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Solution PC industriel embarquée multi-série basse consommation APQ E5M pour le transport ferroviaire

Solution PC industriel embarquée multi-série basse consommation APQ E5M pour le transport ferroviaire

Solution PC industriel embarquée multi-série basse consommation APQ E5M pour le transport ferroviaire

Dans les systèmes d'exploitation et de maintenance des transports ferroviaires, la surveillance embarquée est la principale source de données pour garantir la sécurité des trains et permettre la maintenance prédictive. Des capteurs de température, de vibrations, de courant, de vitesse et autres sont installés à bord pour collecter en temps réel les données de fonctionnement des composants clés tels que le système de roulement, les moteurs de traction et les systèmes de freinage. Après traitement par l'équipement d'acquisition de données embarqué, les données sont transférées vers une plateforme d'analyse au sol afin de permettre la génération d'alertes de panne et la gestion de l'état des équipements.

Après plusieurs cycles d'évaluation du produit et une validation rigoureuse sur site, le client a sélectionné le PC industriel embarqué multi-série basse consommation APQ E5M comme dispositif central de son système d'acquisition de données de capteurs embarqués pour le transport ferroviaire.

Défi client

  • Connexion simultanée de plusieurs types de capteurs :Chaque chariot doit pouvoir connecter simultanément plusieurs types de capteurs, notamment de température, de vibrations, de courant, de vitesse et de déplacement. L'ordinateur industriel requiert donc un nombre suffisant de ports série et une capacité de commutation flexible entre les protocoles de communication RS-232 et RS-485.
  • Conception ultra-basse consommation et sans ventilateur :Les équipements embarqués fonctionnent pendant de longues périodes dans des espaces confinés, avec une dissipation thermique limitée et une présence inévitable de poussière. Par conséquent, ils nécessitent une consommation d'énergie extrêmement faible et un refroidissement passif sans ventilateur afin d'éviter les interruptions de service dues à une panne de ce dernier.
  • Taille compacte et installation flexible :L'espace à bord des compartiments d'équipement ferroviaire est extrêmement limité. Le PC industriel doit être compact et compatible avec plusieurs modes de montage, notamment mural et VESA, afin de s'adapter aux différentes conceptions de véhicules.
  • Conception robuste, adaptée aux températures et tensions étendues :L'environnement d'exploitation des trains est caractérisé par d'importantes variations de température et de fréquentes vibrations. Le système doit supporter une plage de températures de fonctionnement de -20 °C à 60 °C, une tension d'entrée de 12 à 28 V CC et une résistance aux vibrations et aux chocs conforme aux normes CEI.
轨道交通数据采集

