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基于方舱的 地震后勤保障系统

阅读：170发布：2023-01-24

专利汇可以提供基于方舱的地震后勤保障系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了基于方舱的地震后勤保障系统，包括控制型方舱和若干应用型方舱；控制型方舱和若干应用型方舱均设有控制器，控制器能够实时监测方舱的状态，并将方舱的需求信息上传至控制型方舱内的中央控制器，由中央控制器调度多功能集成一体化装置和多功能集成控制器实现各方舱的供水、供电以及供冷/暖需求；多功能集成一体化装置能够将冷水加热为热水，冷水和热水混合后给各方舱供水；多功能集成一体化装置内的燃料电池堆发电经蓄电池控制器存入蓄电池给各方舱供电；供冷/暖气由多功能集成一体化装置中的暖气管道选择阀和冷气管道选择阀的开闭决定，由制冷/暖管路在多向制冷/暖管路转换装置的作用下向各方舱的制冷/暖管路输送冷气或暖气。，下面是基于方舱的地震后勤保障系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，包括：控制型方舱和若干应用型方舱；
所述控制型方舱和所述若干应用型方舱内均设有控制器，所述控制器能够实时监测方舱内的状态，并将方舱的需求信息上传至控制型方舱内的中央控制器，由中央控制器调度实现各方舱的需求。
2.根据权利要求1所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述若干应用型方舱和所述控制型方舱均设有水管管路(24)、输电线路(25)以及制冷/暖管路(26)；所述控制型方舱内还设有多向水管管路转换装置(27)、多向电力转换装置(28)、多向制冷/暖管路转换装置(29)；所述多向水管管路转换装置(27)分别与各方舱的水管管路(24)相连，通过供水装置分别向各方舱供水，并能控制各个水管管路(24)的流通与封闭；所述多向电力转换装置(28)分别与各方舱的输电线路(25)相连，通过供电装置分别向各方舱供电，并能控制各个输电线路(25)的导通与关闭；所述多向制冷/暖管路转换装置(29)分别与各方舱的制冷/暖管路(26)相连，通过制冷/暖装置分别向各方舱供冷/暖气，并能控制各制冷/暖管路(26)的导通与关闭。
3.根据权利要求2所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述控制型方舱通过调度多功能集成一体化装置(11)和多功能集成控制器(10)，实现各方舱的供水、供电、供冷/暖气的需求，以及控制燃料电池散热。
4.根据权利要求3所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述供水装置由水箱运输车(4)提供；所述水箱运输车(4)装载冷水箱(6)和热水箱(7)，所述热水箱(7)内的热水由冷水箱(6)中的冷水经冷水管路(13)流入多功能集成一体化装置(11)中的加热装置后吸热升温变成热水，经热水管路(12)流进热水箱(7)内；所述冷水箱(6)和所述热(7)通过比例混合阀(30)将冷水和热水按比例混合后流入冷热水混合箱(8)；所述各方舱的供水需求由所述冷热水混合箱(8)提供。
5.根据权利要求3所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述供电装置由多功能集成一体化装置(11)内的燃料电池堆(47)发电经蓄电池控制器(48)存储入蓄电池(49)中的电量供应；所述蓄电池(49)接出的输电线路(25)接入多向电力转换装置(28)，由多向电力转换装置(28)向各方舱的输电线路输送电能。
6.根据权利要求3所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述制冷/暖装置由多功能集成一体化装置(11)中的暖气管道选择阀(44)和冷气管道选择阀(45)的开闭决定是供应冷气还是暖气，所述冷气或暖气经制冷/暖管路(26)供应，所述制冷/暖管路(26)在多向制冷/暖管路转换装置(29)的作用下向各方舱的制冷/暖管路输送冷气或暖气。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述多功能集成一体化装置(11)包括：高压压气机(34)、高压冷凝器(35)、高压节流阀(36)、高压蒸发器(37)、汽液分离器(38)、制冷剂流体(39)、低压节流阀(40)、低压蒸发器(41)、低压压气机(42)、低压冷凝器(43)、低压冷凝器空气进口管路(440)、暖气管道选择阀(44)、通向外界暖气管路(441)、暖气管路(442)、低压蒸发器空气进口管路(450)、冷气管道选择阀(45)、通向外界冷气管路(451)、冷气管路(452)、冷却水管路(46)、燃料电池堆(47)、蓄电池控制器(48)、蓄电池(49)；
制冷剂流体(39)在高压冷凝器(35)内冷凝放热，此时冷水箱(6)内的冷水从冷水管路(13)流经高压冷凝器(35)，与制冷剂流体(39)进行换热，获得热水经热水管路(12)存储入热水箱(7)内；
制冷剂流体(39)在高压蒸发器(37)内蒸发吸热，此时燃料电池堆(47)的冷却水管路(46)流经高压蒸发器(37)，通过制冷剂流体(39)与冷却水管路(46)内冷却水换热，带走燃料电池堆(47)热量；
制冷剂流体(39)在低压冷凝器(43)内冷凝放热，此时外界空气经低压冷凝器空气进口管路(440)进入低压冷凝器(43)带走制冷剂流体(39)冷凝放热量，空气吸热后变成暖气，暖气管道选择阀(44)的导通/关闭决定产生的暖气是通向外界暖气管路(441)还是暖气管路(442)，以决定暖气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路(26)内给各个方舱供暖；
制冷剂流体(39)在低压蒸发器(41)内蒸发吸热，此时外界空气经低压蒸发器空气进口管路(450)进入低压蒸发器(41)后，空气因被吸热而降温，变成冷气，冷气管道选择阀(45)的导通/关闭决定产生的冷气是通向外界冷气管路(451)还是冷气管路(452)，以决定冷气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路(26)内给各个方舱供冷。
8.根据权利要求7所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述高压冷凝器(35)的冷凝温度、高压蒸发器(37)的蒸发温度、低压蒸发器(41)的蒸发温度、低压冷凝器(43)的冷凝温度由多功能集成控制器(10)设置，以调整高压冷凝器(35)、高压蒸发器(37)、低压蒸发器(41)和低压冷凝器(43)的放热量和吸热量。
9.根据权利要求1所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述控制型方舱为指挥中心方舱，所述若干应用型方舱包括医疗方舱、餐饮方舱、卫生间方舱、就寝方舱；
所述医疗方舱(14)内设有医疗方舱控制器(15)，餐饮方舱(16)内设有餐饮方舱控制器(17)，卫生间方舱(18)内设有卫生间方舱控制器(19)，就寝方舱(20)内设有就寝方舱控制器(21)，指挥中心方舱(22)内设有中央控制器(23)；
所述医疗方舱控制器(15)、餐饮方舱控制器(17)、卫生间方舱控制器(19)、就寝方舱控制器(21)以及中央控制器，实时控制方舱内电力开关、冷/暖气供应阀门和水量供应阀门开度来调整电量、冷/暖气和水量大小，并收集方舱内温度、水源需求、用电需求信息，将信息通过短距离无线通讯(31)上传至中央控制器(23)，
由中央控制器(23)通过短距离无线通讯(31)统一控制多向水管管路转换装置(27)、多向电力转换装置(28)、多向制冷/暖管路转换装置(29)，以分配各个方舱内的供水、电力、冷/暖气，并将收集的方舱信息经长距离无线通讯(32)上传至云端数据中心(33)。
10.根据权利要求9所述的基于方舱的地震后勤保障系统，其特征在于，所述医疗方舱(14)、餐饮方舱(16)、卫生间方舱(18)、就寝方舱(20)和指挥中心方舱(22)均为可移动的扩展式方舱。

