专利名称：高技术移动工作平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应对突发事件的综合性的集成解决方案，尤其涉及一种移动工作平台，兼具有移动建筑和运输工具特性，主要适用于经常变换地点，需要应对恶劣环境，而又需要良好的内部工作环境，规模大小可能经常变化的高技术工作领域，如突发灾难事件的医疗救援和应急指挥、战争中的军事指挥和卫勤保障、地质勘探、野外科学考察等。
背景技术：
近年来，国内外突发事件频繁发生，如公共卫生事件(传染病爆发)、企业安全事故(爆炸、火灾)、地质、气象灾害(海啸、地震、洪水、泥石流)、大规模交通事故(空难、铁路事故)、恐怖袭击、战争等。应对这些突发事件时，现有的解决方案包括各种特殊功能车辆，如多功能医疗车，应急指挥车，化学事故救援车，具有功能独立移动便捷的特点，缺点是功能较简单、彼此之间难以协调和相互支援，在遇到大规模事件如海啸、地震时，需要长时间时高强度工作时难以满足要求。另一类解决方案是大型组合方案，如国内基于集装箱模块的组合式野战医院，美国基于拖车的组合式野战医院，一般可以适合较长时间的大型任务，但其移动和组合相对比较困难，在于遇到规模较小的事件时反应速度太慢，难以应用，在长时间没有大型任务时白白闲置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动快捷，组合迅速方便，规模大小灵活，功能全面可靠与固定工作环境近似，可以长时间高强度持续工作的工作平台。
本发明在配置了不同的内部功能区域分隔和配套生活、工作设施后可以应用在不同的专业或领域，作为应对突发事件和平时日常工作的综合性解决方案。
本发明的设计思路是移动工作平台的最小工作单元具有功能独立和功能、规模的无限可扩展性。该概念借助了计算机网格的实质概念，即网格组成的每一个小的单位也可以拥有其独立的使用功能，比如网格上的PC机；由众多的小单位可以形成强大、复杂的相当于大型计算机的总体功能。这解决了系统的高度专业性和具体应用场合的灵活性之间的矛盾。
本发明提供的一种可移动的工作平台，由一个或一个以上的主要工作单元组成。每个主要工作单元具有可独立工作的支持系统和承载系统。所述的支持系统包括电力供应系统、网络通讯系统、自来水供应系统、污水排放系统。所述的承载系统为可与周围环境隔离的相对密闭的结构，在自带动力驱动下或其他动力的牵引下可以远距离移动；具有至少三套标准化的连接接口，当移动平台由一个以上主要工作单元组成时，通过所述的连接接口各主要工作单元的承载系统和生活工作支持系统可以快速连接为一个整体。
所述的承载系统可以在目前的轮式车、履带车、轨道车、船舶或飞行器、雪橇车等运输工具的基础上改造而成。在一台运输工具上加装电力供应、网络通讯、自来水供应、污水排放等系统的设备和管线，并在适当位置加装三套或三套以上标准化的连接接口，连接接口包括连接通道和支持系统管道线路的快速连接接口。
承载系统根据不同的应用领域和任务要求采用不同的运输工具。应用最广泛的应该是基于汽车和汽车拖车底盘的轮式车辆，因为这类车辆的适应地域，移动速度，制造和使用成本可以满足大部分的应用领域。但基于某些特殊需要也可以采取其他运输工具。如用于山地、极地科学考察、战地医疗救护，为适应复杂恶劣地形道路可以考虑采用履带车底盘。用于远距离、跨区域调度的战略性大型移动医院，可以采用铁路列车底盘，条件是要有合适的可以多列并行排列的铁路停车场。用于多岛国家如日本、马来西亚的移动医院，可以考虑采用小型船舶。如需要特别快速的反应，还可以考虑采用直升飞机、水上飞机等。必要时以上述不同运输工具为基础的工作单元可通过标准化的连接接口组成一个混合系统。
