Koksaamoyritysten koksin työntötoiminnoissa suuret koksiuunin ajoneuvot, kuten työntövaunut ja koksin ohjausvaunut, kulkevat edestakaisin korkean lämpötilan ja pölyisten raiteiden päällä. Turvallisen etäisyyden ylläpitäminen työmaalla olevan henkilöstön ja liikkuvien ajoneuvojen välillä on pitkään ollut kriittinen kysymys alalla. Perinteiset törmäyksenestojärjestelmät perustuvat manuaaliseen havainnointiin ja kiinteisiin mekaanisiin rajoittimekanismeihin, jotka kärsivät hitaasta reagoinnista, korkeasta väärien hälytysten määrästä ja heikosta sopeutumiskyvystä monimutkaisiin työolosuhteisiin. Koksaamoteollisuuden älykkään muutoksen syventyessä tutkatunnistukseen, visuaaliseen tunnistukseen ja tekoälyanalytiikkaan perustuvat monilähteiset törmäyksenestojärjestelmät ovat tulossa standardikokoonpanoksi koko alalla.
Useiden mallivalintakierrosten ja tiukan paikan päällä tehdyn validoinnin jälkeen asiakas valitsi lopulta APQ E7DS -laajennettavan tuuletinjäähdytteisen sulautetun teollisuus-PC:n älykkään työntövaunujen törmäyksenestojärjestelmän ytimeksi reunalaskenta-alustaksi.
Asiakkaan haaste
Tehokkaan kuvankäsittelyn ja tekoälyn päättelyn vaatimukset:Törmäyksenestojärjestelmän on käsiteltävä useita HD-videostriimejä reaaliajassa ja suoritettava tekoälyllä perustuvia näköalgoritmeja, kuten käyttäjän lentoradan tunnistus ja rajoitetun alueen tunkeutumisen havaitseminen. Tämä edellyttää teollisuustietokoneelta vahvaa laskentatehoa ja usean näytön tulostusmahdollisuutta.
Runsaat laajennusliittymät:Järjestelmän on oltava samanaikaisesti yhteydessä tutkatunnistusmoduuleihin, monikulmaiseen videovalvontaan, ääni- ja visuaalisiin hälytyksiin sekä pakkojarrutusjärjestelmiin. Siksi teollisuustietokoneessa on oltava riittävästi laajennuspaikkoja sekä useita sarjaportteja ja useita USB-liitäntöjä.
Sopeutumiskyky vaativiin teollisuusympäristöihin:Työntövaunujen käyttöympäristöissä on korkeita lämpötiloja, pölyä ja tärinää. Siksi teollisuustietokoneen on tuettava toimintaa laajoissa lämpötiloissa ja tarjottava vankka tärinän- ja iskunkestävyys.
Usean laitteen koordinointi ja tiedonsiirto:Törmäyksenestojärjestelmän on ladattava reaaliaikaista valvontadataa koksaamon lähetyskeskukseen. Tämä edellyttää kahta gigabitin Ethernet-liitäntää liikenteen erottelua varten sekä tukea langattomalle 4G/5G-laajennukselle.
Pitkäaikainen vakaa ja luotettava toiminta:Koksauksen tuotantolinjat toimivat jatkuvasti, joten teollisuustietokoneen on oltava aktiivista lämpösuunnittelua ja teollisuusluokan luotettavuutta, jotta voidaan varmistaa keskeytymätön toiminta 24/7.
APQ-ratkaisu
Suurteholaskenta-alusta reaaliaikaiseen reunalaskentaan:E7DS-tietokoneessa on Intel® 6.–9. sukupolven Core / Pentium / Celeron -suorittimet, joiden TDP-tuki on jopa 65 W. Siinä on kaksi DDR4 SO-DIMM -muistipaikkaa, jotka tukevat jopa 64 Gt:n muistia. Integroitu Intel UHD -näytönohjain tukee kolmen näytön lähtöä VGA-, DVI-D- ja DP-liitäntöjen kautta jopa 4K-resoluutiolla. Pöytätietokonetason suorittimen jatkuva tehokas teho riittää tukemaan reaaliaikaista reunapäättelyä törmäystenestomalleissa varmistaen, että päästä päähän -latenssi – henkilön tunnistuksesta jarrutuskomentojen antamiseen – täyttää turvallisuusvaatimukset.