说明书全文

基于方舱的地震后勤保障系统

技术领域

[0001] 本发明属于地震后勤保障领域，具体涉及一种基于方舱的地震后勤保障系统。

背景技术

[0002] 2008年5月12日我国四川省汶川发生8.0级特大地震，2010年4月14日青海省玉树发生7.1级地震，2017年4月20日四川雅安芦山遭受7.0级强震袭击，受灾地区人民生命财产和经济社会发展蒙受了巨大损失，这一次次地震也向人类对地震灾害的感知和响应能力发出挑战，更加体现了灾害中应急后勤保障工作的重要性。良好的后勤保障工作对于减灾策略的制定实施，提高应急能力等都有重要作用。

[0003] 后勤保障是救援队在组织实施物资供应、装备维护、交通运输等各项专业勤务保障的总称，随着科学技术的进步和现代工业的发展，救援工作对后勤保障的依赖性越来越大，后勤保障越来越成为救援队提高战斗力的重要因素。“兵马未动，粮草先行”，救援队后勤保障中心工作，如食物、医疗、住宿、休息等，在于运用物资力量和技术手段来保障，只有及时、准确地保障救援队的各项救援工作需要，才能巩固、加强和提高救援队的战斗力，保障各项救援任务的顺利完成。

[0004] 发明专利CN201110184481.2公开了一种海洋工程基地客货后勤保障船，能运载大量人员，效率高，运载速度快，并且具备动力定位能力，仅适用于海上作业后勤保障。实用新型专利CN201621337227.6公开了一种电力应急战备炊事保障方舱，所述方舱内有发电机为各设备供电，还可以通过市电接口直接接入市电，方舱的开门设置成上下对开式，人员或装备进入时方便快捷，该方舱并不适用于需要水电冷热供应齐全并且随时需要迁移的作业。发明专利CN201610974414.3发明了一种多功能后勤保障车，包括车身、车厢，车厢中设置有炊事用具和医疗装置，在车厢后部设置有投掷设备，在地震、洪灾、战争等灾害地区发生道路断绝，投掷设备可以用于200～1000米距离内食物、饮用水、药品等紧急救援物资的投送，该专利仅适用于物资的投送，并不能解决灾害后大规模伤患需要紧急抢救的问题。实用新型专利CN201620634100.4提供一种用于铁路工务施工的后勤保障车，具有相互连接的供电厨房车、餐饮办公车和宿营车，通过接触网供电装置、发电机组及外接输入插座三种方式为自身和其它连挂车辆提供电源，使车辆实现电气化，满足施工人员食宿及文化活动需求，但是由于车体空间有限，不适用于大规模人员作业情况(如地震救援等)。

[0005] 为了解决以上问题，本专利发明了一种基于方舱的地震后勤保障系统，解决了地震灾情发生后后勤保障的问题，使得前方救援工作更加快速高效。

发明内容

[0006] 鉴于现有技术的空白，本发明的目的是提供一种基于方舱的地震后勤保障系统，能够使得地震后勤系统具有很高的灵活性，并具有完备设施保障灾民和救援人员后勤生活，提高灾民救治效率，为前线救援胜利搭好结实基础。实现本发明的技术方案如下：

[0007] 基于方舱的地震后勤保障系统，包括：控制型方舱和若干应用型方舱；所述控制型方舱和所述若干应用型方舱内均设有控制器，所述控制器能够实时监测方舱内的状态，并将方舱的需求信息上传至控制型方舱内的中央控制器，由中央控制器调度实现各方舱的需求。

