應(yīng)用篇（上）

1 移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的主要功能

移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室不同于傳統(tǒng)意義上的固定實(shí)驗(yàn)室，主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方面。從這個(gè)意義上講，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室可以認(rèn)為是固定實(shí)驗(yàn)室功能的延伸，在移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室獲得能力認(rèn)可的前提下，它還可以作為一個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從事檢測(cè)、校準(zhǔn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。從檢測(cè)功能上看，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室可以用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查檢測(cè)，也可進(jìn)行定量檢測(cè)。移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在滿足行政執(zhí)法需求、解決公共安全事件、實(shí)現(xiàn)重大裝備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、確保生產(chǎn)和科研在線監(jiān)控、促進(jìn)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著固定實(shí)驗(yàn)室不可替代的作用。具體如下：

1.1.1 滿足行政執(zhí)法的需求

國家各級(jí)質(zhì)檢、衛(wèi)生、環(huán)境等相關(guān)行政部門在執(zhí)法過程中急需當(dāng)場(chǎng)出具具備法律效力的檢測(cè)結(jié)果，以有效提高工作效率、執(zhí)法透明度和執(zhí)法部門公信力，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

1.1.2 為公共安全事件解決提供技術(shù)支持

近年來，我國社會(huì)公共安全事件頻發(fā)，快速應(yīng)對(duì)，急需應(yīng)急檢測(cè)手段，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)理想選擇。

1.1.3 實(shí)現(xiàn)重大裝備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

許多領(lǐng)域的檢測(cè)過程無法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室有效地解決了這個(gè)難題。

1.1.4 確保生產(chǎn)和科研的在線監(jiān)控

一些生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線不宜停下來進(jìn)行檢測(cè)，只有移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。

1.1.5 促進(jìn)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展

隨著現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和在線檢測(cè)的不斷增加，對(duì)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究越來越迫切。移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)環(huán)境、移動(dòng)儀器設(shè)備、移動(dòng)檢測(cè)方法上，為移動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究提供技術(shù)平臺(tái)。

1.2 移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用領(lǐng)域

移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，特別是在軍事、衛(wèi)生、質(zhì)檢、藥監(jiān)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、工程質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域，應(yīng)用比較普遍。主要應(yīng)用領(lǐng)域及檢測(cè)對(duì)象包括：現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)、重大裝備或設(shè)施等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)是指包括樣品制備在內(nèi)，能夠在短時(shí)間內(nèi)出具檢測(cè)結(jié)果的行為。我國自20世紀(jì)80年代以來，由于一系列食品原料的化學(xué)污染、農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥的過度使用、畜牧業(yè)中抗生素的廣泛應(yīng)用等問題，使食品污染導(dǎo)致的食源性疾病呈上升趨勢(shì)，食品安全問題開始受到廣泛關(guān)注。目前大部分快速檢測(cè)儀器及檢測(cè)方法如化學(xué)比色技術(shù)、電化學(xué)傳感器、色譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)、分子生物技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、生物芯片等技術(shù)及相應(yīng)的儀器均可在移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中完成檢測(cè)活動(dòng)。

a） 食品安全領(lǐng)域

主要檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留、動(dòng)物性食品中獸藥殘留、摻假食品鑒定、食品添加劑、非法添加物、有害微生物及急性中毒物質(zhì)等。

b） 藥品安全領(lǐng)域

包括化學(xué)藥品、中成藥和中藥材快檢、國內(nèi)和進(jìn)口常用藥品檢測(cè)、注射液品種無損檢測(cè)、假藥及仿冒藥品的包裝鑒別等。此外，還可以進(jìn)行保健食品、化妝品相關(guān)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)初步篩查。

c） 環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域

主要應(yīng)用突發(fā)性環(huán)境污染事故處理，包括核污染事故、劇毒農(nóng)藥和有毒化學(xué)品的泄露、擴(kuò)散污染事故、易燃易爆物的泄露爆炸污染事故、溢油事故、非正常大量排放廢水造成的污染事故的檢測(cè)等。

d） 檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域

主要包括動(dòng)物檢疫、植物檢疫、食品安全檢測(cè)、化礦金屬材料檢測(cè)、電子電氣產(chǎn)品檢測(cè)和化礦金屬材料檢測(cè)，也包括口岸突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處理、生物反恐及口岸輻射快速檢測(cè)等。

