新型急救車的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要 本文介紹了一種新型急救車的電氣系統(tǒng)，闡述了電氣設(shè)計(jì)原理及電氣系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，說(shuō)明了供電電源，配電控制，照明、空調(diào)、警示等裝置的設(shè)計(jì)和配置。本文同時(shí)對(duì)系統(tǒng)中電氣連接的可靠性、線路的安全性、外部器件安裝的防水密封性、維修性等重點(diǎn)控制項(xiàng)目進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)解決的措施。

【關(guān)鍵詞】電氣原理 功能 控制 措施

1 前言

急救車是重要的醫(yī)療保障裝備，主要承擔(dān)傷病員現(xiàn)場(chǎng)救治和向醫(yī)院轉(zhuǎn)送的任務(wù)。本型急救車能夠運(yùn)送臥姿、坐姿傷病員以及隨乘醫(yī)護(hù)人員，行進(jìn)途中可對(duì)傷病員實(shí)施外傷止血、包扎固定、除顫及心電監(jiān)護(hù)等急救處置。車內(nèi)電氣系統(tǒng)為這些急救過(guò)程提供了有力的供電保障，對(duì)傷病員的生命救護(hù)發(fā)揮著重要作用。

2 電氣原理

急救車電氣系統(tǒng)是整車功能正常運(yùn)行的控制中樞，車內(nèi)用電設(shè)備主要包括除顫監(jiān)護(hù)儀、日光燈、紫外線燈、警燈、換氣扇、信息化裝置等，各設(shè)備主要在行進(jìn)間工作，采用底盤硅發(fā)電機(jī)供電。其中除顫監(jiān)護(hù)儀電源為交流220V，通過(guò)DC24逆變AC220V的正弦波逆變器逆變供電，其余設(shè)備電源均為直流24V，由底盤硅發(fā)電機(jī)經(jīng)配電控制后為設(shè)備供電，同時(shí)配備DC12V備用插座。原理見(jiàn)圖1。

整車用電功率為P總=P設(shè)備+P原車=1084W+824W=1908W，底盤配備4000W硅發(fā)電機(jī)，并在駕駛室內(nèi)設(shè)置怠速開(kāi)關(guān)。如需駐車工作，啟動(dòng)底盤發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)整怠速開(kāi)關(guān)將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1100～1200轉(zhuǎn)/分之間，使底盤硅發(fā)電機(jī)輸出功率達(dá)到額定功率。這樣，無(wú)論行車還是駐車狀態(tài)，底盤硅發(fā)電機(jī)輸出功率均可滿足整車用電設(shè)備的要求。

3 電氣功能

急救車電氣系統(tǒng)可為用電設(shè)備提供適宜的供電電源，對(duì)各分線路實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)載保護(hù)并為設(shè)備提供電源接口，對(duì)各種照明進(jìn)行分路控制，對(duì)空調(diào)、風(fēng)扇、警示裝置等進(jìn)行功能控制。

3.1 供電電源

整車有AC220V（50Hz）、DC24V和DC12V三種供電電源。AC220V電源通過(guò)DC24/AC220V正弦波逆變器獲得，為除顫監(jiān)護(hù)儀供電。DC24V電源采用底盤電源，供給日光燈、紫外線燈、后照燈、加強(qiáng)燈、喊話器、門頂燈、換氣扇、警燈、信息化裝置等使用。DC12V備用電源取自駕駛室內(nèi)DC12V電源插座，二者為并聯(lián)方式。車內(nèi)電氣系統(tǒng)與原底盤電氣系統(tǒng)采用相對(duì)獨(dú)立的配電方式，車廂供電電源單獨(dú)通過(guò)總線與底盤電源連接，避免車廂內(nèi)發(fā)生用電設(shè)備故障而影響原車輛性能。