每个主要工作单元至少配置三套连接接口的目的，在于实现平台规模在两维空间的无限扩展。如只配置两套接口，则只能象列车一样做成线状结构，在平台规模较大时，工作单元间的交通将效率非常低。
考虑到主要工作单元的内部空间除供容纳本身的工作设施和工作人员，还担负着连接其他主要工作单元的任务，其通道空间应比一般功能车辆要大，对单元内有效工作空间的比例有所影响，而为了使得单个主要工作单元具有功能的全面和独立性，需要配备较多得设备和空间，因此需要尽可能采用可扩展的封闭空间结构，在移动时结构收缩或折叠，在驻留状态下结构扩展。空间扩展结构在发达国家的大型房车上被广泛采用。
移动工作平台可以由驻地固定供电设施或另外单独发电车辆提供电力供应，因此最简单的供电系统可以仅由主要工作单元内的配电盘、相应供电线路和工作单元之间的连接线路组成。
考虑到在没有电力供应的野外环境下进行高技术工作，电力供应系统应包括电源设备。各工作单位自带电源并配置电模式智能控制装置和电源设备自动并网装置可以在由多个工作单位组成系统时使各工作单位的供电系统快速组成一个小型电网，并能按不同的优先等级保证各工作单位供电的可靠性和优化发电设备的资源利用效率。
根据工作单元的电力需求功率大小、功率变化、工作环境，所述的电源设备可采用内燃机发电机、燃气轮机发电机、风力发电机、太阳能电池、带蓄电瓶的不间断电源(UPS)或以上所述电源设备的一种以上的混合组合。
考虑到主要工作单元内部各工作岗位的工作站的协调工作和多个主要工作单位协同工作，每个主要工作单元内的网络通讯系统应由服务器或具有服务器功能的工作站，网络交换机和其他有线或无线网络连接部件组成局域网，主要工作单元之间通过有线或无限连接部件连成较大的局域网。必要时通过万维网接入设备接入万维网。
作为网络通讯系通的备用补充，或照顾传统的工作习惯，所述的通讯系统还可以安装有线广播、闭路电视、有线电话等传统通讯系统。
根据工作性质和工作环境的需要，支持系统还可包括各种生活或工作用气体、液体供应系统，如医疗工作系统中的中央供氧、中央负压吸引和中央压缩气体。
为了使得多个主要工作单元快速连成一个系统和维持系统内工作环境的稳定高质量，所述的连接通道具有快速对齐、快速连接快速锁定结构，连接空间密闭。该结构在客运列车的连接通到的基础上改进而成，改进的结果使得需要结合的两侧接口位置对合不十分准确时也能顺利完成对接。应用与客运列车相似只有伸缩功能的连接通道也可以实现各主要工作单元的连接，只是对场地平坦度的要求较高，且对齐操作较复杂。用于连接基于小型船舶的主要工作单位的连接通道除具有上述特点以外，还需要有一定的受力强度，并能适应动态连接，因为船舶在驻留时因水流或风浪作用而处于运动状态，这仍然可以通过在列车连接通道基础上通过加长和结构加强来实现。
为了所述的污水排放系统连接后集中处理合和排放时不致使污水内的固体物质堵塞管路，主要工作单位内的污水排放系统中还设计了过滤装置，具有去除污水中的固体物质的作用。
工作平台除包括所述的主要工作单元外还可包括辅助工作单元。辅助工作单元是指不完全具备上述主要工作单元的所有特征工作单元，即不具备完整的支持系统或不具备完整的3套连接接口。辅助工作单元的作用在于补充加强主要工作单元的某种或某些功能，包括专业功能和支持、连接功能。例如加强支持功能的发电功能单位，制水功能单位，通讯指挥功能单位；增加连接交通功能的通道功能单位。专业功能单位用于加强或补充主要功能单位的某一项或几项专业功能，其核心一般是某种大型专业设备。
