I forbindelse med koksfremstilling på koksvirksomheder kører store koksovnskøretøjer, såsom skubbevogne og koksføringsvogne, frem og tilbage på støvede skinner med høj temperatur. Det har længe været et kritisk problem i branchen at opretholde en sikker afstand mellem personale på stedet og køretøjer i bevægelse. Traditionelle antikollisionssystemer er afhængige af manuel observation og faste mekaniske grænsemekanismer, som lider af langsom respons, høje falske alarmrater og dårlig tilpasningsevne til komplekse arbejdsforhold. I takt med at den intelligente transformation i koksindustrien fortsætter med at uddybes, er multikilde-registrerende antikollisionssystemer baseret på radardetektion, visuel genkendelse og AI-analyse ved at blive en standardkonfiguration i hele branchen.
Efter flere runder med modeludvælgelse og grundig validering på stedet valgte kunden i sidste ende APQ E7DS Expandable Fan-Cooled Embedded Industrial PC som den centrale edge computing-platform til sit intelligente anti-kollisionstestsystem med pusher-car.
Kundeudfordring
Krav til højtydende billedbehandling og AI-inferens:Antikollisionstestsystemet skal behandle flere HD-videostreams i realtid og køre AI-visionsalgoritmer såsom operatørbanegenkendelse og indtrængningsdetektion i begrænset område. Dette kræver, at IPC'en leverer stærk computerydelse og outputkapacitet på flere skærme.
Rige udvidelsesgrænseflader:Systemet skal samtidig oprette forbindelse til radardetektionsmoduler, videoovervågning med flere vinkler, hørbare/visuelle alarmer og tvangsbremseaktuatorer. Derfor skal IPC'en have tilstrækkelige udvidelsespladser sammen med flere serielle porte og flere USB-grænseflader.
Tilpasningsevne til barske industrielle miljøer:Driftssteder med skubbevogne involverer høje temperaturer, støv og vibrationer. IPC'en skal derfor understøtte drift ved brede temperaturer og tilbyde robust vibrations- og stødmodstand.
Koordinering mellem flere enheder og dataupload:Antikollisionstestsystemet skal uploade overvågningsdata i realtid til koksværkets ekspeditionscenter. Dette kræver dobbelt Gigabit Ethernet til trafikadskillelse samt understøttelse af trådløs 4G/5G-udvidelse.
Langvarig stabil og pålidelig drift:Koksproduktionslinjer kører kontinuerligt, så IPC'en skal have et aktivt termisk design og industriel pålidelighed for at sikre uafbrudt drift døgnet rundt.
APQ-løsning
Højtydende databehandlingsplatform til realtids kantinferens:E7DS er drevet af Intel® 6. til 9. generations Core/Pentium/Celeron-processorer i desktop-klassen med TDP-understøttelse på op til 65 W. Den har to DDR4 SO-DIMM-hukommelsespladser med dual-channel-understøttelse på op til 64 GB. Integreret Intel UHD Graphics understøtter output fra tre skærme via VGA, DVI-D og DP med op til 4K-opløsning. Den vedvarende højtydende output fra desktop-processoren er tilstrækkelig til at understøtte realtids kantinferens for anti-kollision AI-modeller, hvilket sikrer, at end-to-end latenstid - fra persongenkendelse til udstedelse af bremsekommandoer - opfylder sikkerhedskravene.
Rige I/O-grænseflader til tilslutning til flere sensorer i én boks:Antikollisionstestsystemet til pusherbiler skal oprette forbindelse til en række forskellige enheder, herunder radarsensorer, flere AI-visionskameraer og køretøjets driftsstatussensorer. E7DS har seks USB 3.0-porte på frontpanelet, der muliggør samtidig tilslutning til flere industrielle kameraer og AI-visionskameraer. Der er to Intel Gigabit LAN-porte: en til adgang til radar- og visionsdataopsamlingsnetværket og den anden til kommunikation med det overordnede dispatchsystem, hvilket muliggør trafikadskillelse uden overbelastning. Fire DB9 serielle porte - to kan skiftes mellem RS232/422/485 og to faste RS232 - kan stabilt oprette forbindelse til LiDAR-enheder, køretøjets statussensorer, PLC-controllere og andre feltenheder.
Standard PCIe-udvidelsespladser til fleksibel integration af tilføjelseskort:Udvidelsesmuligheder er et af E7DS' kernepunkter. E7DS tilbyder en standard PCIe-udvidelsesarkitektur, der understøtter en kombination af PCIe x16, PCIe x4 og PCI, hvilket muliggør fleksibel integration af billedoptagelseskort, AI-acceleratorkort, bevægelseskontrolkort og andre specialkort. I antikollisionstestsystemet til pusher-cars kan PCIe x16-slotten bruges til en dedikeret AI-inferensaccelerator, hvilket forbedrer kant-side inferenshastigheden betydeligt til persongenkendelse og detektion af begrænsede områder. PCIe x4-slotten kan bruges til flerkanals frame-grabber-kort for at opnå synkroniseret optagelse og forbehandling af videostreams fra flere kameraer. Udvidelseskort på op til 185 mm i længden og 130 W TDP understøttes, hvilket gør platformen velegnet til den begrænsede indbyggede installationsplads i pusher-cars.
