臺完全脫離,然后將底盤緩慢駛離方艙區域。
4??補給系統設計
4.1?供水、供油系統
4.1.1工作艙供水、供油系統
成年人每天生理需水量約為5L,洗漱生活用水約為13L,因此,每個工作人員每天的水消耗量約為18L左右,同時按照每人每星期簡單洗澡一次計算,十五天約需要水量200L,所以在工作艙前端雙人床下方中部設置水箱一個,容量500L,并在前壁中部設置加水口;在工作艙內右側后部設置臺面,臺面上設置不銹鋼水池及水龍頭,在不銹鋼水池下方設置水箱一個,容量為300L,并在右壁設置加水口,在小水箱上方安裝水泵;大、小水箱總容積800L,按兩個工作人員每天約36L水的用量,可滿足工作人員約15天的用水。
水箱采用優質不銹鋼板等為表層,食品級不銹鋼為內層,聚氨酯等為芯層,通過優化組合,使內外層共同達到最佳保溫效果,該水箱具有外形美觀,機械強度高,性能優良,組裝方便等優越特點。同時在水箱內部加裝具有安全保護性能的電加熱器,在水箱不慎結冰時可以快速解凍。在水箱的適當位置預留加水口及放水口。大水箱與小水箱之間通過水管相連,保證大水箱能給小水箱及時補水,所有水箱采通過螺栓固定安裝在工作艙底板上,安裝牢固可靠。
在工作艙內左側前方設置獨立的油箱隔間,油箱隔間內設置油箱一個,油箱容積300L,可滿足發電機組120h工作需要(發電機組每小時油耗2.5L),油箱采用優質不銹鋼折彎焊接而成,通過螺栓固定安裝在工作艙底板上。在左艙壁上開設油箱門方便油箱加油。
4.1.2補給艙供水、供油系統
在補給艙后方底部設置油箱和水箱,水箱容量為800L,油箱容量為600L,可滿足對兩臺工作艙的補給。在水箱和油箱底部設置安裝平臺,首次補給時將全地形越野摩托車運送到目的后可在安裝平臺上設置可拆卸式貨架一個,貨架底部可放置移動式水箱一個,滿足對工作艙的補給要求。
4.2?食物補給
在工作艙后部安裝135L車載式冰柜一臺,用于儲存速凍食物;在補給艙前部設置315L冰柜一臺,可對兩臺工作艙進行補給;在補給艙內右側設置儲物柜一組,用于補給其他蔬菜等食物。