Solution APQ

轨道交通E5M智慧核心英文
  • Six ports série pour une connectivité multi-capteurs simultanée:L'E5M dispose de six ports COM intégrés, dont deux ports RS-232/485 commutables et quatre ports RS-232. Cette configuration série étendue permet la connexion simultanée de capteurs de température, de vibrations, de vitesse, de courant et autres capteurs série, répondant ainsi aux exigences d'acquisition de données multi-sources pour la surveillance de l'état des composants critiques du train roulant. Le mode RS-232 haut débit assure une transmission précise et en temps réel des données des capteurs.
  • Conception sans ventilateur à très faible consommation pour les environnements embarqués clos:L'E5M est équipée d'un processeur Intel® Celeron® J1900 à très basse consommation (TDP de seulement 10 W). Le système utilise un refroidissement passif sans ventilateur et ne comporte aucun composant mobile susceptible d'entraîner des pannes, réduisant ainsi considérablement le risque de défaillance. Dans les baies étanches à dissipation thermique limitée, cette conception sans ventilateur évite les pannes de refroidissement dues à l'accumulation de poussière ou à l'endommagement du ventilateur, réduit le bruit de fonctionnement et allège la charge sur l'alimentation intégrée. Un dissipateur thermique entièrement en aluminium, associé à un châssis en acier galvanisé, assure un équilibre optimal entre efficacité thermique et robustesse.
  • Résistant aux températures extrêmes, aux tensions étendues et robuste pour les conditions ferroviaires exigeantes:Le module E5M fonctionne dans une plage de températures allant de -20 °C à 60 °C et se stocke dans une plage de températures allant de -40 °C à 80 °C. Son alimentation à large plage de 12 à 28 V CC est compatible avec les systèmes d'alimentation embarqués de différents modèles de trains. Le système a subi avec succès des tests de vibration de 3 Grms et des tests de choc de 30 G, garantissant un fonctionnement stable et durable dans l'environnement vibratoire à haute fréquence des trains à grande vitesse.
  • Format compact et montage flexible pour les installations dans des espaces restreints:L'E5M mesure seulement 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm et pèse environ 2,1 kg. Compatible VESA, il peut être installé au mur ou sur un bureau, ce qui permet un déploiement flexible dans des armoires embarquées compactes et un gain d'espace précieux.
  • Double connectivité Ethernet Gigabit et extension sans fil pour un transfert de données fiable:L'E5M intègre deux ports Ethernet Gigabit Intel® : l'un pour la communication avec le système de commutation embarqué et le système de contrôle du train, et l'autre pour l'échange de données avec la plateforme de supervision. Un emplacement Mini PCIe intégré (PCIe 2.0 + USB 2.0, avec un emplacement Nano SIM) prend en charge les modules 4G optionnels pour le transfert des données de supervision en temps réel. Un emplacement M.2 Key-M permet l'extension de SSD SATA pour la mise en cache locale des données.
  • Interfaces d'E/S complètes pour plusieurs périphériques :L'E5M offre un port USB 3.0 et trois ports USB 2.0 en façade, ainsi que quatre ports USB 2.0 à l'arrière, pour un total de huit interfaces USB. Les sorties VGA et HDMI permettent la gestion de deux écrans. L'interface GPIO 16 bits intégrée facilite la connexion à divers capteurs et actionneurs. Le système prend également en charge les modules d'extension propriétaires MXM d'APQ, permettant l'ajout flexible de fonctions COM ou GPIO pour une personnalisation adaptée aux besoins spécifiques de l'application.

Réalisations en matière de valeurs :

  • Intégration multi-capteurs dans un système unique :Six ports série (2 × RS-232/485 + 4 × RS-232), associés à deux ports Gigabit Ethernet, permettent la connexion directe de capteurs de température, de vibrations, de vitesse, de courant et autres, intégrés au train roulant. L'architecture complète d'acquisition de données peut être déployée sans modules d'extension supplémentaires, réduisant ainsi considérablement le nombre d'appareils et la complexité du câblage à l'intérieur de l'armoire embarquée.
  • Fiabilité à long terme en environnements clos :La plateforme à très faible consommation de 10 W et le refroidissement passif sans ventilateur éliminent les risques de panne liés aux composants fragiles des ventilateurs, permettant une acquisition de données stable 24 h/24 et 7 j/7 dans les environnements ferroviaires confinés et poussiéreux. Le taux de panne est nettement inférieur à celui des systèmes classiques refroidis par ventilateur.
  • Fonctionnement stable même dans des conditions exigeantes :Un fonctionnement à large plage de températures, de -20°C à 60°C, une entrée à large plage de 12 à 28 VCC, une résistance aux vibrations de 3G et une résistance aux chocs de 30G garantissent une acquisition continue des données du capteur en fonctionnement à grande vitesse, en cas de changements de température et de vibrations de la voie dans les trains à grande vitesse et les véhicules de métro, fournissant une source de données ininterrompue pour la maintenance prédictive.
  • Le déploiement compact permet de gagner de la place à bord :Son format compact de 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm, associé aux options d'installation VESA, murale et sur bureau, permet une intégration flexible dans les armoires embarquées et libère de l'espace supplémentaire pour d'autres modules fonctionnels.
  • Extension flexible pour répondre aux besoins personnalisés :L'emplacement Mini PCIe avec prise en charge SIM permet l'extension sans fil 4G/Wi-Fi, le module MXM prend en charge l'extension COM/GPIO spécifique à l'application et l'emplacement M.2 Key-M permet l'extension de capacité SSD, répondant ainsi aux exigences variées des différents modèles de trains et projets de surveillance.
轨道交通E5M结构图英文
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