Solution

Système de test anti-collision APQ E7DS pour véhicules pousseurs

Système de test anti-collision APQ E7DS pour véhicules pousseurs

Système de test anti-collision APQ E7DS pour véhicules pousseurs

Dans les opérations de déplacement du coke dans les cokeries, de gros véhicules de four à coke, tels que les wagons pousseurs et les wagons guides, circulent en permanence sur des voies ferrées à haute température et poussiéreuses. Maintenir une distance de sécurité entre le personnel sur site et les véhicules en mouvement constitue depuis longtemps un enjeu crucial pour le secteur. Les systèmes anticollision traditionnels reposent sur la surveillance manuelle et des mécanismes de limitation de vitesse fixes, ce qui entraîne une lenteur de réaction, un taux élevé de fausses alarmes et une faible adaptabilité aux conditions de travail complexes. Avec l'approfondissement de la transformation numérique dans l'industrie de la cokéfaction, les systèmes anticollision multi-sources, basés sur la détection radar, la reconnaissance visuelle et l'analyse par intelligence artificielle, deviennent la norme.

Après plusieurs cycles de sélection de modèles et une validation rigoureuse sur site, le client a finalement choisi le PC industriel embarqué à refroidissement par ventilateur extensible APQ E7DS comme plateforme informatique de périphérie centrale pour son système de test anti-collision intelligent pour véhicules pousseurs.

Défi client

  • Exigences en matière de traitement d'images haute performance et d'inférence IA :Le système de test anticollision doit traiter plusieurs flux vidéo HD en temps réel et exécuter des algorithmes de vision par IA, tels que la reconnaissance de la trajectoire de l'opérateur et la détection d'intrusion dans les zones restreintes. Cela exige du PCI une puissance de calcul élevée et une capacité d'affichage multi-écrans.
  • Interfaces d'extension riches :Le système doit se connecter simultanément à des modules de détection radar, à un système de vidéosurveillance multi-angles, à des alarmes sonores et visuelles et à des actionneurs de freinage d'urgence. Par conséquent, le PC industriel doit disposer d'un nombre suffisant d'emplacements d'extension ainsi que de plusieurs ports série et interfaces USB.
  • Adaptabilité aux environnements industriels difficiles :Les sites d'exploitation des wagons-pousseurs sont soumis à des températures élevées, à la poussière et aux vibrations. L'IPC doit donc supporter un fonctionnement sur une large plage de températures et offrir une résistance robuste aux vibrations et aux chocs.
  • Coordination multi-appareils et téléchargement de données :Le système de contrôle anticollision doit transmettre en temps réel les données de surveillance au centre de contrôle de la cokerie. Cela nécessite une double connexion Gigabit Ethernet pour la séparation du trafic, ainsi que la prise en charge de l'extension sans fil 4G/5G.
  • Fonctionnement stable et fiable à long terme :Les lignes de production de cokéfaction fonctionnent en continu, l'IPC doit donc être doté d'une conception thermique active et d'une fiabilité de niveau industriel pour garantir un fonctionnement ininterrompu 24h/24 et 7j/7.
transport de métal liquide dans un atelier à sole ouverte

