作者：陳靜婷
（浙江聚優(yōu)建筑工程有限公司杭州分公司  浙江  杭州  310000）

摘要：水質(zhì)移動監(jiān)測車，作為固定水質(zhì)監(jiān)測站的擴(kuò)展和補(bǔ)充，被廣泛應(yīng)用在水質(zhì)現(xiàn)狀普查、巡回監(jiān)督與事故應(yīng)急等監(jiān)測活動中。水質(zhì)移動監(jiān)測車搭載各種監(jiān)測儀器，提供方便、高效、舒適和安全的工作環(huán)境，確保車輛能夠在野外進(jìn)行操作，適用于不同場合。文章主要對水質(zhì)移動監(jiān)測車的系統(tǒng)組成及對應(yīng)的一些改裝設(shè)計進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)移動車；移動監(jiān)測；車輛改裝；移動實(shí)驗(yàn)室

1水質(zhì)移動監(jiān)測車概述

水質(zhì)移動監(jiān)測車（水質(zhì)監(jiān)測全自動移動實(shí)驗(yàn)室），作為固定水質(zhì)監(jiān)測站的擴(kuò)展和補(bǔ)充，配備常用水質(zhì)在線分析儀器、試驗(yàn)設(shè)備、采樣工具、防護(hù)用具、通信設(shè)備、便攜式走航船等，這些設(shè)備均安裝在專用車輛上，配合車載電源等設(shè)施，一般分為應(yīng)急監(jiān)測、加密監(jiān)測和走航監(jiān)測3種監(jiān)測方式。

2水質(zhì)移動監(jiān)測車系統(tǒng)

由于水質(zhì)移動監(jiān)測車的自動化程度比較高，它從行駛狀態(tài)至工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時間應(yīng)較短，所以改裝后的水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測車應(yīng)具有良好的車體平衡性和監(jiān)測儀器運(yùn)行時的車體穩(wěn)定性，具備獨(dú)立的儀器用電等級供電系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)用水系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室操作環(huán)境，并能夠給各種車載水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備，提供全面的移動實(shí)驗(yàn)室平臺和環(huán)境監(jiān)測工作的圖像、數(shù)據(jù)等信息的自動采集與多方式傳輸功能及相關(guān)智能專家分析決策操作條件，為水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測工作提供可靠保障[1]。車體改裝圖如圖1所示。

圖1 車體改裝示意水質(zhì)移動監(jiān)測車由車體、車載實(shí)驗(yàn)平臺、便攜式/車載式檢測儀器、軟件支持系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)、應(yīng)急保障系統(tǒng)等組成[2]。主要用于日常水源地監(jiān)測站的質(zhì)控、巡檢、督查等日常工作，同時滿足判斷污染類型、選擇適宜臨時水源、配合應(yīng)急凈水車出具水質(zhì)量檢測報告等方面的要求。

2.1車體

2.1.1底盤水質(zhì)移動監(jiān)測車行駛時必須符合國家交通管理部門對車輛行駛速度、車輛高度、車輛寬度等要求。水質(zhì)監(jiān)測車依據(jù)移動實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定制化設(shè)計改裝，采用高鍍鋅鋼板防撞框架，高剛性車身，堅固扎實(shí)，具有優(yōu)良的安全性能。車輛具有良好的機(jī)動性，能夠滿足不同道路條件下的緊急使用要求。

2.1.2車身加強(qiáng)與保溫為滿足車頂、車內(nèi)設(shè)備的安裝及維護(hù)維修等需求，對車頂及側(cè)墻進(jìn)行加固處理。車頂能夠承受低于100kg的人員對車頂設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。在車頂平臺上加設(shè)護(hù)欄，以加強(qiáng)工作人員登上車頂工作時的安全性。在車輛尾部設(shè)置方便人員上下的設(shè)施。車頂設(shè)置有供車頂設(shè)備安裝所需各類電纜的過線彎頭，確保線纜通過車頂時整車的防水性能，并對線孔做特殊防水、保溫、加固、防塵、防護(hù)處理；設(shè)備固定裝置及走線槽預(yù)埋有防水措施。為確保整車良好的保溫、隔音效果，在車輛內(nèi)部填充具有防腐、防火、隔熱、隔音效果的玻璃纖維保溫棉。側(cè)拉門玻璃改成推窗，其余采用原廠車輛窗戶，整車除盲窗、駕駛室三角窗外，其余窗戶玻璃貼太陽膜。

