一、設備概述
1.1 、主要技術(shù)指標
建設一臺內部高度不低于 2.5 米、面積約 20平方米的密閉訓練方艙，墻體不少于1側設置可透視窗(共不小于2平方米)和不少于2個(gè)出入口，艙外可與內部進(jìn)行電子信息聯(lián)系(具備視頻、通話(huà)、文字功能)，內設移動(dòng)式基礎力量、速度、耐力、柔韌、靈敏類(lèi)體能訓練設備及基礎生理指標采集儀器，能采集、分析訓練、生理數據并即時(shí)指導體能訓練，可承訓不少于一個(gè)建制步兵班的人員（10人）在不同溫度不同氣壓、不同濕度、不同音噪等復雜特殊環(huán)境下進(jìn)行體能訓練。
風(fēng)速：≤40m/s（變頻可控）。出風(fēng)口尺寸：直徑800mm。
溫度范圍：-40℃~60℃。
1.2、主要功能作用
1.3、特殊環(huán)境模擬:
環(huán)境視頻音頻仿真功能，模擬風(fēng)聲、水流聲、蟲(chóng)鳴鳥(niǎo)叫聲、雨聲、雷聲等特殊環(huán)境中的常見(jiàn)聲音;環(huán)境嗅感仿真功能，仿真一種或多種混合嗅感，包含味硝煙味、尸臭味、樹(shù)葉腐爛變質(zhì)味、海腥
味等;環(huán)境觸感仿真功能，仿真相應的風(fēng)力體感、濕度體感、氣味體感等。模擬風(fēng)(1~8級)、冷(-10~0℃)、熱(0~40℃)、氧濃度變化。
二、設備組成
2.1、方艙
2.2、特殊環(huán)境模擬
2.3、體能訓練與放松
2.4、數據采集分析
三、方艙
采用現場(chǎng)拼裝式結構；
試驗箱箱體采用冷庫保溫板拼裝式結構；
庫板拼裝處為凹凸形，掛鉤鏈接，打上密封膠，最后使用密封條密封，以保證良好的密封性。
3.1、箱體材料
內箱材質(zhì)：SUS304不銹鋼，1mm厚。使用精密激光切割設備切割及數控折床彎折成型，再用氬弧焊接，打磨拋光制作而成。
內部裝修材料采用航空鋁板，1mm厚，顏色可以自由搭配。
部裝飾墻面：外箱材質(zhì)：航空鋁板，1mm厚，外觀(guān)白色。使用精密激光切割設備切割及數控折床彎折成型，再用氬弧焊接進(jìn)行焊接、打磨拋光制作成；鋼板表面進(jìn)行整體酸洗除銹后，表面高溫烤漆處理，與通常的外表噴涂處理相比外觀(guān)更加美觀(guān)大方及增強了其防腐防生銹性能；
3.2、保溫材料
保溫材質(zhì)：聚氨酯發(fā)泡（添加阻燃劑）(保溫層厚 100 mm)。
密度40kg/m3，導熱系數0.024W/㎡/℃，防火等級B1級。
聚氨酯泡沫是以異氰酸酯和聚醚為主要原料發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等多種助劑，通過(guò)專(zhuān)用設備混合經(jīng)過(guò)高壓100kg打壓發(fā)泡而成的高分子保溫材料，發(fā)泡密度高承重保溫性能更好。
3.3、內部循環(huán)風(fēng)道
箱體內設計隔離不銹鋼壁板，隔離出單個(gè)空間，作為循環(huán)風(fēng)道，起到空氣調節作用。
循環(huán)風(fēng)道內包含：蒸發(fā)器、加熱器、加濕口、循環(huán)風(fēng)機（離心式風(fēng)機，長(cháng)軸外置電機驅動(dòng)）、出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口。
原理：循環(huán)空氣在循環(huán)風(fēng)道內調和好溫度，通過(guò)頂部出風(fēng)口，風(fēng)均勻的從頂部吹出，散發(fā)到測試空間，再從底部回風(fēng)口回流至循環(huán)風(fēng)道內，形成閉環(huán)風(fēng)循環(huán)。從而達到均勻的控制溫度的目的。
