طراحی وسایل نقلیه حمل و نقل مواد منفجره هیبریدی بسیار بیشتر از یک تغییر ساده در وسایل نقلیه معمولی-منظوره خاص است. این یک پروژه مهندسی سیستم است که حول سه هدف اصلی متمرکز شده است: "ایمنی ذاتی، عملیات کارآمد، و{1}}کنترل کامل فرآیند." مفهوم طراحی آن عمیقاً منعکسکننده فلسفه و روشهایی است که صنعت مدرن باید هنگام «انتقال» فعالیتهای پرخطر از ساختمانهای کارخانههای ثابت به پلتفرمهای متحرک دنبال کند، که نشاندهنده درجه بالایی از یکپارچگی بین عقلانیت فناوری و ابتدا اصل ایمنی است.
مفهوم بنیادی: ایمنی ذاتی و بازسازی ریسک
این نقطه شروع و بالاترین اصل برای همه تصمیمات طراحی است. خطرات مدل های سنتی در حمل و نقل و ذخیره سازی مواد منفجره نهایی متمرکز است. مفهوم اصلی وسایل نقلیه حمل و نقل هیبریدی بازسازی توزیع ریسک است، یعنی حذف یا کاهش بالاترین سطح ریسک در منبع از طریق تغییر در مسیرهای تکنولوژیکی. این به طور خاص در موارد زیر آشکار می شود:
1. طراحی غیر حساس: ایمنی ذاتی مواد حمل شده. طراحی وسیله نقلیه حول محور حمل و نقل محصولات نیمه تمام غیر حساس مانند "ماتریس لاتکس بدون چاشنی-." این مواد، در شرایط عادی (مورد 1.4S)، حساسیت بسیار پایین تری نسبت به مواد منفجره تمام شده (مورد 1.1) دارند، بنابراین سطح خطر را در طول غیرقابل کنترل ترین مرحله حمل و نقل از راه دور به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.
2. به حداقل رساندن فرآیند و فوریت: این طرح مدت و فضای مورد نیاز برای خطرناک ترین شکل "مواد منفجره تمام شده" را به حداقل می رساند. حساسسازی و اختلاط در داخل یک سیستم کنترلشده روی هواپیما فقط در محل انفجار، درست قبل از بارگیری در سوراخ انفجار کامل میشود و مواد بلافاصله استفاده میشوند. با این کار "موجودی صفر" (در طول حمل و نقل و ذخیره سازی) و "تولید و مصرف فوری" برای مواد پرخطر به دست می آید.
مفهوم عملکردی اصلی: عملکرد یکپارچه و دقیق این وسیله نقلیه به عنوان یک "کارخانه شیمیایی مینیاتوری متحرک و ماشین آلات ساختمانی" با مفهومی انقلابی از یکپارچگی عملکردی طراحی شده است.
1. ادغام بالای ماژول های عملکردی: در فضای محدود خودرو، سیلو مواد خام (مخزن)، سیستم قدرت، سیستم اندازه گیری دقیق، سیستم اختلاط پویا، سیستم انتقال و بارگیری و سیستم کنترل هوشمند یکپارچه شده است. این امر مستلزم این است که طراحی به درجه بالایی از هماهنگی بین زیرسیستم ها از نظر چیدمان فضایی، توزیع وزن، تطابق توان، لرزش و مدیریت حرارتی رسیدگی کند.
2. جستجوی نهایی دقت و قابلیت اطمینان: به عنوان یک پایانه تولید، سیستم اندازه گیری و اختلاط آن باید به سطح دقت یک خط تولید ثابت برسد. این طرح از پمپهای اندازهگیری با دقت بالا، دبیسنجهای جرمی، مجموعههای شیر خودکار، و یک سیستم کنترلی مقاوم در برابر اختلالات{3}}برای اطمینان از کنترل دقیق نسبتهای فرمولاسیون و مقادیر شارژ حتی در محیطهای پر از دستانداز و دما-در فضای باز استفاده میکند. این ارزش آن در جایگزینی عملکرد یک خط تولید ثابت است.