图1移动工作平台的主要工作单元平面2移动工作平台的主要工作单元侧视3主要工作单元间管线连接接口局部放大4带封闭区域的主要工作单元平面5带空间扩展机构的主要工作单元平面6带空间扩展机构的主要工作单元侧视7-10带空间扩展机构的主要工作单元空间扩展部位截面11-13带空间扩展机构的主要工作单元连接通道不同设置举例图14-15基于半挂拖车底盘的主要工作单元平面16-18主要工作单元电力供应系统结构示意19主要工作单元自来水供应系统结构示意20主要工作单元污水排放系统结构示意21主要工作单元网络通讯系统结构示意22主要工作单元其他气体供应系统结构示意23连接通道侧视24连接通道正视25连接通道伸展状态俯视26连接通道收缩状态俯视27-29主要工作单元前后连接通道间的距离要求图30由十六个相同的三通道主要工作单元组成的高技术移动工作平台的构建平面31由十四个三通道主要工作单元组和两个四通道主要工作单元组成的高技术移动工作平台的构建平面图具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的说明。
实施例1一种可移动的工作平台，由一个或一个以上的如图1所示的主要工作单元组成，该主要工作单元是以高底盘前置发动机的旅行客车为基础进行改造形成的，图1是该主要工作单元的基本结构平面图，图1左侧车前部A区为驾驶室，图1右侧车后部B区为工作区，其间由一带检修门1的隔墙2相对分隔开来。在工作区的前部车的两侧和车尾各设一个通道3。这些通道在工作单元单独使用时作为上下的出入口。通道外侧有驻留时向外开启、行驶时关闭的外门4。通道由与车体外壁固定连接的外壳5和长度可伸缩及外端可上、下、左、右调节，可与其他工作单元严密对合并锁紧的连接组件6组成。在车的尾部一侧是带给排水设施的卫生间7。图中的方框P、Q、R、S分别表示置于地板下车底舱内的主要电力供应系统、自来水供应系统、网络通讯系统及污水排放系统设备安置区。
图2为图1所示的主要工作单元的侧视图，图中侧门通道3的前下部的方框8内自上而下分别是网络连接插座9、防水供电连接器10、给水管快速连接接口11、和排水管快速连接接口12，功能与此相同的连接插座及接口在每个通道旁边都有一套。图3为管线接口局部放大图。
实施例2一种可移动的工作平台，由一个或一个以上的如图4所示的主要工作单元组成，该主要工作单元是在实施例1的主要工作单元基础上略加改进，即两侧通道3后移，并在通道前边设置一道带门的隔墙13，以便在车的前部形成一个相对封闭的工作区域C。
以上主要工作单元的通道外口通常高离地面，不便直接上下，在单独使用时需放置专用的扶梯14，必要时放置可折叠随车携带的自动升降平台。好在该工作单元不同于一般车辆，行驶途中人员一般不用自这些通道上下，途中临时上下可通过驾驶室的检修门1。
实施例3一种可移动的工作平台，由一个或一个以上的如图5所示的主要工作单元组成，该主要工作单元是带空间扩展机构的主要工作单元。它在实施例1、实施例2的主要工作单元的基础上增加了空间扩展结构15，图5中点状虚线以外的部分区域D为扩展的区域，中间为固有区域E。两侧通道3置于空间扩展结构15上。
图6为图5所示带空间扩展机构的主要工作单元的侧视图。
图7、图8为空间扩展结构在非通道所在部位收缩状态及扩展状态下的截面图，其中F区域为安置生活及工作支持系统设备的底舱区域。
图9、图10为空间扩展结构在通道所在部位收缩状态及扩展状态下的截面图，外门4在开启状态下不在截面内，故用虚线表示。
图11、图12、图13为空间扩展后工作区域的分隔情况和通道设置的不同组合方式。根据工作空间是否需要密闭及工作流程的人流、物流路线分布，考虑两侧的空间扩展结构分节或前后一体，通道设置的数量和位置。图11所示的主要工作单元扩展结构分为前后两节，通过隔墙16在前部形成封闭的工作空间G。图12所示的主要工作单元在工作区前端和车尾部各设一个通道，因通道需贯穿整个工作区，适合作为依完成工作流程各个步骤的开放工作区域。图13所示的主要工作单元在两侧各有两个通道，适合多个于此相同的工作单元连成一个交通方便的大工作区，但因连接通道多，有效工作面积减少。