循環(huán)風(fēng)機位于設備試驗箱頂部。
3.4、底板
地面：厚度3mm的SUS304防滑花紋不銹鋼板。
單位均布承重能力：≥500kg/m2（均勻負載）。
組成：從下到上分別為外壁板、保溫層（內含不銹鋼支撐）、防滑不銹鋼板。
外壁板：同庫板。保溫隔熱層：厚度200mm
防滑鋼板：厚度3mm，不銹鋼花紋鋼板，有防滑、防銹，同時(shí)也有分散重力的作用。
地板排水設計：
地板四周設置有排水溝及地漏，防止艙內冷凝水積聚。
兩個(gè)地漏在設備底板拐角處，排水溝在設備立板壁面處
具有工作室冷凝水和機組凝結水的引出孔（冷凝出水孔），溢流孔，以便于冷凝水的流出；工作室排水溝水以及機組底部接水盤(pán)的水均可流出。
3.5、箱門(mén)
手動(dòng)鉸鏈門(mén)，機械鎖，每扇門(mén)開(kāi)一個(gè)觀(guān)察窗。
門(mén)洞尺寸：2000mm（W）×2000mm（H）
大門(mén)材料、厚度、顏色同箱體庫板一致，強度可靠，不易變形，外觀(guān)白色。
密封：硅膠條密封。大門(mén)內側邊沿設置兩道硅橡膠密封條。倉門(mén)嚴密無(wú)泄漏，隔熱隔音。
門(mén)框內嵌加熱絲，防止外部結霜凝露，系統自動(dòng)開(kāi)啟電熱裝置除霜功能。
安全大門(mén)，內外均可打開(kāi)。
3.6、觀(guān)察窗
面積：≥1000mm×2000mm。
數量：1個(gè)，設置于艙體。
多層導電膜鋼化中空防爆玻璃 (即在外動(dòng)玻璃表面噴涂導電發(fā)熱材料，經(jīng)高溫燒結后固化，通電后即后產(chǎn)生熱能），當工作室溫度低于環(huán)境溫度時(shí)系統自動(dòng)開(kāi)啟觀(guān)察窗除霧功能，保證可清晰觀(guān)察。
3.7、照明
內部設置防爆照明LED燈，保證艙內照明亮度；
控制開(kāi)關(guān)在箱體外部控制面板上及艙內開(kāi)關(guān)，具有延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉功能。
四、特殊環(huán)境模擬
4.1、加熱系統
采用電加熱絲P.I.D加熱。
原理 | 應用寬帶壓迫平衡調溫系統，通過(guò)快速收斂的PID自適應算法實(shí)現溫度的快速控制。為實(shí)現溫度的快速收斂，我公司自助開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的、適用于本公司的PID自適應算法，該控制方式在控制過(guò)程中根據溫度情況不斷修正控制，達到收劍快，溫度過(guò)沖小，穩定性高的控制目的。 |
加熱器 | 采用裸露的螺旋鎳鉻加熱絲和絕緣陶瓷支架制作加熱器，表面負荷小，具有控溫靈敏、溫度滯后小的特點(diǎn)。 |
執行元件 | SSR，固態(tài)繼電器進(jìn)行無(wú)觸點(diǎn)過(guò)零觸發(fā)驅動(dòng)加熱器工作，無(wú)接觸火花和噪音，使用壽命長(cháng)。 |
加熱子系統校核計算 | 功率的計算選擇應考慮以下三條： a.從初始狀態(tài)，按規定時(shí)間要求實(shí)現加熱介質(zhì)至設定溫度(工作溫度); b.在工況條件下，發(fā)熱量足以維持介質(zhì)溫度; c.應有一定的安全裕度，一般取1.2； d.從第a）、b）條選擇功率的較大者，乘以安全裕度就是應選的功率。 P 其中1.2為系統設計余量 |
4.2、制冷系統
采用壓縮機組制冷。
制冷方式 | 為了保證試驗室降溫速率和溫度的要求，本試驗室采用一套單級制冷系統，熱量交換通過(guò)蒸發(fā)冷凝器實(shí)現。 |
制冷組成 | 制冷系統包括冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機、冷卻設備等 |