此外，在自然災(zāi)害和生產(chǎn)安全領(lǐng)域中如：疫情控制、電力安全以及安全事故原因的鑒定等也需要應(yīng)用移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。

除現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急快速檢測(cè)外，由于地域等原因不便在固定實(shí)驗(yàn)室做的檢測(cè)項(xiàng)目也可以在移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中完成。另外，一些樣品的采集大多是檢測(cè)人員到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)簡(jiǎn)單地處理、儲(chǔ)存后帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。由于有時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的樣品發(fā)生變化，檢測(cè)結(jié)果失真，無法真正代表檢測(cè)對(duì)象的特性。因此樣品的采集、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)葐栴}是非常重要的。樣品采集與前處理移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室可提供工作環(huán)境，并配備相應(yīng)的樣品儲(chǔ)存及前處理設(shè)備，可有效減少檢測(cè)時(shí)樣品與檢測(cè)對(duì)象的差異，檢測(cè)結(jié)果更具準(zhǔn)確性。

1.2.2 重大裝備或設(shè)施等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

有些重大的裝備或設(shè)施等需要檢測(cè)時(shí)，無法將其搬入固定實(shí)驗(yàn)室，必須在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施檢測(cè)。

a） 重大裝備或設(shè)施

某些重大的機(jī)械設(shè)備如掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)等在現(xiàn)場(chǎng)使用狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，可最大限度地測(cè)試到實(shí)際使用工況的工作狀態(tài)，避免發(fā)生事故。特別是可免除試驗(yàn)條件準(zhǔn)備等繁瑣的準(zhǔn)備工作，節(jié)約試驗(yàn)成本，同時(shí)也改善了測(cè)試人員的工作環(huán)境。

掘進(jìn)機(jī)工況測(cè)試是在地面上模擬掘進(jìn)機(jī)全工況截巖的方式，利用先進(jìn)的測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)的各項(xiàng)關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行的一系列測(cè)試。采煤機(jī)工況測(cè)試是通過在煤礦實(shí)際工作面切割煤壁，測(cè)試左、右搖臂軸向變形量、橫向力、牽引力、截割電機(jī)電流、電控箱振動(dòng)強(qiáng)度及振動(dòng)源測(cè)試與分析，使用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)獲取采煤機(jī)各項(xiàng)實(shí)際工況載荷，如圖1。

b） 建筑工程質(zhì)量

包括新建或在建工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)鑒定、建筑結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性檢測(cè)鑒定、建筑抗震鑒定、橋梁結(jié)構(gòu)及軌道交通結(jié)構(gòu)檢測(cè)（如圖2、3所示）、建筑災(zāi)后（火災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、爆炸、地震等）檢測(cè)鑒定、工程事故的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及檢測(cè)鑒定等。

c） 交通工程質(zhì)量

如交通安全設(shè)施動(dòng)態(tài)快速檢測(cè)、道路建筑質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等（如圖4所示）。

此外，地質(zhì)、石油勘探、特種設(shè)備、計(jì)量檢定與測(cè)試、電器質(zhì)量、家具質(zhì)量、化工產(chǎn)品以及大型商企對(duì)其銷售的商品質(zhì)量進(jìn)行自檢等也需要現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在上述檢測(cè)中，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室也扮演著重要角色。

1.2.3 在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

許多領(lǐng)域需要實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，因此必須在現(xiàn)場(chǎng)完成。如應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)（AET）對(duì)大型壓力容器實(shí)施監(jiān)測(cè)、水利工程設(shè)施安全性監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)中大氣溫濕度、風(fēng)向的監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)的日常在線監(jiān)測(cè)等，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室都可發(fā)揮作用。