实施例4一种可移动的工作平台，由一个或一个以上的如图14、图15所示的主要工作单元组成，该主要工作单元是基于半挂拖车底盘改造的主要工作单元，除没有驾驶室以外，其余结构均参照实施例1或2或3，但其有效工作空间(即固有区域E加上扩展区域D)较客车底盘的更大，前后左右四面均可设置通道，而且造价更低，但移动时需要牵引车拖动，机动性要差一些，用于较少移动的功能单元或放置需要空间较大的设备。
实施例5一种可移动的工作平台的电力供应系统，主要设备安置于P区域，图16为实施例1至4中的电力供应系统示意图，图中省略了功能单元内部应用部分的供电线路，18为配电盘，22为工作单位内对外连接供电总线，23为工作单元间的连接电缆，10为对外连接的防水供电连接器。该实施例中移动工作平台由驻地固定供电设施或另外单独发电车辆提供电力供应。
实施例6一种可移动的工作平台的电力供应系统，是在实施例5的基础上对功能进行了进一步完善，见图17。其中增加的设备有17为电源设备，多采用内燃机或燃气轮机作动力的发电机，19为电源设备自动并网装置，可以按接到的外部指令自动控制电源设备的同步并网、离网。20为供电模式智能控制装置，可以设置优先使用外部电源或自带电源及对外供电的条件，并在各种状态之间按既定的条件自动或手动切换，54表示控制指令。21为不间断电源(UPS)，可短时间对工作单元供电。
图18为供电模式智能控制装置功能模拟示意图，图中三项四线交流电电路以两项电路简略表示。至少可以有五种供电模式可供设定(1)自主供电模式K2K3闭合，K1K4断开，发电机17运行。(2)外部供电模式K4闭合，其余均断开，发电机17关闭。(3)内部优先模式发电机17运行，K2K3闭合，如外部电压在正常范围则闭合K1，使发电机并网，反之则断开K1，使发电机离网。(4)并网支持模式K1K2K4闭合，K3断开。正常情况下发电机17运行，当电网电压高于设定值并持续超过设定时间T1时自动关闭发电机17，当电网电压低于设定值并持续超过设定时间T2时自动启动发电机17。用此模式供电的不同工作单位的T1、T2应该设定为不同数值。(5)备用模式正常情况下依靠外部供电，发电机17关闭，K4K3闭合，K1K2断开；当外部供电意外停止时断开K4，暂时由UPS供电，闭合K2，启动发电机17。外部供电恢复正常时先将K1闭合，发电机并网，稳定后闭合K4，断开K1K2，关闭发电机17。以上多种供电模式可以适应不同的移动平台规模，使得由多个主要工作单元组成的工作平台的供电系统既能照顾重点用电工作单元的用电平稳不间断，又可以使得整个工作平台的供电系统处于平稳、经济的运行状态。
实施例7一种可移动的工作平台的自来水供应系统，主要设备安置于Q区域，图19为实施例1至4中的自来水供应系统示意图，其中24为位于底舱的储水箱，25为储水箱进水口的浮球截止阀，26为增压泵，11为给水管快速结合接口，28为输水软管，用于连接其它工作单位的给水系统或驻地固定供水管路。29为截止阀，共有5个。当V1截止V2开启时，开启增压泵26可实现对其他工作单元同时供水。
实施例8一种可移动的工作平台的污水排放系统，主要设备安置于S区域，图20为实施例1至4中的污水排放系统示意图，内部排水管路部分省略，其中30为污水存储及固体污物过滤箱，12为排水管快速结合接口。31为排水软管，用于连接不同工作单元的排水系统或驻地固定排水管路。
实施例9一种可移动的工作平台的网络通讯系统，主要设备安置于R区域，图21为实施例1至4中的局域网系统示意图，其中27为服务器，可由带服务器功能的工作站兼任其功能，32为带路由功能的网络交换机，工作单元内部与之相连的各工作站及其他网络设备以35简略表示。33为与其他工作单元的局域网连接的连接插座，共3套，根据需要每套可能有多条线路连接，34为连接网线。网络交换机、连结网线和连接插座等可由无线连接设备代替。
