科學(xué)考察船模塊化實驗室的可行性分析(編輯修改稿)
2025-07-14 21:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 興旺時期，在國外，模塊化作為現(xiàn)代艦船建造方法已經(jīng)成為一種趨勢。集裝箱式模塊化的應(yīng)用主要表現(xiàn)在艦船的武器、電子設(shè)備、通信、雷達(dá)等系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計，采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸和接口，實現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)的模塊化[5]。另外，醫(yī)療模塊系統(tǒng)加載在集裝箱船上，就組建了模塊化醫(yī)院船。醫(yī)院船是良好的海上救治機構(gòu)和后送工具，是現(xiàn)代海戰(zhàn)傷員救治需要的產(chǎn)物。此外，模塊化實驗室在國外的科學(xué)考察船中也得到了應(yīng)用，法國海洋科學(xué)考察船“馬利翁德弗萊 ”號在尾部甲板上裝有集裝箱式實驗室模塊，甲板上基座的布置適合安裝不同標(biāo)準(zhǔn)尺寸的集裝箱式實驗室，可以滿足不同專業(yè)實驗室的要求。3．國內(nèi)科學(xué)考察船實驗室的特點我國的科學(xué)考察船在實驗室設(shè)備、實驗室功能、實驗室結(jié)構(gòu)形式和布置地位等方面存在先天不足，實驗室全部是固定的，實驗室內(nèi)部設(shè)備也是固定的。實驗室無法更換，試驗設(shè)備替換困難，這給我國極地和海洋科考帶來了許多不便，嚴(yán)重制約了我國科學(xué)考察的工作。因此，在未來科學(xué)考察船的設(shè)計中，海洋物理、化學(xué)、水文生物、氣象等一系列科學(xué)考察實驗室具有一定的相似性，每個實驗室除了具有自己的專業(yè)試驗設(shè)備以外，一般都有工作臺、水槽、器皿、桌椅、供水供電系統(tǒng)、局域網(wǎng)絡(luò)、電腦終端，可以更換一定的試驗設(shè)備，就可以重新組成其它功能的實驗室。另外，專業(yè)化實驗室是未來科學(xué)考察船的需求，這些專業(yè)化實驗室并不是在每一個科學(xué)考察航次中都能用到，例如放射性同位素實驗室、微量潔凈金屬實驗室（用于采集發(fā)現(xiàn)于南極的集聚量逐漸變少的微量金屬）、海洋哺乳動物解剖實驗室等，這些實驗室可以做成模塊化實驗室，與船體甲板采取活絡(luò)連接，根據(jù)不同的試驗?zāi)康母鼡Q所需要的實驗室。所有的模塊化實驗室都有充足的電源、火警探測器、對講電話/電話安全裝置、計算機網(wǎng)絡(luò)連接和管道系統(tǒng)（如淡水自來水、污水系統(tǒng)）等。4．模塊化實驗室的分析研究模塊化實驗室借用標(biāo)準(zhǔn)化集裝箱的概念，把科學(xué)考察船實驗室做成40英尺、20英尺國際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，也可根據(jù)船舶的具體情況，設(shè)計符合模塊化要求的標(biāo)準(zhǔn)實驗室單元。對模塊化實驗室的六個墻壁裝修，根據(jù)不同的使用要求安裝不同的內(nèi)部試驗設(shè)備和外部附件，就構(gòu)成獨立的專業(yè)實驗室。模塊化實驗室可以提高科學(xué)考察船的靈活性，根據(jù)不同的試驗要求更換相應(yīng)的實驗室模塊，大大降低了科學(xué)考察船的制造成本，提高了科學(xué)考察能力。（1）實驗室的結(jié)構(gòu)和功能模塊根據(jù)目前國內(nèi)外科學(xué)考察船實驗室模塊化的發(fā)展趨勢，科學(xué)考察船實驗室模塊化大致分為結(jié)構(gòu)模塊化和功能模塊化兩種。結(jié)構(gòu)模塊化是指具有尺寸互換性的結(jié)構(gòu)部件，其安裝連接部分的幾何參數(shù)滿足某種規(guī)定的要求，并能保證通用互換或兼容。在大多數(shù)情況下，結(jié)構(gòu)模塊化是不直接具備使用功能的純粹結(jié)構(gòu)部件，而只是某種功能模塊的載體。對科學(xué)考察船實驗室而言，可以把實驗室的外殼做成結(jié)構(gòu)模塊，根據(jù)不同實驗室的空間要求，實驗室的外形尺寸可以做成幾種不同形式。功能模塊化是具有相對獨立的功能，并具有功能互換性的功能單元，其性能參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)能滿足通用互換或兼容的要求。也就是說兩種或兩種以上的同類模塊，在使用范圍內(nèi)具有同樣的效能，或者說它們的使用功能具有等效性和置換性?？茖W(xué)考察船實驗室內(nèi)部有若干個功能模塊，以放射性同位素實驗室為例，其內(nèi)部功能模塊
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