3.2 配電控制

在車廂內(nèi)左前部設(shè)置電氣控制板，電氣控制板是車內(nèi)配電控制的核心，控制板上設(shè)有空調(diào)控制器、DC12V備用插座、除顫監(jiān)護(hù)儀插座、主要用電設(shè)備斷路器和喊話器插座。設(shè)備分成六路并采用斷路器進(jìn)行控制，保障用電設(shè)備安全正常工作。根據(jù)配電控制需要，六路控制分別為車內(nèi)日光燈、車內(nèi)紫外線燈和車外后照燈、車內(nèi)加強(qiáng)燈和喊話器、車內(nèi)門頂燈和換氣扇、除顫監(jiān)護(hù)儀、DC12V插座。電氣控制板安裝在底座上，見(jiàn)圖2。

3.3 照明控制

在急救車出入門一側(cè)安裝一個(gè)三聯(lián)照明開(kāi)關(guān)和一個(gè)單聯(lián)照明開(kāi)關(guān)，分別控制左、右兩側(cè)DC24V/2×36W日光燈和車外后照燈的開(kāi)啟或關(guān)閉；單聯(lián)照明開(kāi)關(guān)控制2盞DC24V/20W紫外線燈的開(kāi)啟或關(guān)閉。車內(nèi)照明見(jiàn)圖3。

車外出入門頂部安裝1盞DC24V/110W后照明燈，用于醫(yī)護(hù)人員上下車時(shí)出入門附近的場(chǎng)地照明，控制開(kāi)關(guān)安裝在后壁出入門右側(cè)。后照明燈見(jiàn)圖4。

3.4 換氣扇控制

在急救車車廂內(nèi)頂壁靠前的位置設(shè)有1個(gè)換氣扇，用來(lái)完成車內(nèi)的通風(fēng)換氣任務(wù)，換氣扇的控制開(kāi)關(guān)安裝在前壁右側(cè)空調(diào)回風(fēng)口附近。見(jiàn)圖5。

3.5 環(huán)保暖空調(diào)控制

在車廂儲(chǔ)物箱內(nèi)安裝環(huán)保暖空調(diào)，控制系統(tǒng)采用智能雙向控制方式。前控開(kāi)關(guān)為車輛通用開(kāi)關(guān)，安裝在駕駛室內(nèi)正副駕駛員之間儀表板上；后控開(kāi)關(guān)為微電腦溫度控制器，安裝在車廂內(nèi)左前部的電氣控制板上。見(jiàn)圖6。

3.6 空調(diào)制冷裝置

整車安裝有為駕駛室和車廂供應(yīng)冷氣的空調(diào)制冷裝置，采用底盤發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)電源取自底盤硅發(fā)電機(jī)，控制開(kāi)關(guān)安裝在駕駛室前部中間位置。見(jiàn)圖7。

3.7 警示裝置

為了滿足車輛在急救任務(wù)中的警示要求，車外頂壁靠四角共安裝了4盞藍(lán)白標(biāo)識(shí)警燈，警燈控制裝置安裝在駕駛室內(nèi)駕駛員附近，喊話筒安裝在駕駛員右側(cè)。見(jiàn)圖8。

3.8 通話裝置

為了滿足駕駛室和車廂之間的通話要求，在駕駛室和車廂安裝喊話器1套，喊話器由揚(yáng)聲器和話筒兩部分組成。駕駛室內(nèi)的揚(yáng)聲器安裝在后壁觀察窗右上角，話筒安裝在中控臺(tái)上；車廂內(nèi)的揚(yáng)聲器安裝在前壁右上角，話筒安裝在前壁左側(cè)空調(diào)回風(fēng)口下部。見(jiàn)圖9。

4 整車布線

4.1 車內(nèi)布線

車內(nèi)明線布置在金屬角件和塑料線槽內(nèi)，主要有日光燈、紫外線燈和加強(qiáng)燈的走線。暗線布置在壁板內(nèi)部，主要有門頂燈和換氣扇走線。線槽布置時(shí)充分利用車內(nèi)有效空間，在滿足電氣布線要求的同時(shí)，兼顧整體布局。見(jiàn)圖10。線纜布設(shè)完成后，形成總線束和分線束，用扎帶扎緊，同時(shí)將線束固定。