实施例10一种可移动的工作平台，在实施例1至9的基础上，根据工作性质和工作环境的需要，支持系统还包括如图22所示的各种生活或工作气体管路，其中36为气体或负压发生装置，如空气压缩机，医疗用的制氧机，负压抽气机等。37为储气罐或负压罐，38表示工作单元内部管路部分。其他部分与给水管路相似。
实施例11实施例1至10提供的一种可移动的工作平台，由一个以上主要工作单元组成时，工作单元之间的连接通道3如图23、图24、图25、图26所示，图23-26分别为连接工作单元封闭空间的连接通道的主视图、侧视图、伸展状态的俯视图和收缩状态的俯视图，其中5为通道组件的外壳，为与车体连接的方框状结构，39为与其他工作单位连接的连接板，40和41分别为引导两侧连接板精确对合的导向锥和导向孔，共有2对，位置呈左右对称分布，雌雄相对，导向锥呈尖端圆钝的圆锥状，导向孔呈与导向锥形状配合的圆锥状凹孔。42为锁紧部件，当两个工作单元的两侧连接板精确对合后自动或手动锁紧，需要两侧通道分离时手动解脱，可采用防盗门的撞锁结构实现，左右各有半套，雌雄相对。43为位于连接板内的延伸框板，其作用是把四个伸缩杆44的顶端连接在一起同步摆动。45为连接板姿态调整弹簧，其作用是在需要连接的车辆相对面不完全平行时在导向锥和导向孔引导下使两侧连接板精确对合。四个伸缩杆44两端分别与通道外壳5和延伸框板43连接，作用是调节连接通道的长度，四个伸缩杆需要同步伸缩，图中采用限制泵芯转动的多节液压泵，也可采用其他相同功能的伸缩结构。46为通道上下摆动调节杆，47为通道左右摆动调节杆，两端分别与通道外壳5和伸缩杆44的底节连接，采用液压泵或其他伸缩结构，分别独立控制。四个伸缩杆和两个摆动调节杆两端与相应部件连接均采用双向铰链48，双向铰链48只允许所连接的两个部件沿相互垂直并相交的两条轴线相对转动。49为连接在连接板和通道外壳之间的软性外罩，其作用是封闭通道的内外空间使两车连接后保持内部空间的密闭，可采用风琴皮腔结构实现。通道地板50位于下部的两根伸缩杆之上，有多片呈叠瓦状排列，每片地板有两点51与两侧伸缩杆44柔性连接，可适应通道的伸缩和左右和上下摆动。
实施例12使用前部带驾驶室的主要工作单元的前后连接通道的更佳的距离设置。在以下三种主要工作单元的连接通道设置方式中，如图27所示的三个通道在车两侧和尾部各一个，图28所示两侧分别设置两个、一个通道，或图29所示两侧各两个，更佳的距离设置是满足前通道中线与尾部通道顶端距离或前后通道中线距离大于等于连接通道伸展后车总长的二分之一，即L2大于等于1/2L1，便于实现多个工作单元组合而成的系统在两维空间的无限扩大，通道设置使L2等于或略大于L1的二分之一是使得组成的组合系统结构最紧凑最实用的方案。
实施例13由十六个实施例3所示主要工作单位组成的4*4方阵的可移动工作平台，如图30所示。
实施例14由实施例3和实施例4所示的两种主要工作单位的混合方阵，如图31所示，其中52、53为实施例4所示的两个拖车底盘的主要工作单位，呈180°中心对称，两侧通道与头、尾通道的空间关系与客车底盘的主要工作单位的两侧通道与尾部通道的空间关系相同，这可保证两种主要工作单位混合编排组合时不至发生空间的紊乱，并可以使得方阵中间部位的交通更加方便。
权利要求
1.一种可移动工作平台，其特征在于它是由一个或一个以上的主要工作单元组成，每个主要工作单元具有可独立工作的支持系统和承载系统，具有至少三套标准化的连接接口；当移动平台由一个以上主要工作单元组成时，通过所述的连接接口各主要工作单元的承载系统和支持系统可以快速连接为一个整体；所述的支持系统包括电力供应系统、网络通讯系统、自来水供应系统、污水排放系统；所述的承载系统为可形成与周围环境隔离的相对密闭空间的结构，在自带动力驱动下或其他动力的牵引下可以远距离移动；所述的连接接口包括连接通道和电力供应系统、网络通讯系统、自来水供应系统、污水排放系统的管道线路的快速连接接口；所述的网络通讯系统为应用有线或无线网络连接技术的局域网；所述的连接通道为具有伸缩调节功能的与客运列车车厢连接通道相似的连接结构；所述的电力供应系统至少包括配电盘和供电线路。