2 移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展與應(yīng)用

據(jù)有關(guān)資料介紹，西方國家從1940年前后就開始在化學(xué)武器、電磁波等軍事方面應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段和技術(shù)，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室也隨之發(fā)展起來。

2.1 我國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展進(jìn)程

我國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的早期開發(fā)與應(yīng)用是在軍事方面。大致可分三個(gè)發(fā)展階段，第一階段為上個(gè)世紀(jì)八十年代以前，以軍方使用通訊車、雷達(dá)車為主，在軍事訓(xùn)練和執(zhí)行國防任務(wù)中發(fā)揮了重要作用。第二階段從上個(gè)世紀(jì)八十年代開始，由于自然災(zāi)害、食品安全、環(huán)境保護(hù)、疫情等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急檢測(cè)需求的增加，我國一些單位和企業(yè)開始研究開發(fā)應(yīng)用快速檢測(cè)儀器、方艙和檢測(cè)車，為移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第三階段從2010年開始，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)成立了“全國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”（編號(hào)：SAC/TC 509），英文名稱為National Technical Committee 509 on Mobile Laboratory of Standardization Administration of China，試圖以制定國家標(biāo)準(zhǔn)為突破口，通過制定標(biāo)準(zhǔn)，開展認(rèn)證認(rèn)可來規(guī)范移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室行業(yè)，達(dá)到移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室出具檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，并具法律效力的目標(biāo)。

2.2 方艙（實(shí)驗(yàn)艙）

方艙是指用各種堅(jiān)固材料有機(jī)的結(jié)合在一起，形成的方便、可移動(dòng)的整體。在檢測(cè)領(lǐng)域，它是一個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)單元，和載具結(jié)合也可以構(gòu)成移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。在移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展中，方艙發(fā)揮了重要的作用。方艙的發(fā)明和使用首先也是在軍方。它廣泛應(yīng)用于軍事、氣象、計(jì)量、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域。

2.2.1 發(fā)展歷程

方艙起源于美國，最初應(yīng)用于美軍，均配有載車，具有較高的機(jī)動(dòng)性能，根據(jù)不同需求，在其內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝相關(guān)設(shè)備，具備特定的功能。廣泛應(yīng)用于美軍機(jī)動(dòng)指揮系統(tǒng)、通信、醫(yī)療、后勤保障等，是美軍機(jī)動(dòng)部隊(duì)的重要裝備之一。

我國在二十世紀(jì)七十年代開始研究和探討并嘗試在國內(nèi)開發(fā)方艙。1982年空軍第二研究所與機(jī)電部聯(lián)合研制成功了我國第一臺(tái)F400型骨架式電站方艙，開始了我國自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方艙的歷史。1989年原電子部遼寧陸平機(jī)器股份有限公司研制出第一臺(tái)大板式方艙。方艙技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，大板式結(jié)構(gòu)迅速代替了骨架式結(jié)構(gòu)成為方艙基本結(jié)構(gòu)形式。隨著方艙的需求增加和技術(shù)的成熟，方艙產(chǎn)量由每年幾十臺(tái)迅速發(fā)展到幾千臺(tái)，方艙生產(chǎn)廠家也由幾家發(fā)展到幾十家。一些特型方艙相繼問世，如擴(kuò)展式方艙、伸縮式方艙、防核生化（簡(jiǎn)稱三防）方艙、電磁屏蔽方艙等。

