地震災害應急救援車的設計開發(fā)

地震災害應急救援車的設計開發(fā)楊恒（北汽福田汽車股份有限公司，北京昌平102206）摘要：文章系統(tǒng)的論述了地震災害應急救援車研究目的意義，詳細介紹了地震災害應急救援車的設計原則、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)選型及技術特點；分析了該救援車所具有的市場前景，旨在針對可能發(fā)生或出現(xiàn)的突發(fā)事件時能及時主動地采取有效救援措施，將地震災害造成的損失降至最低程度。關鍵詞：地震；救援車；設計1研究目的意義地震救災是所面對的是一系列世界性的科學技術難題，當前，我國經濟快速發(fā)展，城市發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程加快，人口高度集中，財富快速積累，各種突發(fā)災害可能造成的破壞效應更加廣泛、財產損失更加巨大，其對經濟社會發(fā)展和公共安全構成的威脅更加嚴重?！?-12四川紋川大地震”給國家和人民群眾帶來了巨大的損失，針對可能發(fā)生或出現(xiàn)的突發(fā)事件，如何更好地適應經濟社會發(fā)展的需求，我們在發(fā)生突發(fā)事件時及時主動地采取有效措施，將地震災害造成的損失降至最低程度，是我們面臨的重要而緊迫的課題。面對新的機遇和挑戰(zhàn)，本著“為救援部門輸送高質量的救援裝備，提高地震應急救援保障能力”的原則，提出了“地震災害應急救援車（以下簡稱“救援車”）的設計開發(fā)”這一研究課題。選用先進可靠的裝備，在設計時充分考慮到系統(tǒng)的升級換代，為其預留平臺，保證該車在較長的時期內都是機動性較強、設備先進、美觀、舒適的乘坐平臺，用汽車作為載體，真正實現(xiàn)了保障的機動性；裝備先進的救援設備，綜合應用了目前先進的救援技術等，從而保證我救援工作人員在地震救援過程中的工作需要，將地震災害造成的損失降至最低程度。設計原則救援車主要由運載底盤、救援方艙、救援設備、工附具柜組成；考慮救援車的實際使用情況，在滿足總體設計要求的基礎上，合理布置內部設備，以確保救援車在使用上方便可靠，維修上簡便。救援車整車確定原則是：結構簡單、操作安全可靠、使用維護方便、在總體布置時，應對整車設備進行合理的布置，注意前、后軸的軸荷分配比例及左右兩側的重量平衡，載荷分布合理。車載設備應考慮可維修性和安裝、搬運的可靠性，確保行車的安全性。整車總質量應控制在底盤額定的總質量范圍之內。車載設備在滿足救援車功能使用要求的基礎上，應用人性化的設計理念，且應考慮設備布局的合理性、使用操作的簡便性。救援車系統(tǒng)功能3.1應急機動和快速展開功能救援車具有機動車底盤，可以實現(xiàn)自主機動性；適應于汽車、火車、海上和空中運輸，運輸方式轉換快捷，具有良好的運輸適應性;救援車具有良好的操作展開性，所有設備可以方便地移動到車外工作，所有救援工具箱均可以直接從車外展開、取出。3.2提供動力的功能地震救援必須適應惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，救援車往往停在基礎設施被破壞的場地上，即無能源，也沒有其它基本保障，另外酷暑嚴寒、風霜雨雪等自然條件也是不可忽略的影響，因此救援車要有自備的發(fā)電機為用電設備供電，并且還要配備其配套附件。為此，救援車配備了兩臺5KVA的柴油發(fā)電機。3.3溫度調控功能救援車的工作溫度范圍為-40°C?+55°C，為了保證救援車內電子設備可靠工作，提高系統(tǒng)的環(huán)境適應能力，必須對救援車內進行保溫性設計并采取取暖和降溫措施，以確保系統(tǒng)安全高效地完成救援任務。救援車采用空調制冷降溫和電加熱器進行制熱來實現(xiàn)溫度調控的功能。3.4照明功能車外安裝全方位旋轉云臺、大功率照明鏑燈和氣動升降桿為車外提供強光照明；救援車內合理布置照明設施，以滿足辦公需要。3.5通信功能配備車載電臺、對講機、揚聲系統(tǒng)、呼救系統(tǒng)進行數(shù)據聯(lián)絡、救援現(xiàn)場的指揮與控制、協(xié)同行動以及同各協(xié)作車輛之間的通信聯(lián)絡。