4.2 車外布線

車廂外布線采用明線方式，主要包括駕駛室到車內(nèi)、車頂，車內(nèi)到后照明燈兩部分走線。

駕駛室進(jìn)入車內(nèi)的線纜主要有DC24V電源、DC12V電源、喊話器、暖風(fēng)設(shè)備等連接線纜，通過(guò)車廂底壁右前部過(guò)線孔進(jìn)入到車內(nèi)，經(jīng)內(nèi)部線槽與控制板連接。駕駛室進(jìn)入車頂部的線纜主要為警燈纜線，通過(guò)車廂底壁右前部過(guò)線孔進(jìn)入車內(nèi)，經(jīng)內(nèi)部線槽與車頂警燈連接。后照明燈接線線纜經(jīng)后壁過(guò)線孔直接與照明燈連接。

5 技術(shù)控制重點(diǎn)及解決措施

5.1 控制重點(diǎn)

電氣系統(tǒng)中電器件連接的可靠性、電氣線路的安全性、車外電器件防水密封性等是保證電氣設(shè)備正常工作的前提。因此控制重點(diǎn)主要包括元器件的安裝，線纜與器件的連接，導(dǎo)線及器件對(duì)車體的絕緣，車外器件安裝防水密封性，線路的可維修性等方面。

5.2 主要措施

5.2.1 電器件連接的可靠性

各元器件緊固螺釘安裝時(shí)帶有防松墊圈，并保證旋緊扭矩，確保電器件安裝牢固可靠。車內(nèi)燈具采用鉚螺母、螺釘帶防松墊圈形式與車體安裝固定。配電控制面板電器件采用螺母、螺釘帶防松墊圈形式與面板安裝固定。線纜與連接器等電氣件焊接采用智能焊臺(tái)焊接，確保焊接質(zhì)量。

5.2.2 電氣線路的安全性

為防止導(dǎo)線磨損，發(fā)生漏電現(xiàn)象，線路導(dǎo)線采取多種保護(hù)固定措施。在線槽內(nèi)主要有日光燈、紫外線燈和加強(qiáng)燈布線，導(dǎo)線采用捆扎帶扎緊，均勻固定在線槽內(nèi)，燈具過(guò)線孔處采用橡膠圈保護(hù)導(dǎo)線。門頂燈和換氣扇接線在壁板內(nèi)部采用暗線布線形式，暗線過(guò)線孔處采用塑料套管保護(hù)線束。車外布線主要包括駕駛室到車內(nèi)、車頂設(shè)備的接線，采用內(nèi)絕緣金屬軟管進(jìn)行保護(hù)，并用線夾固定，確保線路的安全性。

設(shè)計(jì)時(shí)繪制線束線扎圖，將車內(nèi)線路按照?qǐng)D紙布線路徑分成主線束、分線束，分別進(jìn)行敷設(shè)及保護(hù)。

5.2.3 電器件安裝防水密封性

車外后照明燈、警燈過(guò)線孔采用密封膠進(jìn)行密封，器件固定螺釘帶膠安裝，以保證防水性能。

5.2.4 可維修性

電氣控制板內(nèi)元器件附近適當(dāng)位置印有相應(yīng)項(xiàng)目代號(hào)及標(biāo)識(shí)，配電系統(tǒng)導(dǎo)線兩端分別帶有線號(hào)標(biāo)識(shí)，通過(guò)全自動(dòng)打號(hào)機(jī)在白色套管上印字，確保字體清晰整齊，不褪色，便于維修與更換。

6 結(jié)語(yǔ)

新型急救車研制成功后，接通電源，進(jìn)行了各項(xiàng)功能試驗(yàn)，設(shè)備工作正常，各電氣回路對(duì)地及回路間的絕緣電阻、介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)要求。車內(nèi)照明燈的照度經(jīng)檢測(cè)，車廂地板上醫(yī)務(wù)人員活動(dòng)區(qū)域的照度不小于50Lx，擔(dān)架面上照度不小于100Lx。

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作者簡(jiǎn)介

楊旭（1976-），男，遼寧省人，工程師，主要從事方艙、專用車、特種裝備電氣設(shè)計(jì)及研發(fā)工作。

作者單位

遼寧陸平機(jī)器股份有限公司 遼寧省鐵嶺市 112001