[0008] 进一步地，所述若干应用型方舱和所述控制型方舱均设有水管管路、输电线路以及制冷/暖管路；所述控制型方舱内还设有多向水管管路转换装置、多向电力转换装置、多向制冷/暖管路转换装置；所述多向水管管路转换装置分别与各方舱的水管管路相连，通过供水装置分别向各方舱供水，并能控制各个水管管路的流通与封闭；所述多向电力转换装置分别与各方舱的输电线路相连，通过供电装置分别向各方舱供电，并能控制各个输电线路的导通与关闭；所述多向制冷/暖管路转换装置分别与各方舱的制冷/暖管路相连，通过制冷/暖装置分别向各方舱供冷/暖气，并能控制各制冷/暖管路的导通与关闭。

[0009] 进一步地，所述控制型方舱通过调度多功能集成一体化装置和多功能集成控制器，实现各方舱的供水、供电、供冷/暖气的需求，以及控制燃料电池散热。

[0010] 进一步地，所述供水装置由水箱运输车提供；所述水箱运输车装载冷水箱和热水箱，所述热水箱内的热水由冷水箱中的冷水经冷水管路流入多功能集成一体化装置中的加热装置后吸热升温变成热水，经热水管路流进热水箱内；所述冷水箱和所述热水箱通过比例混合阀将冷水和热水按比例混合后流入冷热水混合箱；所述各方舱的供水需求由所述冷热水混合箱提供。

[0011] 进一步地，所述供电装置由多功能集成一体化装置内的燃料电池堆发电经蓄电池控制器存储入蓄电池中的电量供应；所述蓄电池接出的输电线路接入多向电力转换装置，由多向电力转换装置向各方舱的输电线路输送电能。

[0012] 进一步地，所述制冷/暖装置由多功能集成一体化装置中的暖气管道选择阀和冷气管道选择阀的开闭决定是供应冷气还是暖气，所述冷气或暖气经制冷/暖管路供应，所述制冷/暖管路在多向制冷/暖管路转换装置的作用下向各方舱的制冷/暖管路输送冷气或暖气。

[0013] 进一步地，所述多功能集成一体化装置包括：高压压气机、高压冷凝器、高压节流阀、高压蒸发器、汽液分离器、制冷剂流体、低压节流阀、低压蒸发器、低压压气机、低压冷凝器、低压冷凝器空气进口管路、暖气管道选择阀、通向外界暖气管路、暖气管路、低压蒸发器空气进口管路、冷气管道选择阀、通向外界冷气管路、冷气管路、冷却水管路、燃料电池堆、蓄电池控制器、蓄电池；

[0014] 制冷剂流体在高压冷凝器内冷凝放热，此时冷水箱内的冷水从冷水管路流经高压冷凝器，与制冷剂流体进行换热，获得热水经热水管路存储入热水箱内；

[0015] 制冷剂流体在高压蒸发器内蒸发吸热，此时燃料电池堆的冷却水管路流经高压蒸发器，通过制冷剂流体与冷却水管路内冷却水换热，带走燃料电池堆热量；

[0016] 制冷剂流体在低压冷凝器内冷凝放热，此时外界空气经低压冷凝器空气进口管路进入低压冷凝器带走制冷剂流体冷凝放热量，空气吸热后变成暖气，暖气管道选择阀的导通/关闭决定产生的暖气是通向外界暖气管路还是暖气管路，以决定暖气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路内给各个方舱供暖；

[0017] 制冷剂流体在低压蒸发器内蒸发吸热，此时外界空气经低压蒸发器空气进口管路进入低压蒸发器后，空气因被吸热而降温，变成冷气，冷气管道选择阀的导通/关闭决定产生的冷气是通向外界冷气管路还是冷气管路，以决定冷气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路内给各个方舱供冷。

[0018] 进一步地，所述高压冷凝器的冷凝温度、高压蒸发器的蒸发温度、低压蒸发器的蒸发温度、低压冷凝器的冷凝温度由多功能集成控制器设置，以调整高压冷凝器、高压蒸发器、低压蒸发器和低压冷凝器的放热量和吸热量。

[0019] 进一步地，所述控制型方舱为指挥中心方舱，所述若干应用型方舱包括医疗方舱、餐饮方舱、卫生间方舱、就寝方舱；

[0020] 所述医疗方舱内设有医疗方舱控制器，餐饮方舱内设有餐饮方舱控制器，卫生间方舱内设有卫生间方舱控制器，就寝方舱内设有就寝方舱控制器，指挥中心方舱内设有中央控制器；

[0021] 所述医疗方舱控制器、餐饮方舱控制器、卫生间方舱控制器、就寝方舱控制器以及中央控制器，实时控制方舱内电力开关、冷/暖气供应阀门和水量供应阀门开度来调整电量、冷/暖气和水量大小，并收集方舱内温度、水源需求、用电需求信息，将信息通过短距离无线通讯上传至中央控制器，

[0022] 由中央控制器通过短距离无线通讯统一控制多向水管管路转换装置、多向电力转换装置、多向制冷/暖管路转换装置，以分配各个方舱内的供水、电力、冷/暖气，并将收集的方舱信息经长距离无线通讯上传至云端数据中心。

[0023] 进一步地，所述医疗方舱、餐饮方舱、卫生间方舱、就寝方舱和指挥中心方舱均为可移动的扩展式方舱。

[0024] 本发明的有益效果：

[0025] 1.本发明提供的一种基于方舱的地震后勤保障系统，能够使得在发生地震灾害后，后勤系统具有很高的灵活性，能够根据前线灾情进行转移，且转移方便迅速。

[0026] 2.本发明提供的一种基于方舱的地震后勤保障系统包含多个可移动的可扩展式方舱，并具有完备设施保障灾民和救援人员的后勤生活，为前线救援胜利搭好结实基础。