3.6搜索、偵測功能救援現(xiàn)場環(huán)境復雜，時間緊張，為此，救援車配備了復合式多氣體檢測儀、音頻生命探測儀、蛇眼生命探測儀、紅外熱成像儀等先進的搜索、偵測設備，以便迅速完成對現(xiàn)場救援的環(huán)境快速檢測，被困和傷員搜救實時評估。3.7破拆、頂升功能針對救援現(xiàn)場可能出現(xiàn)的坍塌，隔擋及各種變形，救援車配備了混凝土鏈鋸、電動破拆工具組、電動剪擴鉗、液壓破拆組套等破拆、頂升工具，以完成對救援現(xiàn)場鋼筋、鋼板、鏈條、磚、天然石材、鋼筋混凝土剪、擴、切、割和對危險的建筑物進行支撐、舉升固定，從而為緊張的救援工作贏得寶貴時間。3.8排煙功能救援車配備了超大風量機動排煙機，主要用于救援現(xiàn)場中適用密封式空間等場所的排煙工作。3.9防護、傷員救治功能地震救援工作中，個人防護不可缺少，新一代呼吸防護裝備和個人網絡系統(tǒng)、正壓式空氣呼吸器、消防頭盔、高性能防凍手套、消防靴、防化服、隔熱服等大量性能優(yōu)良的個人防護裝備的配置，可有效保證救援人員身體的各個部位不受環(huán)境損害；此外，為了對被困人員的快速救援和對傷員的安全搬抬，救援車還配備了高空救援組合套件、安全帶、墜落制動器和各種傷員搬抬擔架。3.10堵漏功能地震救援現(xiàn)場建筑物的坍塌會引起各種氣體、液體泄露，而各種連接管路又無法用簡單的修理方式或在短時間內修復。在實際操作中，只能進行小范圍的快速堵漏，為此，救援車配備了針對不同泄露的容器、管路的堵漏裝備，主要配有內封式堵漏氣袋、外封式堵漏氣袋、捆綁堵漏包扎帶、氣動法蘭堵漏袋和氣動吸盤式堵漏器。3.11備附件的存放及運輸功能救援車上設置一組設備柜，用于安放各種救援設備。3.12自救或他救功能功能救援車安裝有10T拉力的牽引絞盤，以實現(xiàn)自救或他救功能。救援車系統(tǒng)選型4.1救援車底盤選型底盤是救援車的基礎，發(fā)動機是車輛的心臟，底盤與發(fā)動機的性能將決定汽車的動力性、越野性、機動性、安全性及可靠性。通過目前對救援車裝備的底盤及目前新型的越野車底盤的調研，陜汽牌SX2153B型軍用越野底盤是我們救援車較滿意選擇；它是在陜汽牌SX2153的基礎上，加長了軸距，增加了上裝的可利用空間，有利于方艙等高設備的通過性；在整體配置上采用了許多優(yōu)良總成部件，六輪驅動，三橋傳動，采用威武挺拔的斯太爾駕駛室，大功率斯太爾WD615.71發(fā)動機，斯太爾GF420單片離合器，美國富勒變速箱，斯太爾分動器和傳動軸,電器采用德國波許技術,WABCO制動閥類等最佳的匹配系統(tǒng)。該底盤具有越野通過性強、動力性和加速性好維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點，且是經過軍隊定型的產品，已經列入裝備目錄，其不但零部件堅固可靠，而且今后使用維護的零部件也能得到保障供應。4.2方艙選型方艙是目前比較流行的車載設備的裝載體制，具有較高的機動性能，能適應于海、陸、空和直升機等各種運輸手段運輸，方艙集成有配電、走線、照明和接地等接口，其用途廣泛。救援車方艙的結構形式選用為加筋大板式結構，大板間通過包角、角件用鉚接和膠接的方法拼接而成。方艙內外蒙皮為厚度不小于1.5mm的鋁板，中間填充聚胺酯經過加溫、加壓發(fā)泡成夾芯板，板式方艙在防塵、防雨、防腐蝕能力等各項性能指標均大大超過了骨架式方艙?？紤]到設備安裝的通用性和方艙配置的模塊化升級，艙內所有設備與方艙連接形式均為可拆式結構。4.3救援設備選型救援設備是救援車的核心，它直接決定著整個救援工作的成敗，在救援設備選用時，在滿足救援車的系統(tǒng)功能的前提下，盡量采用通用化、智能化、自動化、小型化的設備，盡量做到綜合多用，使救援設備向多功能方向發(fā)展，這樣可使救援設備發(fā)揮多種效能，相對減少了救援設備的數(shù)量，救援時可減少救援設備的攜帶量，其次小型化的設備也更便于攜帶，這對救援工作至關重要。救援設備選型除了考慮單機能力外，更重要的是還應相互間的兼容，如果兼容不合理，救援能力的提高必然受到限制，最終還是一個低效率的配置方案，既不經濟，也不合理。救援設備應考慮可維修性和安裝、搬運的可靠性，確保行車的安全性；實用性方面，我們不一味追求最貴的設備，只要符合應急救援要求且經過多年實際使用測試并滿足國標及國軍標等行業(yè)標準的情況下，則采用性價比較好和有售后保障的設備。