Monipuoliset I/O-liitännät useiden anturilaitteiden liitettävyyteen yhdestä laitteesta:Työntövaunun törmäyksenestojärjestelmän on oltava yhteydessä useisiin laitteisiin, kuten tutka-antureihin, useisiin tekoälynäkökameroihin ja ajoneuvon toimintatilan antureihin. E7DS:ssä on kuusi etupaneelin USB 3.0 -porttia, jotka mahdollistavat samanaikaisen yhteyden useisiin teollisuuskameroihin ja tekoälynäkökameroihin. Järjestelmässä on kaksi Intel Gigabit LAN -porttia: yksi tutka- ja näkötietojen keruuverkkoon ja toinen tiedonsiirtoon ylemmän tason lähetysjärjestelmän kanssa, mikä mahdollistaa liikenteen erottelun ilman ruuhkia. Neljä DB9-sarjaporttia – kaksi vaihdettavissa RS232/422/485-porttien välillä ja kaksi kiinteää RS232-porttia – voivat muodostaa vakaan yhteyden LiDAR-yksiköihin, ajoneuvon tila-antureihin, PLC-ohjaimiin ja muihin kenttälaitteisiin.
Vakiomalliset PCIe-laajennuspaikat joustavaa lisäkorttien integrointia varten:Laajennettavuus on yksi E7DS:n keskeisistä kohokohdista. E7DS tarjoaa vakiomallisen PCIe-laajennusarkkitehtuurin, joka tukee PCIe x16-, PCIe x4- ja PCI-korttien yhdistelmää, mikä mahdollistaa kuvankaappauskorttien, tekoälykiihdytyskorttien, liikkeenohjauskorttien ja muiden erikoiskorttien joustavan integroinnin. Työntöautojen törmäyksenestojärjestelmässä PCIe x16 -paikkaa voidaan käyttää erilliselle tekoälypäättelykiihdyttimelle, mikä parantaa merkittävästi reunapuolen päättelynopeutta henkilöiden tunnistuksessa ja rajoitetun alueen havaitsemisessa. PCIe x4 -paikkaa voidaan käyttää monikanavaisille kuvankaappauskorteille useiden kameroiden videovirtojen synkronoituun hankintaan ja esikäsittelyyn. Alusta tukee jopa 185 mm pitkiä ja 130 W TDP:n laajennuskortteja, joten se sopii työntöautojen rajalliseen asennustilaan.
MXM:n modulaarinen laajennus räätälöintiä varten tarpeen mukaan:E7DS sisältää nopean MXM 3.0 -liitännän ja tukee APQ MXM -laajennuskortteja, jotka mahdollistavat joustavan laajennuksen neljällä gigabitin LAN-portilla, kuudella sarjaportilla, 16 GPIO-kanavalla ja muilla tavoilla. Se tukee myös Mini PCIe- ja M.2 Key-B -laajennusta langattomille moduuleille, kuten Wi-Fi ja 4G/5G, ja sisältää kaksi SIM-korttipaikkaa. Työntöautojen törmäyksenestotestausjärjestelmässä MXM-moduulit voivat laajentaa GPIO-toimintoja suoraan jarrutoimilaitteiden kanssa, kun taas Mini PCIe- tai M.2 Key-B -moduulien avulla voidaan lisätä 4G/5G-moduuleja järjestelmän tilan ja hälytystietojen etäsiirtoa varten.
Usean levyn tallennus ja RAID-järjestelmä tietoturvallisuuden takaamiseksi:E7DS tukee M.2 NVMe/SATA SSD -levyjä sekä yhtä käytön aikana vaihdettavaa 2,5 tuuman levyasemapaikkaa ja yhtä sisäistä 2,5 tuuman levyasemapaikkaa, joihin mahtuu yhteensä jopa kolme tallennusasemaa, ja tukee laitteistopohjaista RAID 0/1 -järjestelmää. Työntöautojen törmäyksenestotestausjärjestelmässä RAID 1 -peilaus varmistaa kriittisten turvallisuustietojen, kuten tutkatietojen ja tekoälyn visuaalisten tunnistustietojen, redundanttisen varmuuskopioinnin estäen tehokkaasti yhden aseman vikaantumisen aiheuttaman tietojen menetyksen.