[0027] 3.本发明提供的一种基于方舱的地震后勤保障系统包含一种多功能集成一体化装置可以同时实现供暖、制冷、电池散热、热水等功能。附图说明

[0028] 图1为地震后勤运输车辆示意图；

[0029] 图2为基于方舱的地震后勤保障系统结构；

[0030] 图3为地震后勤保障控制系统；

[0031] 图4为多功能集成一体化装置结构原理；

[0032] 图5(a)为方舱内制冷控制策略；

[0033] 图5(b)为方舱内供水控制策略；

[0034] 图5(c)为方舱内供电控制策略。

[0035] 1.方舱运输车，2.食物运输车，3.医疗设备运输车，4.水箱运输车，5.水箱控制器，6.冷水箱，7.热水箱，8.冷热水混合箱，9.燃料电池电动车，10.多功能集成控制器，11.多功能集成一体化装置，12.热水管路，13.冷水管路，14.医疗方舱，15.医疗方舱控制器，16.餐饮方舱，17.餐饮方舱控制器，18.卫生间方舱，19.卫生间方舱控制器，20.就寝方舱，21.就寝方舱控制器，22.指挥中心方舱，23.中央控制器，24.水管管路，240.水管管路支路，241.通向医疗方舱水管管路，242.通向餐饮方舱水管管路，243.通向卫生间方舱水管管路，244.通向就寝方舱水管管路，25.输电线路，250.输电线路支路，251.通向医疗方舱输电线路，
252.通向餐饮方舱输电线路，253.通向卫生间方舱输电线路，254.通向就寝方舱输电线路，
26.制冷/暖管路，260.制冷管/暖路支路，261.通向医疗方舱制冷/暖管路，262.通向餐饮方舱制冷/暖管路，263.通向卫生间方舱制冷/暖管路，264.通向就寝方舱制冷/暖管路，27.多向水管管路转换装置，28.多向电力转换装置，29.多向制冷/暖管路转换装置，30.比例混合阀，31.短距离无线通讯，32.长距离无线通讯，33.云端数据中心，34.高压压气机、35.高压冷凝器、36.高压节流阀、37.高压蒸发器、38.汽液分离器、39.制冷剂流体、40.低压节流阀、
41.低压蒸发器、42.低压压气机、43.低压冷凝器、440.低压冷凝器空气进口管路、44.暖气管道选择阀、441.通向外界暖气管路、442.暖气管路、450.低压蒸发器空气进口管路、45.冷气管道选择阀、451.通向外界冷气管路、452.冷气管路、46.冷却水管路、47.燃料电池堆、
48.蓄电池控制器、49.蓄电池。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0037] 如图1所示，由方舱运输车1，食物运输车2，医疗设备运输车3，水箱运输车4，燃料电池电动车9将地震后勤保障系统所需的方舱、食物、医疗设备、水等物品运至地震地点附近安全地带，做好后勤保障工作。

[0038] 如图2所示，一种基于方舱的地震后勤保障系统包括水箱运输车4，水箱控制器5，冷水箱6，热水箱7，冷热水混合箱8，燃料电池电动车9，多功能集成控制器10，多功能集成一体化装置11，热水管路12，冷水管路13，医疗方舱14，医疗方舱控制器15，餐饮方舱16，餐饮方舱控制器17，卫生间方舱18，卫生间方舱控制器19，就寝方舱20，就寝方舱控制器21，指挥中心方舱22，中央控制器23，24.水管管路，240.水管管路支路，241.通向医疗方舱水管管路，242.通向餐饮方舱水管管路，243.通向卫生间方舱水管管路，244.通向就寝方舱水管管路，25.输电线路，250.输电线路支路，251.通向医疗方舱输电线路，252.通向餐饮方舱输电线路，253.通向卫生间方舱输电线路，254.通向就寝方舱输电线路，26.制冷/暖管路，260.制冷/暖管路支路，261.通向医疗方舱制冷/暖管路，262.通向餐饮方舱制冷/暖管路，263.通向卫生间方舱制冷/暖管路，264.通向就寝方舱制冷/暖管路，多向水管管路转换装置27，多向电力转换装置28，多向制冷/暖管路转换装置29，比例混合阀30。

[0039] 所述水箱运输车4装载冷水箱6和热水箱7，冷水箱6和热水箱7通过比例混合阀30将冷热水按比例混合后流入冷热水混合箱8，安装在驾驶室内的水箱控制器5控制冷热水混合比例并显示冷水箱6和热水箱7内的水量。

[0040] 所述燃料电池电动车9装载多功能集成一体化装置10，多功能集成一体化装置10具有提供热水、制冷、供暖、电池散热等功能。

[0041] 所述燃料电池电动车9和水箱运输车4相邻停放，冷水箱6中的冷水经冷水管路13流入多功能集成一体化装置10后吸热升温变成热水从热水管路12流进热水箱7内。

[0042] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22为一种可移动的可扩展式方舱。

[0043] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的水量由冷热水混合箱8供应，冷热水混合箱8中的水经过水管管路24接入多向水管管路转换装置27，在多向水管管路转换装置27的作用下分成多个水管管道支路，多向水管管路转换装置27可控制各个支路的流通与封闭，其中通向指挥中心方舱水管管路240从多向水管管路转换装置27出发，连接指挥中心方舱22的底部管路接口，通向医疗方舱水管管路241从多向水管管路转换装置27出发，连接医疗方舱14的底部管路接口，通向餐饮方舱水管管路242从多向水管管路转换装置27出发，连接餐饮方舱16的底部管路接口，通向卫生间方舱水管管路243从多向水管管路转换装置27出发，连接卫生间方舱18的底部管路接口，通向就寝方舱水管管路244从多向水管管路转换装置27出发，连接就寝方舱20的底部管路接口。