2.2車載式檢測儀器水質(zhì)移動監(jiān)測車具備一定未知污染物篩查能力。水質(zhì)移動自動監(jiān)測系統(tǒng)可搭載多樣式監(jiān)測設(shè)備，配置車載重金屬分析系統(tǒng)，車載有機(jī)物分析系統(tǒng)，車載常規(guī)理化指標(biāo)、微生物和生物毒性分析系統(tǒng)，可檢測100余項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，是目前行業(yè)內(nèi)檢測技術(shù)先進(jìn)、檢測指標(biāo)全面的水質(zhì)監(jiān)測移動實(shí)驗(yàn)室。適用于不同款型移動式監(jiān)測車的配置。集成度高、易操作、準(zhǔn)確性高，保證在特定污染條件下監(jiān)測參數(shù)的需要，短時間內(nèi)明確污染物的種類和污染程度，并可以利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺，及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)以及地理位置上報給相關(guān)部門。車內(nèi)儀器采用模塊化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)化接口，通用化操作，實(shí)現(xiàn)儀器快速拆裝與靈活擴(kuò)展，滿足平時實(shí)驗(yàn)室檢測需求。其安裝采用三維減振設(shè)計，有效降低沖擊與振動對儀器可能造成的影響。車載重金屬分析系統(tǒng)，一次進(jìn)樣可實(shí)現(xiàn)60多項(xiàng)重金屬指標(biāo)的同時檢測，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜分析方法，采用先進(jìn)的全固態(tài)自激式射頻電源、兩次離軸光學(xué)系統(tǒng)、氣簾式碰撞反應(yīng)池和純鉬四極桿質(zhì)量分析器等多種技術(shù)。車載有機(jī)物分析系統(tǒng)，有機(jī)物分析采用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析方法，采用高濃度定量與低濃度吸附自動切換、全管路惰性化處理、低熱容快速分離和離子阱高速掃描等多項(xiàng)技術(shù)。車載常規(guī)理化指標(biāo)分析系統(tǒng)，對氨氮、總磷、總氮、氰化物、硫化物、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑等常規(guī)理化指標(biāo)采用流動注射分析方法進(jìn)行分析。微生物和生物毒性分析系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)糞大腸菌群、水質(zhì)綜合毒性、石油類、BOD、COD等指標(biāo)的儀器在線連續(xù)監(jiān)測。

2.3實(shí)驗(yàn)艙車體分為駕駛區(qū)、實(shí)驗(yàn)分析區(qū)兩個功能區(qū)，區(qū)域間有隔斷，內(nèi)部采用聚氨酯發(fā)泡處理，具有保溫隔音功能，表面使用貼面鋁塑板進(jìn)行鋪裝，滿足內(nèi)飾和防腐要求。隔斷上有推拉窗。駕駛區(qū)儀表臺安裝四合一彩色觸摸監(jiān)視屏，具備GPS導(dǎo)航、倒車監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)區(qū)監(jiān)控和藍(lán)牙電話功能。實(shí)驗(yàn)區(qū)與駕駛區(qū)隔斷上，駕駛室側(cè)保持與駕駛區(qū)風(fēng)格一致，實(shí)驗(yàn)區(qū)側(cè)則安裝有視頻顯示系統(tǒng)和對講系統(tǒng)等。底部與電控系統(tǒng)和桌面相連接。實(shí)驗(yàn)分析臺面：臺面采用整體實(shí)驗(yàn)分析臺，不僅需要滿足車載儀器的工作需求，還需要滿足便攜儀器工作需求。臺面采用25mm耐酸堿的實(shí)驗(yàn)室理化臺板，外露邊圈打磨平整，并包邊處理。臺面轉(zhuǎn)角采用圓弧設(shè)計，以防傷人。儀器柜：儀器柜頂端設(shè)有儀器固定儀器，用鋁合金導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與臺面平齊，無明顯凸凹。臺面具備較好的承重能力，個別大型儀器需要內(nèi)置加強(qiáng)梁支撐，震動較大的儀器位置需設(shè)有一定的減震措施。儀器柜用于存放實(shí)驗(yàn)所需的儀器、包裝、試劑、耗材、工具等。所有柜體的五金件，全部選用國際優(yōu)質(zhì)品牌。柜體拉手采用內(nèi)嵌式或連體內(nèi)嵌式。柜體踢腳線采用鋁合金踢腳線。柜體根據(jù)存放物質(zhì)的不同確定尺寸，并設(shè)有抽屜、格檔等形式，必要時，柜體需要有減震支架、減震器、固定帶等。整個柜體具備較好的承重能力，單板承受不低于100kg。車載水系統(tǒng)：包括不銹鋼水槽、實(shí)驗(yàn)室水龍頭、凈水桶和污水箱，上下水均為電動操作，配有試管架及緊急沖眼器、自動洗手液發(fā)送器等。