III. مفهوم کنترل فرآیند: آگاهی دولتی و مدیریت هوشمند
مفهوم طراحی بر وضعیت "همه-همه زمان، همه-دامنه، قابل شناخت و کنترل" خود خودرو و فرآیند عملیاتی تاکید دارد.
1. طرح های ایمنی فعال چندگانه: فراتر از حفاظت غیرفعال، یکپارچه سازی ایمنی فعال. این شامل: سیستمهای الکتریکی ذاتاً ایمن (ضد انفجار-مقاوم در برابر جرقه-)، کنترل پایداری شاسی، محدودیتهای سرعت رانندگی و ضبط،-نظارت در زمان واقعی پارامترهای کلیدی فرآیند (دما، فشار، جریان) و خاموش شدن قفل بیش از حد{5}}. این یک شبکه کنترل ایمنی حلقه بسته از رانندگی تا بهره برداری را تشکیل می دهد.
2. داده{1}}راننده و قابل ردیابی: خود وسیله نقلیه یک پایانه تولید و جمع آوری داده است. این طرح ماژول هایی را برای موقعیت یابی ماهواره ای، ضبط خودکار داده های عملیاتی (فرمول، مقدار شارژ، مکان) و نظارت تصویری ادغام می کند. همه دادهها قابل ردیابی هستند، شفافیت در فرآیند عملیاتی را تضمین میکنند و یک زنجیره شواهد دیجیتال غیرقابل تغییر برای نظارت ایمنی و قابلیت ردیابی کیفی فراهم میکنند و به «تجهیزات سیار، نظارت ثابت» دست مییابند.
سازگاری با محیط و ارگونومی: طراحی باید به طور کامل شرایط زمین بسیار سخت را در نظر بگیرد.
1. عبورپذیری بالا و تحمل محیطی: با استفاده از یک شاسی خارج از جاده با کارایی بالا، عملکرد قدرتمند، قابلیت عبور عالی و قابلیت اطمینان برای انطباق با شرایط جاده پیچیده مانند معادن و سایت های ساخت نیروگاه های آبی دارد. اجزای ساختاری، سیستم های هیدرولیک و اجزای الکتریکی باید ضد گرد و غبار، ضد آب، مقاوم در برابر دماهای بالا و پایین و مقاوم در برابر لرزش- باشند.
2. انسان-تعامل و حفاظت با ماشین: رابط عملیاتی به وضوح با منطق مختصر طراحی شده است و شامل کنترل دسترسی است. نقاط تعمیر و نگهداری به راحتی قابل دسترسی هستند و نیاز به تخلیه سریع پرسنل در مواقع اضطراری کاملا در نظر گرفته شده است. طراحی کابین و محل کار باید با ارگونومی مطابقت داشته باشد و خستگی اپراتور را کاهش دهد و در عین حال محافظت فیزیکی لازم را برای اپراتور فراهم کند.
به طور خلاصه، مفهوم طراحی وسیله نقلیه حمل و نقل مواد منفجره هیبریدی یک سیستم فکری چند لایه-است که ایمنی ذاتی را در اولویت قرار میدهد، از یکپارچگی عملکردی استفاده میکند، کنترل هوشمند را تضمین میکند و از سازگاری محیطی پشتیبانی میکند. از طریق طراحی مبتکرانه سیستم، سه تناقض "خطر واکنش های شیمیایی"، "عدم قطعیت شرایط کار متحرک" و "دقت الزامات عملیاتی" را در یک پلت فرم قابل اعتماد یکپارچه می کند. این یک راه حل مهندسی برجسته برای مشکل چالش برانگیز "انتقال استانداردهای ایمنی و کنترل فرآیند کارخانه های ثابت به سناریوهای سیار" است.