[0044] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的电量由多功能集成一体化装置4内燃料电池堆49发电经蓄电池控制器50存储入蓄电池51中的电量供应，从蓄电池51接出来的输电线路25接入多向电力转换装置28，在多向电力转换装置28的作用下分成多个输电线路支路，多向电力转换装置28可控制各个支路的导通与关闭，其中通向指挥中心方舱输电线路250从多向电力转换装置28出发，连接指挥中心方舱22的接电口，通向医疗方舱输电线路251从多向电力转换装置28出发，连接医疗方舱14的接电口，通向餐饮方舱输电线路252从多向电力转换装置28出发，连接餐饮方舱16的接电口，通向卫生间方舱输电线路253从多向电力转换装置28出发，连接卫生间方舱18的接电口，通向就寝方舱输电线路254从多向电力转换装置28出发，连接就寝方舱20的接电口。

[0045] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的冷气或暖气由多功能集成一体化装置4中的暖气管道选择阀46和冷气管道选择阀47的开闭来决定是供应冷气还是暖气，冷气/暖气经制冷/暖管路26供应，制冷/暖管路26在多向制冷/暖管路转换装置29的作用下分成多个制冷管道支路，多向制冷/暖管路转换装置29可控制各个支路的导通与关闭，其中通向指挥中心方舱制冷/暖管路260从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接指挥中心方舱22的底部，通向医疗方舱制冷/暖管路261从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接医疗方舱14的底部，通向餐饮方舱制冷/暖管路262从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接餐饮方舱16的底部，通向卫生间方舱制冷/暖管路263从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接卫生间方舱18的底部，通向就寝方舱制冷/暖管路264从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接就寝方舱20的底部。

[0046] 所述医疗方舱14内设有医疗方舱控制器15，餐饮方舱16内设有餐饮方舱控制器17，卫生间方舱18内设有卫生间方舱控制器19，就寝方舱20内设有就寝方舱控制器21，指挥中心方舱22内设有中央控制器23。

[0047] 所述医疗方舱控制器15、餐饮方舱控制器17、卫生间方舱控制器19以及就寝方舱控制器21，实时控制方舱内电力开关、冷/暖气供应阀门和水量供应阀门开度来调整电量、冷/暖气和水量大小，并收集方舱内温度、水源需求、用电需求等信息，并通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23。

[0048] 如图3，地震后勤保障控制系统，水箱控制器5将冷水箱6、热水箱7、冷热水混合箱8内的水量和冷热水混合比例、多功能集成控制器11收集到温度控制信息和蓄电池控制器48收集到的发电信息，这些信息通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23，此外，医疗方舱控制器15、餐饮方舱控制器17、卫生间方舱控制器19、就寝方舱控制器21以及中央控制器23分别收集各个方舱内的温度、需水量、电量等信息并通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23，最后，由中央控制器23通过短距离无线通讯(Zigbee)31统一控制多向水管管路转换装置27、多向电力转换装置28、多向制冷/暖管路转换装置29，以此分配各个方舱内的供水、电力、冷/暖气，并将这些信息经长距离无线通讯(4G)32上传至云端数据中心33，使得国家管理人员能够知悉地震后勤保障信息。

[0049] 如图4所示的多功能集成一体化装置11结构原理，多功能集成一体化装置11包含高压压气机34、高压冷凝器35、高压节流阀36、高压蒸发器37、汽液分离器38、制冷剂流体39、低压节流阀40、低压蒸发器41、低压压气机42、低压冷凝器43、低压冷凝器空气进口管路
440、暖气管道选择阀44、通向外界暖气管路441、暖气管路442、低压蒸发器空气进口管路
450、冷气管道选择阀45、通向外界冷气管路451、冷气管路452、冷却水管路46、燃料电池堆
47、蓄电池控制器48、蓄电池49。

[0050] 其中，由于制冷剂流体39在高压冷凝器35内冷凝放热，冷水箱6内的冷水从冷水管路13流经高压冷凝器35，与制冷剂流体39进行换热，进而获得热水从热水管路12存储入热水箱7内；由于制冷剂流体39在高压蒸发器37内蒸发吸热，因此燃料电池堆47的冷却水管路46流经高压蒸发器37，通过制冷剂流体39与冷却水管路46内冷却水的换热，带走燃料电池堆47热量，防止燃料电池堆温度过高；由于制冷剂流体39在低压冷凝器43内冷凝放热，可使用外界空气经低压冷凝器空气进口管路440进入低压冷凝器43带走制冷剂流体39冷凝放热量，由此空气升温后变成暖气，暖气管道选择阀44决定导通/关闭通向外界暖气管路441还是暖气管路442，来决定暖气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路26内给各个方舱供暖；由于制冷剂流体39在低压蒸发器41内蒸发吸热，当外界空气经低压蒸发器空气进口管路450进入低压蒸发器41后，空气因被吸热而降温，变成冷气，冷气管道选择阀45决定导通/关闭通向外界冷气管路451还是冷气管路452，来决定冷气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路26内给各个方舱制冷。