壓縮機工作原理 | 壓縮機吸入從蒸發(fā)器出來(lái)的較低壓力的介質(zhì)，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)膨脹閥，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的介質(zhì)，再送入壓縮機的入口，從而完成制冷循環(huán)。 |
制冷壓縮機 | 采用的德國比澤爾壓縮機。 各機組為獨立制冷方式，壓縮機組方便拆卸和維修。 具有溫度、壓力高低警告和報警功能、具有調整并合理分配壓縮機運行時(shí)間功能、壓縮機具有不同比例的加載模式功能、合理分配進(jìn)回氣管路，做到對稱(chēng)、均衡； 壓縮機電機可直接啟動(dòng)，并具有過(guò)載保護功能； 壓縮機具有油箱加熱器、干燥過(guò)濾器、手動(dòng)閥門(mén)、壓力調節器和制冷劑視鏡。油氣分離器，其上需配備玻璃視窗，便于觀(guān)察油位； 壓縮機底部有接水盤(pán)，能夠將結霜產(chǎn)生的凝露水收集起來(lái)，與排水相連。 |
制冷系統管路 | 易耗件采用易維護維修設計，充分考慮檢修空間。 |
蒸發(fā)器 | 翅片式蒸發(fā)器。 |
換熱裝置 | 采用高效釬焊板式換熱器。 |
冷卻方式 | 風(fēng)冷。 |
冷凝器 | 風(fēng)冷冷凝器 |
壓縮機冷凝水 | 壓縮機系統及冷凝管路全部配置承水托盤(pán)，排水口處放置接水盒 |
節流裝置 | 熱力膨脹閥、加厚毛細管 |
全進(jìn)口制冷配件 |
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油分離器 | 將壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體混有的冷凍油滴分離下來(lái)，并返回到壓縮機曲軌腔供壓縮機潤滑和降溫用 |
干燥過(guò)濾器 | 吸收制冷系統制冷劑中的殘留水分、酸性物質(zhì)，和過(guò)濾掉系統中的固休雜質(zhì)顆粒、銅削等，保護膨脹閥和毛細管的正常工作，不至于發(fā) 生冰堵和臟堵 |
制冷劑 | 采用臭氧耗損指數為0的環(huán)保制冷劑R404a/R23 HFC型非共沸環(huán)保制冷劑，一級制冷機組采用 R404A。 |
減震、降噪 | 帶彈簧減震墊。 機組架：采用鋼板整體成型，減少拼接及焊樓點(diǎn)，避免共振的發(fā)生。機組室：采用蜂窩狀的特種消音海綿吸音。 |
4.3、濕度系統
采用電熱不銹鋼加熱器蒸汽加濕。
冷凍除濕方式，蒸發(fā)器冷凝除濕。配備凈水器過(guò)濾加濕用水。
原理 | 采用蒸汽加濕法，將水從水箱抽到加濕鍋爐，中間用水位杯控制加濕鍋爐水位，將低壓蒸汽注入艙內，實(shí)現加濕。 采用機械制冷除濕，將蒸發(fā)器冷卻到漏點(diǎn)溫度以下，使大于飽和含濕量的水蒸氣凝結析出，從而降低濕度，P.I.D控制加濕量達到所需要的濕度。 |
組成 | 通過(guò)箱內傳感器實(shí)時(shí)監測濕度，反饋至控制系統，控制加濕子系統，實(shí)現設定濕度； 水箱位置有透明水位顯示，有手動(dòng)加水口； 水質(zhì)：純凈水。 水位杯有浮球控制自動(dòng)注水。 |
供水 | 直接采用自來(lái)水供水。設備內部安裝RO純水機對自來(lái)水進(jìn)行水源過(guò)濾和軟化，以確保經(jīng)過(guò)處理后的水滿(mǎn)足國家加濕用水（電阻率≥500Ω·m）的要求。 純水機為RO膜逆滲透工作原理，RO膜可定期進(jìn)行反沖再生。過(guò)濾軟化后的純凈水自動(dòng)送入加濕系統進(jìn)行使用。 |