2.2.2 方艙種類

方艙的技術(shù)進(jìn)步取得了許多成果，如大板成型技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、方艙生產(chǎn)工藝技術(shù)、方艙檢測(cè)技術(shù)等。目前，我國可生產(chǎn)電子類、機(jī)械類、電源類和其它類四種類型的方艙。電子類主要包括：指揮方艙、偵查方艙、雷達(dá)方艙、通信方艙、電子對(duì)抗方艙、情報(bào)處理方艙、測(cè)控方艙、電子維修方艙、氣象方艙、檢驗(yàn)方艙、試驗(yàn)方艙和機(jī)要方艙等。機(jī)械類方艙主要包括：技術(shù)支援機(jī)械設(shè)備方艙、機(jī)械維修或保養(yǎng)方艙、模擬訓(xùn)練方艙、戰(zhàn)場(chǎng)加工作業(yè)方艙、雷達(dá)設(shè)備方艙、機(jī)動(dòng)保障方艙等。電源類方艙主要包括：?jiǎn)螜C(jī)組方艙、雙機(jī)組方艙等。其它類方艙指不屬于上述三種用途類別的方艙，例如醫(yī)療衛(wèi)生方艙、文化宣傳方艙、炊事方艙、器材儲(chǔ)運(yùn)方艙、生活保障方艙、氣源方艙和速凍冷藏方艙等。其中，遼寧陸平機(jī)器股份有限公司生產(chǎn)的方艙種類比較齊全，技術(shù)先進(jìn)，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域（如圖5、6、7所示）。

2.2.3 方艙的應(yīng)用領(lǐng)域

近年來環(huán)境、食品安全、生物安全、精細(xì)農(nóng)業(yè)、檢驗(yàn)檢疫、海洋科學(xué)、特種設(shè)備安全以及現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)，甚至是反恐、野戰(zhàn)的需要等等，都對(duì)現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)、快速、原位、高可靠等要求的檢測(cè)提出了越來越高的要求。這也擴(kuò)大了方艙的應(yīng)用領(lǐng)域。圖8是用于公安、武警、消防領(lǐng)域的方艙，圖9是用于大型活動(dòng)的安保工作領(lǐng)域的方艙，圖10是用于國際維和的方艙。

2.2.4 方艙式機(jī)動(dòng)醫(yī)院

方艙式機(jī)動(dòng)醫(yī)院是一種模塊化快速支援系統(tǒng)，它具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)。其可快速展開構(gòu)成機(jī)動(dòng)醫(yī)院，適用于曠野作業(yè)及災(zāi)害救援。

整套系統(tǒng)由醫(yī)療功能單元、通道及技術(shù)保障單元、傷員留治病房單元組成。主要包括手術(shù)方艙、急救方艙、X線方艙、藥械/滅菌方艙、檢驗(yàn)方艙、水站方艙、通訊與遠(yuǎn)程醫(yī)療方艙、醫(yī)用氣體制備方艙、電站方艙、集裝箱Ⅰ、集裝箱Ⅱ及檢傷分類帳篷、傷員收容帳篷等系統(tǒng)組成。

系統(tǒng)中的各基本功能單元可獨(dú)立使用，也可聯(lián)合使用。系統(tǒng)聯(lián)合作業(yè)時(shí)，醫(yī)療功能單元的醫(yī)用氣體、用電及水由技術(shù)保障單元供應(yīng)，其內(nèi)部微氣候環(huán)境控制合理，可在-41℃～+46℃外界環(huán)境溫度下展開醫(yī)療作業(yè)，并配有先進(jìn)的通信設(shè)施，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息處理、通訊及遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診。系統(tǒng)中的手術(shù)、急救、X線、藥械/滅菌單元為擴(kuò)展式艙體，展開面積為36m2，采用液壓四板聯(lián)動(dòng)展收方式，一人便可完成方艙的展收全過程，所有方艙采用自裝卸底盤車進(jìn)行整裝整卸運(yùn)輸，艙、車分離可用火車、艦船和大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)載，如圖11、圖12。 （未完待續(xù)）

作者簡(jiǎn)介：

張瀚聞，全國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第一屆主任委員，教授級(jí)高工；

蘇錫輝，全國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第一屆副主任委員兼秘書長(zhǎng)，教授級(jí)高工；

那宏坤，沈陽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，工程師。