Teollisuusluokan laajan lämpötilan ja tärinän kestävä rakenne vaativiin koksiuuniympäristöihin:Työntövaunujen käyttöympäristöille ovat ominaisia korkeat lämpötilat, runsas pöly ja toistuva tärinä. E7DS:ssä on laaja alumiiniseoksesta valmistettu jäähdytyselementti yhdistettynä galvanoituun teräsrunkoon ja PWM-älypuhaltimella varustettuun aktiivijäähdytykseen. Sen suuret alumiinirivat ja kuparinen lämpöputkisuunnittelu ratkaisevat tehokkaasti lämmönpoisto-ongelmat tehokkaissa suorittimissa suljetuissa ympäristöissä. Se tukee 9–36 VDC:n laajajännitetuloa, joka mukautuu hyvin työntövaunun sisäisen virtalähdejärjestelmän jännitevaihteluihin. Käyttölämpötila-alue on -20–60 °C ja varastointilämpötila-alue -40–80 °C, ja järjestelmä on läpäissyt 3 Grms:n satunnaisen tärinän ja 30 G:n iskutestin, mikä mahdollistaa pitkäaikaisen vakaan toiminnan ankarissa koksiuunin ympäristöissä, joissa on savua, höyryä, korkeita lämpötiloja ja tärinää. Etupaneelissa on virtapainike, nollauspainike ja järjestelmän tilan ilmaisimet kätevää kenttähuoltoa varten.
Arvokkaat saavutukset:
Usean lähteen mittausdatan reaaliaikainen hankinta ja käsittely:Järjestelmän monipuolisen liitäntäkokoonpanon ansiosta, jossa on 6 × USB 3.0 + 4 × DB9-sarjaporttia + 2 × gigabitin LAN-porttia, se voi yhdistää tutkanpaljastimia, useita tekoälykameroita ja ajoneuvojen toimintatila-antureita yhteen yksikköön, mikä mahdollistaa tarkan 24/7-tiedonkeruun koksiuuniympäristöissä, jotka ovat täynnä savua, höyryä ja korkeita lämpötiloja.
Reaaliaikainen reunan päättely ja nopea jarrutus:Pöytätietokonetason prosessorin jatkuva tehokas teho yhdistettynä PCIe x16 -liitännän kautta asennettuun tekoälykiihdytin mahdollistaa reaaliaikaisen reunapäättelyn tekoälymalleissa, kuten henkilöiden liikeradan tunnistuksessa ja rajoitetun alueen tunnistuksessa, varmistaen millisekunnin tason suljetun silmukan vasteen "henkilön astumisesta 3 metrin vaara-alueelle" "pakotetun lukitusjarrutuksen laukaisemiseen".
Modulaarinen laajennus erilaisiin sovellustarpeisiin:MXM:n modulaarinen laajennusrakenne yhdessä Mini PCIe- ja M.2 Key-B -langattomien laajennusten kanssa mahdollistaa sen, että yksi laitteistoalusta täyttää eri koksaamojen törmäyksenestojärjestelmien erilaiset kokoonpanovaatimukset yksinkertaisesti käyttämällä erilaisia laajennusmoduuleja – ilman koko koneen vaihtamista.
Kriittiset turvallisuustiedot on hyvin suojattu:Kolme asemapaikkaa yhdessä laitteistopohjaisen RAID 0/1 -järjestelmän kanssa tarjoavat redundanttisen varmuuskopioinnin kriittisille turvallisuustiedoille, kuten tutkamittaustietoille ja tekoälyn visuaalisille tunnistuslokeille, estäen tehokkaasti yksittäisen aseman vikaantumisen aiheuttaman tietojen menetyksen ja tarjoten täydellisen datatuen turvallisuustarkastuksille ja törmäyksenestojärjestelmän jatkuvalle optimoinnille.
Pitkäaikainen vakaa toiminta vaativissa olosuhteissa:Laajan käyttölämpötila-alueen (-20–60 °C), 9–36 V:n laajan jännitealueen virransyötön ja 3 G:n tärinän- ja 30 G:n iskunkestävyyssertifikaatin ansiosta järjestelmä voi toimia vakaasti 24/7 työntövaunun korkeissa lämpötiloissa, pölyisissä ja tärinäalttiissa ympäristössä, mikä vähentää merkittävästi huoltotarvetta ja käyttökustannuksia.