安全保障 | 防干燒保護、斷水保護器、水位自動(dòng)控制器、自動(dòng)上水系統。 |
4.4、吹風(fēng)系統
配備單獨變頻風(fēng)機，模擬吹風(fēng)，通過(guò)變頻器控制風(fēng)速（1~8級風(fēng)）。
4.5、氧濃度系統
采用制氧機與制氮機產(chǎn)生氧氣與氮氣，配合氧濃度傳感器和氮氣濃度傳感器，實(shí)時(shí)監測與控制艙內氧氣濃度。
4.5.1制氧設備
供氧量：制氧量10m3/h，含氧濃度93%±3%，供氧壓力0.3MPa。
制氧機基本參數一覽表
PSA制氧機 |
項目名稱(chēng) | 技術(shù)參數 | 備注 |
型號 | CAPO-10 | 中成航宇變壓吸附（PSA）制氧機 |
氧氣產(chǎn)量 | 10m3/h |
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氧氣純度 | 93%±3% |
|
出口供氣壓力 | 0.1-0.4Mpa | 表壓，可調 |
制氮機基本參數一覽表
PSA制氮機 |
項目名稱(chēng) | 技術(shù)參數 | 備注 |
型號 | CAPN HP-50 | 中成航宇變壓吸附（PSA）制氮機 |
氮氣產(chǎn)量 | 200m3/h |
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氮氣純度 | ≥95% | 國標中規定的非氧含量，既氧含量≤5% |
出口供氣壓力 | 0.1-0.6Mpa | 表壓，可調 |
4.6、聲音仿真功能
作用：可模擬風(fēng)聲、水流聲、蟲(chóng)鳴鳥(niǎo)叫聲、雨聲、雷聲等特殊環(huán)境中的常見(jiàn)聲音。
在艙內四角安裝音響系統，可通過(guò)控制系統輸入不同聲音播放。
4.7、嗅感仿真功能
作用：仿真一種或多種混合嗅感，包含味硝煙味、尸臭味、樹(shù)葉腐爛變質(zhì)味、海腥味等；
通過(guò)釋放仿真味道源，實(shí)現所模擬的味道。
4.8、視頻仿真功能
可配合音頻及嗅感，顯示所模擬場(chǎng)景的畫(huà)面如雷雨、沙漠等等。
在艙內四周墻壁設置顯示器?？呻S時(shí)播放所需的畫(huà)面，或根據音頻或嗅感，自動(dòng)變換畫(huà)面。
4.9、VR戰場(chǎng)訓練集成系統
配備VR系統，可通過(guò)vr進(jìn)行多種戰場(chǎng)場(chǎng)景模擬訓練，可以訓練戰士適應各種環(huán)境，提升戰士在各種環(huán)境中的心里和生理情況的適應性。
2.1.3.11.1 降雨系統
可實(shí)現4小時(shí)累計降雨量劃分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨六個(gè)等級，降雨等級劃分見(jiàn)下表：
降雨等級劃分=單位：mm
降雨等級 | 小雨 | 中雨 | 大雨 | 暴雨 | 大暴雨 | 特大暴雨 |
24小時(shí) 降雨量 | 0.1～9.9 | 10～24.9 | 25～49.9 | 50～99.9 | 100～250 | ＞250 |
12小時(shí) 降雨量 | 0.1～4.9 | 5～14.9 | 15～29.9 | 30～69.9 | 70～140 | ＞140 |
五、體能訓練與放松
5.1、訓練
主要用于對參訓人員訓練期間的身體生理心理有關(guān)指標進(jìn)行監控，可顯示心率、呼吸率、血氧飽和度、血壓、體溫等數據趨勢圖，可實(shí)現數據的實(shí)時(shí)監測、報警、分析；可進(jìn)行心率失常、心率變異性分析，進(jìn)行血氧飽和度、血壓等趨勢分析，可打印報告。一套監測系統可同時(shí)運行十套傳感器裝置。