[0051] 所述多功能集成控制器10通过设置高压冷凝器35的冷凝温度、高压蒸发器37的蒸发温度、低压蒸发器41的蒸发温度、低压冷凝器43的冷凝温度来调整高压冷凝器35、高压蒸发器37、低压蒸发器41和低压冷凝器43的放热量和吸热量。

[0052] 燃料电池堆47发电并通过蓄电池控制器48将电量存储入蓄电池49中，由蓄电池49通过输电线路25为各个方舱供电。

[0053] 所述蓄电池控制器48控制蓄电池49的充放电，并收集发电信息。

[0054] 下面将结合附图及具体实施例(地震后勤保障系统)对本发明作进一步的说明。

[0055] 如图1所示，地震后勤人员开着5辆运输车到达目的地，其中方舱运输车1装载多个方舱，这些方舱展开后可供人员休息、治疗、吃饭等；食物运输车2将食物运送至受灾地区，维持地区伤员和救治人员的食物供给；医疗设备运输车3将药物和医疗设备运送至受灾地区；水箱运输车4装载冷水箱6和热水箱7，冷水箱6和热水箱7通过比例混合阀30将冷热水按比例混合后流入冷热水混合箱8，安装在驾驶室内的水箱控制器5控制冷热水混合比例并显示冷水箱6和热水箱7内的水量；燃料电池电动车9装载多功能集成一体化装置10，多功能集成一体化装置10具有提供热水、制冷、供暖、电池散热等功能。

[0056] 所述燃料电池电动车9和水箱运输车4相邻停放，冷水箱6中的冷水经冷水管路13流入多功能集成一体化装置10后吸热升温变成热水从热水管路12流进热水箱7内。

[0057] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22为一种可移动的可扩展式方舱。

[0058] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的水量由冷热水混合箱8供应，冷热水混合箱8中的水经过水管管路24接入多向水管管路转换装置27，在多向水管管路转换装置27的作用下分成多个水管管道支路，多向水管管路转换装置27可控制各个支路的流通与封闭，其中通向指挥中心方舱水管管路240从多向水管管路转换装置27出发，连接指挥中心方舱22的底部管路接口，通向医疗方舱水管管路241从多向水管管路转换装置27出发，连接医疗方舱14的底部管路接口，通向餐饮方舱水管管路242从多向水管管路转换装置27出发，连接餐饮方舱16的底部管路接口，通向卫生间方舱水管管路243从多向水管管路转换装置27出发，连接卫生间方舱18的底部管路接口，通向就寝方舱水管管路244从多向水管管路转换装置27出发，连接就寝方舱20的底部管路接口。

[0059] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的电量由多功能集成一体化装置4内燃料电池堆49发电经蓄电池控制器50存储入蓄电池51中的电量供应，从蓄电池51接出来的输电线路25接入多向电力转换装置28，在多向电力转换装置28的作用下分成多个输电线路支路，多向电力转换装置28可控制各个支路的导通与关闭，其中通向指挥中心方舱输电线路250从多向电力转换装置28出发，连接指挥中心方舱22的接电口，通向医疗方舱输电线路251从多向电力转换装置28出发，连接医疗方舱14的接电口，通向餐饮方舱输电线路252从多向电力转换装置28出发，连接餐饮方舱16的接电口，通向卫生间方舱输电线路253从多向电力转换装置28出发，连接卫生间方舱18的接电口，通向就寝方舱输电线路254从多向电力转换装置28出发，连接就寝方舱20的接电口。

[0060] 所述医疗方舱14、餐饮方舱16、卫生间方舱18、就寝方舱20和指挥中心方舱22的冷气或暖气由多功能集成一体化装置4中的暖气管道选择阀46和冷气管道选择阀47的开闭来决定是供应冷气还是暖气，冷气/暖气经制冷/暖管路26供应，，制冷/暖管路26在多向制冷/暖管路转换装置29的作用下分成多个制冷管道支路，多向制冷/暖管路转换装置29可控制各个支路的导通与关闭，其中通向指挥中心方舱制冷/暖管路260从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接指挥中心方舱22的底部，通向医疗方舱制冷/暖管路261从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接医疗方舱14的底部，通向餐饮方舱制冷/暖管路262从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接餐饮方舱16的底部，通向卫生间方舱制冷/暖管路263从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接卫生间方舱18的底部，通向就寝方舱制冷/暖管路264从多向制冷/暖管路转换装置29出发，连接就寝方舱20的底部。

[0061] 所述医疗方舱14内设有医疗方舱控制器15，餐饮方舱16内设有餐饮方舱控制器17，卫生间方舱18内设有卫生间方舱控制器19，就寝方舱20内设有就寝方舱控制器21，指挥中心方舱22内设有中央控制器23。

[0062] 所述医疗方舱控制器15、餐饮方舱控制器17、卫生间方舱控制器19以及就寝方舱控制器21，实时控制方舱内电力开关、冷/暖气和水量供应阀门开度来调整电量、冷/暖气和水量大小，并收集方舱内温度、水源需求、用电需求等信息，并通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23。

[0063] 如图3，地震后勤保障控制系统，水箱控制器5将冷水箱6、热水箱7、冷热水混合箱8内的水量和冷热水混合比例、多功能集成控制器11收集到温度控制信息和蓄电池控制器48收集到的发电信息，这些信息通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23，此外，医疗方舱控制器15、餐饮方舱控制器17、卫生间方舱控制器19、就寝方舱控制器21以及中央控制器23分别收集各个方舱内的温度、需水量、电量等信息并通过短距离无线通讯(Zigbee)31上传至中央控制器23，最后，由中央控制器23通过短距离无线通讯(Zigbee)31统一控制多向水管管路转换装置27、多向电力转换装置28、多向制冷/暖管路转换装置29，以此分配各个方舱内的供水、电力、冷/暖气，并将这些信息经长距离无线通讯(4G)32上传至云端数据中心33，使得国家管理人员能够知悉地震后勤保障信息。