2.根据权利要求1所述的一种可移动工作平台，其特征在于所述的连接通道由与承载系统外壁固定连接的外壳和长度可伸缩及外端可上、下、左、右调节，可与其他工作单元严密对合并锁紧的连接组件组成。
3.根据权利要求1所述的可移动工作平台，其特征在于所述的承载系统为轮式车、履带车、轨道车、船舶、飞行器、雪橇车，或以上所列各种运输工具一种以上的混合组合。
4.根据权利要求3所述的可移动工作平台，其特征在于所述的承载系统为轮式车、履带车、轨道车、雪橇车，或以上所列各种运输工具一种以上的混合组合。
5.根据权利要求4所述的可移动工作平台，其特征在于所述的承载系统使用旅行客车或半挂拖车底盘。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的可移动工作平台，其特征在于所述的主要工作单元具有可使封闭空间扩展的结构，在移动时空间收缩，在驻留状态下空间扩展。
7.根据权利要求6所述的可移动工作平台，其特征在于所述的连接接口位于承载系统的空间扩展结构上。
8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的可移动工作平台，其特征在于所述的电力供应系统还具有电源设备和供电模式智能控制装置；所述的电源设备为内燃机发电机、燃气轮机发电机、风力发电机、太阳能电池、不间断电源，或以上所述电源设备的一种以上的混合组合。
9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的可移动工作平台，其特征在于所述的支持系统还包括其它生活或工作用气体、液体供应系统。
10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的可移动工作平台，其特征在于所述的污水排放系统具有可以去除污水中的固体物质的装置。
11.根据权利要求1、2、3、4或5所述的可移动工作平台，其特征在于所述的承载系统只有两侧和尾部可以设置连接通道，主要工作单元的连接通道设置位置满足前通道中线与尾部通道顶端距离或前后通道中线距离大于或等于连接通道伸展后车总长的二分之一。
12.根据权利要求11所述的可移动工作平台，其特征在于主要工作单元的连接通道设置位置满足前通道中线与尾部通道顶端距离或前后通道中线距离等于连接通道伸展后车总长的二分之一。
全文摘要
本发明涉及一种移动工作平台。近年来国内外突发事件频繁发生，尚无一种移动快捷，组合迅速方便，规模大小灵活，功能全面可靠与固定工作环境近似，可以长时间高强度持续工作的工作平台。本发明目的就是提供具备上述特性的工作平台。本发明由一个或一个以上的主要工作单元组成，每个主要工作单元具有可独立工作的支持系统和承载系统，支持系统包括电力供应系统、网络通讯系统、自来水供应系统、污水排放系统；承载系统为可与周围环境隔离的相对密闭的结构，在自带动力驱动下或其他动力的牵引下可以远距离移动，具有至少三套标准化的连接接口。本发明在配置了不同的内部功能区域分隔和配套生活、工作设施后可以应用在不同的专业或领域。
文档编号A62B99/00GK101085399SQ200610027288
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月5日 优先权日2006年6月5日
发明者张传忠, 刘宏亮 申请人:上海华硅科技有限公司