MXM modulær udvidelse til tilpasning efter behov:E7DS integrerer et højhastigheds MXM 3.0-interface og understøtter APQ MXM-udvidelseskort, hvilket muliggør fleksibel udvidelse til fire ekstra Gigabit LAN-porte, seks serielle porte, 16 GPIO-kanaler og mere. Den understøtter også Mini PCIe- og M.2 Key-B-udvidelse til trådløse moduler såsom Wi-Fi og 4G/5G og inkluderer dobbelte SIM-slots. I antikollisionstestsystemet med pusher-car kan MXM-moduler udvide GPIO-funktioner til direkte interface med bremseaktuatorer, mens Mini PCIe eller M.2 Key-B kan bruges til at tilføje 4G/5G-moduler til fjernadgang af systemstatus og alarminformation.
Multidrevlagring og RAID til datasikkerhed:E7DS understøtter M.2 NVMe/SATA SSD'er, sammen med en hot-swap 2,5-tommer drevbås og en intern 2,5-tommer drevbås, til op til tre lagerdrev i alt, og understøtter hardware RAID 0/1. I pusher-car anti-kollisions testsystemet sikrer RAID 1-spejling redundant backup af kritiske sikkerhedsdata såsom radarafstandsdata og AI visuel genkendelse, hvilket effektivt forhindrer datatab forårsaget af en enkelt diskfejl.
Industrikvalitetsdesign, der er modstandsdygtigt over for brede temperaturer og vibrationer, til barske koksovnsmiljøer:Driftsmiljøer i skubbevogne er kendetegnet ved høje temperaturer, kraftigt støv og hyppige vibrationer. E7DS har en stor køleplade i aluminiumslegering kombineret med et chassis i galvaniseret stål, sammen med PWM smart-fan aktiv køling. Dens store aluminiumsfinner og termiske design i kobbervarmerør løser effektivt problemer med varmeafledning for højtydende CPU'er i lukkede, indbyggede miljøer. Den understøtter en 9-36 VDC bredspændingsindgang og tilpasser sig godt til spændingsudsving i skubbevognens indbyggede strømforsyningssystem. Driftstemperaturområdet er -20 til 60 °C, og opbevaringstemperaturområdet er -40 til 80 °C, og systemet har bestået 3 Grms tilfældig vibration og 30 G stødtest, hvilket muliggør langvarig stabil drift i barske koksovnsmiljøer med røg, damp, høje temperaturer og vibrationer. Frontpanelet integrerer en tænd/sluk-knap, en nulstillingsknap og systemstatusindikatorer for nem vedligeholdelse i felten.
Værdifulde præstationer:
Realtidsopsamling og -behandling af sensordata fra flere kilder:Med en omfattende grænsefladekonfiguration på 6 × USB 3.0 + 4 × DB9 serielle porte + 2 × Gigabit LAN-porte kan systemet forbinde radardetektorer, flere AI-visionskameraer og køretøjets driftsstatussensorer i én enhed, hvilket muliggør præcis dataindsamling døgnet rundt i koksovnsmiljøer fyldt med røg, damp og høje temperaturer.
Kantinferens i realtid og hurtig bremsning:Den vedvarende højtydende output fra desktop-processoren, kombineret med en AI-accelerator installeret via PCIe x16, muliggør realtidskantinferens for AI-modeller såsom genkendelse af personbaner og detektion af begrænsede områder, hvilket sikrer en lukket loop-respons på millisekundniveau fra "en person, der træder ind i den 3 meter lange faregrænse" til "udløsning af tvungen interlock-bremsning".
Modulær udvidelse til forskellige applikationsbehov:MXM's modulære udvidelsesdesign, sammen med Mini PCIe og trådløs M.2 Key-B-udvidelse, gør det muligt for en enkelt hardwareplatform at opfylde de differentierede konfigurationskrav for antikollisionssystemer på tværs af forskellige koksværker blot ved at bruge forskellige udvidelsesmoduler – uden at udskifte hele maskinen.
Kritiske sikkerhedsdata er godt beskyttet:Tre drevbåse sammen med hardware-RAID 0/1 giver redundant backup af kritiske sikkerhedsdata såsom radarafstandsregistreringer og AI-visuel genkendelseslogfiler, hvilket effektivt forhindrer datatab forårsaget af fejl på enkeltdrev og giver komplet datasupport til sikkerhedsrevision og kontinuerlig optimering af antikollisionssystemet.
Langvarig stabil drift i barske miljøer:Med et bredt driftstemperaturområde på -20 til 60 °C, en 9-36 V bredspændingsstrømforsyning og 3 G vibrations- plus 30 G stødmodstandscertificering kan systemet fungere stabilt døgnet rundt i det høje temperatur-, støvede og vibrationsintensive miljø i en skubbevogn, hvilket reducerer vedligeholdelseshyppigheden og driftsomkostningerne betydeligt.