六、數據采集分析 攝像監控
實(shí)時(shí)監控艙內情況并保存錄像，隨時(shí)查看記錄。
組成：由艙內攝像頭和艙外監控設備組成。能夠在電腦上進(jìn)行圖像顯示、錄像存儲等功能；
七、控制系統
作用：用于試驗室設備控制。包括硬件系統和軟件系統兩部分。
收集儲存數據，發(fā)布命令，集成控制系統。
7.1、硬件系統
組成：PLC控制系統，工業(yè)控制計算機。
控制器 | 偉思自主研發(fā)10寸真彩顯示屏幕。PLC+觸摸屏控制器+工控機控制系統等。 可實(shí)時(shí)監控設備運行狀態(tài)、電容觸摸屏控制器、操作方便、反應靈敏 控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。 |
配電柜 | （1）開(kāi)關(guān)柜由完整的電器部分組成，包含保險絲，熔斷保護，開(kāi)關(guān)控制和其他常規元件， 主要電氣元件如總線(xiàn)模塊，電源模塊，變壓器，繼電器，控制器等。 （2）配電柜接線(xiàn)和電氣系統由較新技術(shù)來(lái)設計并嚴格遵照安全規程進(jìn)行安裝和材料選取， 并符合國內電氣相關(guān)規定。 （3）電氣接地監控，符合國內電氣相關(guān)標準要求。 （4）電量計量：電器柜內增加智能電表，電表有通訊功能，可以讀取耗電量數據。 |
7.2、軟件系統
人機界面 | 采用二維視角表征（形象地表征環(huán)境倉內所有設備、管路、電氣等，查看及設置），可分各個(gè)子系統實(shí)時(shí)顯示環(huán)境倉及各設備運行指標參數：包含但不限于風(fēng)速、溫度、濕度、流量等指標參數項； |
通訊及遠程控制 | 開(kāi)放協(xié)議，可與測試臺架主控軟件集成兼容，實(shí)現與電機或底盤(pán)測功機系統同步控制、數據采集、通訊、聯(lián)動(dòng)報警與記錄； |
節能優(yōu)勢 | 節能優(yōu)勢：區別于冷熱平衡恒溫方式，采用的熱氣旁通調節技術(shù)，可以實(shí)現制冷輸出的無(wú)級調節，低溫恒溫無(wú)需開(kāi)啟加熱系統?？梢燥@著(zhù)的提高制冷系統的效率，節能降耗。 |
畫(huà)面顯示功能 | .溫濕度設定(SV)實(shí)際(PV)值直接顯示 .可顯示執行程序號碼,段次,剩余時(shí)間及循環(huán)次數, 運轉時(shí)間顯示 .程序編輯以及圖形曲線(xiàn)顯示 .具單獨程序編輯畫(huà)面,每頁(yè)可輸入4個(gè)段次溫濕度,時(shí)間 .定點(diǎn)或程序動(dòng)作狀態(tài)顯示 .語(yǔ)言轉換可以切換中文/英文 設備具有年、月、日及時(shí)間顯示，設備總的運行時(shí)間（0～99999小時(shí)、不可復零）、程序段運行時(shí)間顯示?？刹榭磳?shí)時(shí)運行曲線(xiàn)。 |
程序容量及 控制功能 | 可使用的程序量:120組,1個(gè)程序可由1~100段次組合而成，可使用的記憶容量:1200 SEGMENTS，可重復執行命令:每一個(gè)命令可達999次；程序斜率設定可由時(shí)間軸來(lái)設定，程序間每段可設定99小時(shí)99分鐘，最小一分鐘，可設定聯(lián)結使用； .具有編輯,清除,插入等功能，4組時(shí)間信號輸出控制(可控制待測物ON/OFF動(dòng)作)，具有9組PID參數設定，程序執行中具有跳段,保持功能；熒幕可作背光調整,可設定背光時(shí)間；熒幕顯示保護功能可做定時(shí)或手動(dòng)關(guān)閉設定；程序復制,COPY, 連接功能,編輯實(shí)驗標題等程序編輯功能； .PID自動(dòng)演算和FUZZY控制功能；具有斷電程序記憶,復電后自動(dòng)啟動(dòng)并接續執行程序功能；具有預約啟動(dòng)及關(guān)機功能；具有日期,時(shí)間調整功能；按鍵及畫(huà)面鎖定(LOCK)功能 |