2.3.1試劑恒溫系統(tǒng)移動監(jiān)測車到達(dá)監(jiān)測點(diǎn)位后，可通過采水系統(tǒng)自動進(jìn)行水質(zhì)檢測工作，同時也需要采集水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室比對，或?qū)ζ渌O(jiān)測參數(shù)進(jìn)行人工測定。為確?，F(xiàn)場采集的水樣能夠較長時間保存，應(yīng)對水樣進(jìn)行低溫存儲，系統(tǒng)配置恒溫冰箱用于水樣貯存，同時可用于監(jiān)測設(shè)備所用試劑的低溫保存。移動監(jiān)測車實(shí)驗(yàn)臺面下設(shè)內(nèi)藏式50L車載冰箱，冰箱開啟方式為左開門形式，具有較小開門半徑，適宜車上空間結(jié)構(gòu)。車載冰箱分為冷藏和冷凍兩個區(qū)域，滿足不同需求。通過逆變電源對冰箱供電，確保在行車和駐車情況下冰箱正常制冷。

2.3.2采配水單元取水單元包括采水泵、采水管道、清洗配套裝置和保溫配套裝置，實(shí)現(xiàn)將采樣點(diǎn)的水樣引至監(jiān)測車內(nèi)。采水單元：移動監(jiān)測車采水單元由采水泵及采樣管組成。移動監(jiān)測車配備在線監(jiān)測設(shè)備，除了可手工取樣通過監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行檢測外，還可通過采水系統(tǒng)，向水樣預(yù)處理單元連續(xù)采水，從而實(shí)現(xiàn)駐點(diǎn)自動監(jiān)測功能，可定期對未設(shè)置固定在線監(jiān)測站的重要斷面進(jìn)行采樣、巡測。水樣預(yù)處理單元：水樣預(yù)處理需要考慮消除干擾設(shè)備和儀表檢測的因素、保證水樣的代表性兩方面。雖然流動性的水體（江河等）中有大量的懸浮物，但是不可以一味采用攔截式過濾裝置，需要針對監(jiān)測儀表特性進(jìn)行定制化設(shè)置，監(jiān)測儀表分別從針對性的預(yù)處理單元取樣。系統(tǒng)配水單元：配水單元的作用是將采集到的水樣，根據(jù)不同設(shè)備和分析儀器的水壓、水質(zhì)和水量要求分配到相應(yīng)的設(shè)備和分析單元。比如：針對常規(guī)五參數(shù)，可以直接采用源水；但是對于氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮，一般都必須進(jìn)行沉淀過濾，有能力的情況下，還需要進(jìn)行均化處理。2.4車載保障平臺2.4.1空調(diào)系統(tǒng)行車空調(diào)為駕駛區(qū)原車空調(diào)系統(tǒng)，駐車空調(diào)為頂置式冷暖型，可接車載發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。駐車空調(diào)在室外溫度-20～45℃范圍內(nèi)確保室內(nèi)溫度達(dá)到（20±3）℃、濕度為40%～80%，滿足檢測的要求?？照{(diào)由發(fā)電機(jī)直接供電，車頂空調(diào)冷凝水有專用排水管道，由排水管道排放到地面。

2.4.2排風(fēng)系統(tǒng)車輛設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，符合GB/T 29479的要求，滿足實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的通風(fēng)換氣要求，需要做好耐酸堿抗腐蝕措施。排風(fēng)風(fēng)量可調(diào)，最小排風(fēng)量不低于140m3/h。排風(fēng)罩考慮惡劣的天氣因素，材料選用不銹鋼，形狀盡量采用蘑菇頭罩，減小雨水和風(fēng)速的影響。內(nèi)部排風(fēng)管路，根據(jù)功能不同，一些采用與儀器直接對接方式，外徑12.5cm，風(fēng)速不小于10km/h，另一些采用萬向關(guān)節(jié)罩。