[0064] 如图4所示的多功能集成一体化装置11结构原理，多功能集成一体化装置11包含高压压气机34、高压冷凝器35、高压节流阀36、高压蒸发器37、汽液分离器38、制冷剂流体39、低压节流阀40、低压蒸发器41、低压压气机42、低压冷凝器43、低压冷凝器空气进口管路
440、暖气管道选择阀44、通向外界暖气管路441、暖气管路442、低压蒸发器空气进口管路
450、冷气管道选择阀45、通向外界冷气管路451、冷气管路452、冷却水管路46、燃料电池堆
47、蓄电池控制器48、蓄电池49。

[0065] 来自低压蒸发器41的制冷剂进入低压压气机42中，压缩成中间压力的过热制冷剂蒸汽，并在低压冷凝器43中冷却放热，从低压冷凝器43出来的制冷剂由于其温度仍高于其压力所对应的饱和温度，因此和高压节流阀36节流后的制冷剂进行混合换热，然后进入汽液分离器38，汽液分离器38上部的高饱和蒸汽进入高压压气机34中，被压缩后进入高压冷凝器37内等压冷凝放热，然后经过高压节流阀36节流降温后送至汽液分离器38，汽液分离器38内的液体制冷剂分为两部分，一部分流入高压蒸发器37内蒸发，获得制冷温度较高的制冷量，一部分经低压节流阀40节流后进入低压蒸发器41内蒸发，获得制冷温度较低的制冷量。图4中箭头方向即为制冷剂流体39循环方向。

[0066] 其中，由于制冷剂流体39在高压冷凝器35内冷凝放热，冷水箱6内的冷水从冷水管路13流经高压冷凝器35，与制冷剂流体39进行换热，进而获得热水从热水管路12存储入热水箱7内；由于制冷剂流体39在高压蒸发器37内蒸发吸热，因此燃料电池堆47的冷却水管路46流经高压蒸发器37，通过制冷剂流体39与冷却水管路46内冷却水的换热，带走燃料电池堆47热量，防止燃料电池堆温度过高；由于制冷剂流体39在低压冷凝器43内冷凝放热，可使用外界空气经低压冷凝器空气进口管路440进入低压冷凝器43带走制冷剂流体39冷凝放热量，由此空气升温后变成暖气，暖气管道选择阀44决定导通/关闭通向外界暖气管路441还是暖气管路442，来决定暖气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路26内给各个方舱供暖；由于制冷剂流体39在低压蒸发器41内蒸发吸热，当外界空气经低压蒸发器空气进口管路450进入低压蒸发器41后，空气因被吸热而降温，变成冷气，冷气管道选择阀45决定导通/关闭通向外界冷气管路451还是冷气管路452，来决定冷气是释放在外界空气中还是进入制冷/暖管路26内给各个方舱制冷。

[0067] 所述多功能集成控制器10通过设置高压冷凝器35的冷凝温度、高压蒸发器37的蒸发温度、低压蒸发器41的蒸发温度、低压冷凝器43的冷凝温度来调整高压冷凝器35、高压蒸发器37、低压蒸发器41和低压冷凝器43的放热量和吸热量。

[0068] 燃料电池堆47发电并通过蓄电池控制器48将电量存储入蓄电池49中，由蓄电池49通过输电线路25为各个放舱供电。

[0069] 所述蓄电池控制器48控制蓄电池49的充放电，并收集发电信息。

[0070] 如图5(a)为方舱内制冷控制策略，图5(b)为方舱内供水控制策略，图5(c)为方舱内供电控制策略。当医疗方舱14内医疗方舱控制器15检测到环境温度T＜25℃并且T＜0℃，且按下供暖开关(代表医疗方舱14内有供暖需求)，则操作暖气管道选择阀44关闭通向外界暖气管路441并导通暖气管路442，使得暖气流经制冷/暖管路26，操作冷气管道选择阀45导通通向外界冷气管路451并关闭冷气管路452，使得冷气散布到外界空气中；当T＞25℃，且按下制冷开关(代表医疗方舱14内有制冷需求)，则操作暖气管道选择阀44导通通向外界暖气管路441并关闭暖气管路442，使得暖气散布到外界空气中，操作冷气管道选择阀45关闭通向外界冷气管路451并导通冷气管路452，使得冷气流经制冷/暖管路26，冷气/暖气通过导通通向医疗方舱制冷/暖管路261向医疗方舱14供冷/暖；当有人按下供水开关(代表方舱内有供水需求)，医疗方舱控制器15即接收到供水需求指令，则中央控制器23下达供水指令，导通通向医疗方舱水管管路241进行供水，否则关闭通向医疗方舱水管管路241；当有人按下电源开关(代表方舱内有供电需求)，医疗方舱控制器15即接收到供电需求指令，则中央控制器23下达供电指令，导通通向医疗方舱输电线路251进行供电，否则就关闭通向医疗方舱输电线路251。