接口 | 1、控制器接口：10M/100M以太網(wǎng)絡(luò )接口、USB2.0（或以上）接口；接口：RS232接口、RS485接口。 2、USB接口：用戶(hù)可通過(guò)U盤(pán)對環(huán)境箱歷史數據進(jìn)行拷貝 |
網(wǎng)絡(luò )接口 | 試驗系統（設備）需具有網(wǎng)絡(luò )接口。用于對試驗系統（設備）實(shí)時(shí)監控和數據采集。網(wǎng)絡(luò ) 接口滿(mǎn)足如下協(xié)議：設備需提供以太網(wǎng)或串口端口，免費開(kāi)放系統訪(fǎng)問(wèn)端口的通訊協(xié)議，不需 要單獨額外增加硬件設備，并允許第三方調用、讀取檢測數據結果。 |
SD存儲卡 | 用于存儲試驗資料及試驗曲線(xiàn)，標準存儲量為2G,可擴充至4G |
自動(dòng)化 | 設備運行自動(dòng)化程度高，只須設置目標溫濕度或預設設備運行程序，啟動(dòng)運行按鈕后系統可自動(dòng)判斷是否開(kāi)啟制冷機組及其數量、加熱器，同時(shí)自動(dòng)對加熱、制冷輸出量進(jìn)行調節，無(wú)須過(guò)多操作或監控，可得到理想的試驗過(guò)程曲線(xiàn)。PID分區和自動(dòng)整定。 |
設定方式 | 中/英文界面、觸摸式輸入 |
運行方式 | 程序方式 / 定值方式 |
斷電記憶功能 | 可設定斷電恢復模式為：熱起/冷起/停止 |
預約開(kāi)機功能 | 可隨意設定開(kāi)機時(shí)間，打開(kāi)電源后時(shí)間到機臺自動(dòng)運行 |
曲線(xiàn)記錄功能 | 具有帶電池保護的RAM，可保存設備的設定值、采樣值及采樣時(shí)刻的時(shí)間；記錄時(shí)間為60天。 |
數據記錄 | 可保存溫濕度、光照、風(fēng)速等數據，可自動(dòng)存儲數據；可隨時(shí)調取查詢(xún)所存儲記錄中某一時(shí)段的數據，可用EXCEL等軟件可以直接打開(kāi)處理。 試驗過(guò)程可記錄、存儲、可回放和編輯處理，即對試驗中所采集的數據（溫度、濕度等）能夠實(shí)時(shí)顯示、存盤(pán)，可實(shí)時(shí)操作、監測、超差報警，控制環(huán)境艙安全有效運行。輸出文件應能在Microsoft Office或Microsoft Access系列軟件中進(jìn)行編輯和處理； |
故障信息 | 設備出現故障時(shí)自動(dòng)報警并切斷電源，在控制器上顯示出現的故障、可能原因分析。 |
超溫保護器 | 數字型可調超溫保護器×1：帶獨立報警溫度傳感器 |
安全&保護 | 1) 主、控電路獨立短路和過(guò)流保護 2) 過(guò)溫和低溫保護 3) 加熱器超溫保護 4) 風(fēng)機過(guò)流保護 5) 壓縮機超壓保護 6) 壓縮機過(guò)熱保護 7) 壓縮機過(guò)流保護 8) 壓縮機缺油保護 9) 加濕器缺水保護 10) 加濕器過(guò)熱保護 11) 急停開(kāi)關(guān) |
報警 | 在環(huán)境箱或電控柜上醒目位置至少安裝1套三色LED指示燈，分別對應運行、停止、報警三種狀態(tài)，報警狀態(tài)同時(shí)提供警鈴聲音。 |
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QQ:2568841715