2.4.3安全系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)還配備有溫濕度計、煙霧報警器等。為確保實(shí)時監(jiān)控車內(nèi)溫濕度情況，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)設(shè)置有溫濕度計，采用數(shù)字面板，易于讀數(shù)。在車頂裝有煙霧報警器，能檢測到煙感并發(fā)出聲光報警。安全防護(hù)用品包括應(yīng)急救援包、車載小型滅火器（2個），必須放置在醒目位置，能夠快速打開和使用?，F(xiàn)場保障用品包括防爆無線對講機(jī)、強(qiáng)光防爆手電筒、便攜式強(qiáng)光防爆燈、小型滅火器等。應(yīng)急支持系統(tǒng)包括數(shù)字地圖、車載/便攜式衛(wèi)星通信終端、臺式/筆記本計算機(jī)（含網(wǎng)卡）、路由器、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)軟件、車載式移動應(yīng)急支持平臺等。接地系統(tǒng)，為了有效防止觸電和雷擊，車身必須做接地處理，保證良好接地。

2.5車載電源平臺

2.5.1供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)包括控制面板、電源自動切換、電壓電流監(jiān)控、防水市電接口、漏電保護(hù)、過載保護(hù)、發(fā)電機(jī)機(jī)艙、逆變穩(wěn)壓一體機(jī)（UPS蓄電池系統(tǒng)）、配電柜等。滿足三種供電方式：一是外接220V市電供電；二是發(fā)電機(jī)供電；三是UPS供電。

2.5.2布線要求車內(nèi)布線整齊、合理、安全、可靠。車廂底部走線槽全部密封，在地板穿線孔采用過線護(hù)套，并涂膠密封，避免車底的熱氣、水、塵土通過線槽或套管進(jìn)入車內(nèi)；走線槽要有可擴(kuò)展的空間，走線槽需方便開啟和閉合，便于線纜維護(hù)；電源線及各種信號線槽分開，避免電磁干擾；接線頭和線纜部分有標(biāo)識，并與說明書原理圖與線束圖相對應(yīng)，便于檢修；車內(nèi)設(shè)備電纜和電源電纜走線采用明線暗裝方式，所有互連電纜均經(jīng)專用的走線槽，在外部看不到明線，電纜按類別分開走線[3]。所有導(dǎo)線和電纜要留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚员悴僮骶S修，布線中并行的導(dǎo)線除有明確的規(guī)定外不允許絞合。

2.6車載控制系統(tǒng)車載控制系統(tǒng)采用基于PC/PLC的可編程邏輯控制器，控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的程序負(fù)責(zé)完成采水控制、配水控制、除藻、啟動設(shè)備和儀器測試、標(biāo)定、清洗、反沖洗、故障處理等動作。同時可以根據(jù)監(jiān)測到的系統(tǒng)狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng)動作，確保運(yùn)行穩(wěn)定。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。根據(jù)搭載儀器數(shù)量，配備路由器，以便能同時接入多臺電腦，實(shí)現(xiàn)儀器數(shù)據(jù)的實(shí)時上傳。系統(tǒng)兼具在線連續(xù)監(jiān)測、車載監(jiān)測、便攜監(jiān)測、未知物篩查等多種集成應(yīng)用模式，滿足各種現(xiàn)場水質(zhì)安全應(yīng)用需求；基于云平臺、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智能化應(yīng)急監(jiān)測信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測車輛調(diào)度、應(yīng)急事件管理、水質(zhì)趨勢預(yù)測等功能，提升應(yīng)急事件決策及管理水平。

3 結(jié)束語水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測全自動移動實(shí)驗(yàn)室的投入使用，構(gòu)建了可視化、動態(tài)化、數(shù)字化的水質(zhì)安全立體應(yīng)急監(jiān)測體系，改裝后的水質(zhì)移動監(jiān)測車具有獨(dú)立的供電系統(tǒng)，能夠?yàn)檐囕d儀器和便攜式儀器提供供電、供水、空調(diào)、通風(fēng)等全面的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，這將大幅度提升南水北調(diào)供水安全和水質(zhì)安全中應(yīng)急監(jiān)測能力以及應(yīng)急決策管理的科學(xué)性，有力保障南水北調(diào)沿線特別是京津冀地區(qū)群眾的供水安全。

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