4.4設備柜選型設備柜主要用于提供安裝空間，救援車設備柜采用模塊化的設計理念，廣泛吸收國內外先進設備存放柜的設計思想，選用高強度鋁合金型材拼裝組合成所需的工具柜，低重量、高強度，設備柜型材間用內置隱形專用螺釘聯(lián)接而成，具有上下調整，隨意拼裝的優(yōu)點，可根據救援所裝的不同救援設備調整柜架結構，不僅拆裝、使用、維修方便，而且便于未來的新設備、新功能的擴展，符合裝備的模塊化、組合化、系列化設計原則。救援車技術特點車載產品并非車輛與設備的簡單拼湊，必須綜合考慮多種因素進行配置設計，車輛行使中由于震動等復雜的條件，配置的相關設備儀器很容易損壞，因此配置的相關設備儀器的性能是否良好、有沒有減震措施等都是很重要的問題。考慮到救援車的實用情況，在總體設計時，應從整車布置、附件、方艙等方面進行充分、細致的研究和分析，在滿足設計方案要求的基礎上，盡可能采用新技術、新材料、新工藝，使產品在整體外形上美觀、使用上方便可靠，維修上簡便；同時，還應在每個細節(jié)均經仔細充分考慮、精心的設計，保證各種設備儀器布局合理、結構牢固以及其功能得到充分發(fā)揮。此外，還需盡力把握相關信息，不斷將實用的新技術車載化，使救援總體性能保持較高的技術水平，與國內外同類產品、技術對比分析該型救援車具有以下特點：5.1系統(tǒng)具有較強的機動能力和功能擴展能力救援車是在陜汽牌SX2153B型軍用越野二類汽車底盤的基礎上改裝而成，除具有車載特點外，還能適應鐵路、空運、海運等運輸形式。在救援車的設計中，除固定在方艙壁內（上）的電線、插座、連接件等裝置外，方艙內設備全部采用可拆式連接形式，不僅拆裝、使用、維修方便，而且便于未來的新設備、新功能的擴展，救援車將若干個執(zhí)行規(guī)定功能、救援上相互聯(lián)系的獨立系統(tǒng)組成一個整體，裝入方艙，形成各種獨立的保障單元，它可視救援任務、規(guī)模等的不同，根據需要進行任意組合，對地震現(xiàn)場實施快速、有效的救援。5.2具有自我保障能力救援車配備了供電、通訊、空氣調節(jié)等設備，尤其在關鍵設備的選型和配備數(shù)量方面，采取了雙“保險”、雙“余度”措施，不僅大大地提高了系統(tǒng)裝備的使用率，而且使任務設備和工作環(huán)境在一定程度上有了自我保障能力。在未來應急救援工作中，可能出現(xiàn)的斷電和勤務保障不便的惡劣情況下，能夠自我保障完成應救援任務。5.3功能強大、布局優(yōu)化該救援車針對快速搶險救援的實際需要，盡可能采用多功能的工具和設備，擴展現(xiàn)有設備功能，救援車共配備設備10項52類186臺（套），使得該救援車具有良好的機動能力、防護能力、通訊能力、供電能力、救援能力。救援車除安裝工作設備和有關配套附件外，還配有電源，照明，聯(lián)絡、安全設備等配套設備，因此能夠維持良好的內部環(huán)境，在復雜多變的突發(fā)事件環(huán)境下，保證救援工作的連續(xù)性和可靠性。救援車內部空間有限，而需要裝載的設備較多，為此，救援車按功能將工具、設備、器材等劃分成系統(tǒng)或單元，將每個系統(tǒng)或單元用箱、柜等形式獨立存放，便于配備和使用；通過上述等措施，使得救援車內的布局緊湊、美觀。市場前景地震災害的特點一是突然性，二是沒有預見性或難以預見，因此我們必須在平時制定相應的應對預案，以加強對此類事件的監(jiān)控，除避免事件發(fā)生外，還需對地震災害順利實施應急救援，當前，各級政府已經把應對地震災害和維護社會穩(wěn)定工作提到了基本國策的高度，人們對安全、生存與健康越來越重視，預示著地震災害救援產業(yè)會蓬勃發(fā)展，救援車市場前景廣闊，近幾年來，國外救援車發(fā)展非常迅速，各生產廠家在采用新技術、新材料、新工藝的同時，不斷提高產品的作業(yè)性能和操作性能，以提高產品的競爭力，與世界先進國家救援車發(fā)展相比，我國救援車在產品數(shù)量及性能方面差距較大，為了滿足未來地震救援的需求，開發(fā)適應我國國情的救援車十分必要。該型地震災害應急救援車正是適應這種需要而設計的，它將適用性、經濟性、先進性和多功能融為一體，借鑒了國內外先進的技術，對同類產品進行了詳細分析對比，棄粗取精，其性