[0071] 餐饮方舱16内的餐饮方舱控制器17检测到环境温度T＜25℃并且T＜0℃，且按下供暖开关(代表餐饮方舱16内有供暖需求)，则操作暖气管道选择阀44关闭通向外界暖气管路441并导通暖气管路442，使得暖气流经制冷/暖管路26，操作冷气管道选择阀45导通通向外界冷气管路451并关闭冷气管路452，使得冷气散布到外界空气中；当T＞25℃，且按下制冷开关(代表餐饮方舱16内有制冷需求)，则操作暖气管道选择阀44导通通向外界暖气管路441并关闭暖气管路442，使得暖气散布到外界空气中，操作冷气管道选择阀45关闭通向外界冷气管路451并导通冷气管路452，使得冷气流经制冷/暖管路26，冷气/暖气通过导通通向餐饮方舱制冷/暖管路262向餐饮方舱16供冷/暖；当有人按下供水开关(代表方舱内有供水需求)，餐饮方舱控制器17即接收到供水需求指令，则中央控制器23下达供水指令，导通通向餐饮方舱水管管路242进行供水，否则关闭通向餐饮方舱水管管路242；当有人按下电源开关(代表方舱内有供电需求)，餐饮方舱控制器17即接收到供电需求指令，则中央控制器23下达供电指令，导通通向餐饮方舱输电线路252进行供电，否则就关闭通向餐饮方舱输电线路252。

[0072] 卫生间方舱18内的卫生间方舱控制器19检测到环境温度T＜25℃并且T＜0℃，且按下供暖开关(代表卫生间方舱18内有供暖需求)，则操作暖气管道选择阀44关闭通向外界暖气管路441并导通暖气管路442，使得暖气流经制冷/暖管路26，操作冷气管道选择阀45导通通向外界冷气管路451并关闭冷气管路452，使得冷气散布到外界空气中；当T＞25℃，且按下制冷开关(代表卫生间方舱18内有制冷需求)，则操作暖气管道选择阀44导通通向外界暖气管路441并关闭暖气管路442，使得暖气散布到外界空气中，操作冷气管道选择阀45关闭通向外界冷气管路451并导通冷气管路452，使得冷气流经制冷/暖管路26，冷气/暖气通过导通通向卫生间方舱制冷/暖管路263向卫生间方舱18供冷/暖；当有人按下供水开关(代表方舱内有供水需求)，卫生间方舱控制器19即接收到供水需求指令，则中央控制器23下达供水指令，导通通向卫生间方舱水管管路243进行供水，否则关闭通向卫生间方舱水管管路243；当有人按下电源开关(代表方舱内有供电需求)，卫生间方舱控制器19即接收到供电需求指令，则中央控制器23下达供电指令，导通通向卫生间方舱输电线路253进行供电，否则就关闭通向卫生间方舱输电线路253。

[0073] 就寝方舱20内的就寝方舱控制器21检测到环境温度T＜25℃并且T＜0℃，且按下供暖开关(代表就寝方舱20内有供暖需求)，则操作暖气管道选择阀44关闭通向外界暖气管路441并导通暖气管路442，使得暖气流经制冷/暖管路26，操作冷气管道选择阀45导通通向外界冷气管路451并关闭冷气管路452，使得冷气散布到外界空气中；当T＞25℃，且按下制冷开关(代表就寝方舱20内有制冷需求)，则操作暖气管道选择阀44导通通向外界暖气管路441并关闭暖气管路442，使得暖气散布到外界空气中，操作冷气管道选择阀45关闭通向外界冷气管路451并导通冷气管路452，使得冷气流经制冷/暖管路26，冷气/暖气通过导通通向就寝方舱制冷/暖管路264向就寝方舱20供冷/暖；当有人按下供水开关(代表方舱内有供水需求)，就寝方舱控制器21即接收到供水需求指令，则中央控制器23下达供水指令，导通通向就寝方舱水管管路244进行供水，否则关闭通向就寝方舱水管管路244；当有人按下电源开关(代表方舱内有供电需求)，就寝方舱控制器21即接收到供电需求指令，则中央控制器23下达供电指令，导通通向就寝方舱输电线路254进行供电，否则就关闭通向就寝方舱输电线路254。

[0074] 指挥中心方舱22内的中央控制器23检测到环境温度T＜25℃并且T＜0℃，且按下供暖开关(代表指挥中心方舱22内有供暖需求)，则操作暖气管道选择阀44关闭通向外界暖气管路441并导通暖气管路442，使得暖气流经制冷/暖管路26，操作冷气管道选择阀45导通通向外界冷气管路451并关闭冷气管路452，使得冷气散布到外界空气中；当T＞25℃，且按下制冷开关(代表指挥中心方舱22内有制冷需求)，则操作暖气管道选择阀44导通通向外界暖气管路441并关闭暖气管路442，使得暖气散布到外界空气中，操作冷气管道选择阀45关闭通向外界冷气管路451并导通冷气管路452，使得冷气流经制冷/暖管路26，冷气/暖气通过导通通向指挥中心方舱制冷/暖管路264向指挥中心方舱22供冷/暖；当有人按下供水开关(代表方舱内有供水需求)，中央控制器23即接收到供水需求指令，则下达供水指令，导通通向指挥中心方舱水管管路240进行供水，否则关闭通向指挥中心方舱水管管路240；当有人按下电源开关(代表方舱内有供电需求)，中央控制器23即接收到供电需求指令，则下达供电指令，导通通向指挥中心方舱输电线路250进行供电，否则就关闭通向指挥中心方舱输电线路250。

[0075] 本发明提供了一种基于方舱的地震后勤保障系统，能够使得地震后勤系统具有很高的灵活性，并具有完备设施保障地震伤员后勤生活，为前线抗灾救援搭好结实基础。

[0076] 本发明应用了具体个例对本发明的原理和实施方式进行了阐述，所要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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轴流压气机	2020-05-11	688
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基于方舱的地震后勤保障系统

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