Solution APQ

E7DS特点FR(1)
  • Plateforme de calcul haute performance pour l'inférence en périphérie en temps réel :L'E7DS est équipé de processeurs Intel® Core™/Pentium™/Celeron de 6e à 9e génération, conçus pour les ordinateurs de bureau et supportant une enveloppe thermique (TDP) jusqu'à 65 W. Il dispose de deux emplacements mémoire SO-DIMM DDR4 compatibles double canal, pouvant accueillir jusqu'à 64 Go de mémoire. La carte graphique intégrée Intel UHD Graphics prend en charge la gestion de trois écrans via VGA, DVI-D et DP, avec une résolution jusqu'à 4K. Les performances élevées et constantes du processeur permettent une inférence en temps réel pour les modèles d'IA anticollision, garantissant ainsi une latence de bout en bout conforme aux exigences de sécurité, de la reconnaissance des personnes à l'émission de l'ordre de freinage.
  • Interfaces d'E/S complètes pour une connectivité à plusieurs dispositifs de détection via un seul boîtier :Le système de test anti-collision pour véhicules pousseurs doit se connecter à divers appareils, notamment des capteurs radar, plusieurs caméras de vision IA et des capteurs d'état de fonctionnement du véhicule. L'E7DS dispose de six ports USB 3.0 en façade, permettant la connexion simultanée de plusieurs caméras industrielles et caméras de vision IA. Deux ports LAN Gigabit Intel sont fournis : l'un pour l'accès au réseau d'acquisition de données radar et de vision, et l'autre pour la communication avec le système de répartition de niveau supérieur, permettant ainsi une segmentation du trafic sans congestion. Quatre ports série DB9 — deux commutables RS232/422/485 et deux RS232 fixes — permettent une connexion stable aux unités LiDAR, aux capteurs d'état du véhicule, aux automates programmables et autres appareils de terrain.
  • Emplacements d'extension PCIe standard pour une intégration flexible des cartes d'extension :L'évolutivité est l'un des principaux atouts de l'E7DS. L'E7DS offre une architecture d'extension PCIe standard compatible avec les interfaces PCIe x16, PCIe x4 et PCI, permettant une intégration flexible de cartes d'acquisition d'images, de cartes d'accélération IA, de cartes de contrôle de mouvement et d'autres cartes spécialisées. Dans le système de test anti-collision pour véhicules pousseurs, l'emplacement PCIe x16 peut accueillir un accélérateur d'inférence IA dédié, améliorant considérablement la vitesse d'inférence côté périphérique pour la reconnaissance de personnes et la détection de zones restreintes. L'emplacement PCIe x4, quant à lui, peut être utilisé pour des cartes d'acquisition multicanaux afin de réaliser l'acquisition et le prétraitement synchronisés de flux vidéo provenant de plusieurs caméras. La plateforme prend en charge des cartes d'extension jusqu'à 185 mm de longueur et 130 W de TDP, ce qui la rend parfaitement adaptée à l'espace d'installation limité à bord des véhicules pousseurs.
  • Extension modulaire MXM pour une personnalisation à la demande :La carte E7DS intègre une interface MXM 3.0 haut débit et prend en charge les cartes d'extension APQ MXM, offrant ainsi une grande flexibilité d'extension avec quatre ports LAN Gigabit supplémentaires, six ports série, seize canaux GPIO et plus encore. Elle est également compatible avec les interfaces Mini PCIe et M.2 Key-B pour les modules sans fil tels que le Wi-Fi et la 4G/5G, et dispose de deux emplacements pour carte SIM. Dans le système de test anti-collision pour véhicules pousseurs, les modules MXM permettent d'étendre les fonctions GPIO pour une interface directe avec les actionneurs de freinage, tandis que les interfaces Mini PCIe ou M.2 Key-B permettent d'ajouter des modules 4G/5G pour la transmission à distance des informations d'état du système et d'alarme.
  • Stockage multi-disques et RAID pour la sécurité des données :Le E7DS prend en charge les SSD M.2 NVMe/SATA, ainsi qu'une baie de disque 2,5 pouces remplaçable à chaud et une baie de disque 2,5 pouces interne, pour un total de trois disques de stockage, et prend en charge le RAID 0/1 matériel. Dans le système de test anti-collision pour véhicules pousseurs, la mise en miroir RAID 1 assure une sauvegarde redondante des données de sécurité critiques telles que les données de télémétrie radar et les enregistrements de reconnaissance visuelle IA, empêchant efficacement toute perte de données due à la défaillance d'un seul disque.
  • Conception industrielle résistante aux températures élevées et aux vibrations pour les environnements difficiles des fours à coke :Les environnements d'exploitation des wagons-pousseurs sont caractérisés par des températures élevées, une forte concentration de poussière et des vibrations fréquentes. Le dissipateur thermique E7DS est doté d'un dissipateur en alliage d'aluminium de grande surface, associé à un châssis en acier galvanisé et à un système de refroidissement actif par ventilateur intelligent PWM. Ses larges ailettes en aluminium et sa conception thermique par caloducs en cuivre assurent une dissipation thermique efficace des processeurs hautes performances dans les environnements confinés des wagons-pousseurs. Il supporte une large plage de tension d'entrée de 9 à 36 V CC, s'adaptant ainsi aux fluctuations de tension du système d'alimentation embarqué. La plage de température de fonctionnement est de -20 à 60 °C et la plage de température de stockage de -40 à 80 °C. Le système a subi avec succès des tests de vibration aléatoire de 3 Grms et de choc de 30 G, garantissant un fonctionnement stable et durable dans les environnements difficiles des fours à coke, caractérisés par la fumée, la vapeur, les hautes températures et les vibrations. Le panneau avant intègre un bouton d'alimentation, un bouton de réinitialisation et des indicateurs d'état du système pour faciliter la maintenance sur site.

Réalisations en matière de valeurs :

  • Acquisition et traitement en temps réel de données de détection multi-sources :Avec une configuration d'interface riche de 6 ports USB 3.0 + 4 ports série DB9 + 2 ports LAN Gigabit, le système peut connecter des détecteurs radar, plusieurs caméras de vision IA et des capteurs d'état de fonctionnement du véhicule dans une seule unité, permettant une acquisition de données précise 24h/24 et 7j/7 dans des environnements de fours à coke remplis de fumée, de vapeur et de températures élevées.
  • Inférence en temps réel sur les bords et freinage rapide :La puissance de sortie élevée et soutenue du processeur de classe bureau, combinée à un accélérateur d'IA installé via PCIe x16, permet une inférence en temps réel pour les modèles d'IA tels que la reconnaissance de trajectoire du personnel et la détection de zones restreintes, garantissant une réponse en boucle fermée de l'ordre de la milliseconde depuis « une personne entrant dans la limite de danger de 3 mètres » jusqu'au « déclenchement du freinage d'interverrouillage forcé ».
  • Extension modulaire pour répondre à divers besoins applicatifs :La conception modulaire d'extension MXM, associée à l'extension sans fil Mini PCIe et M.2 Key-B, permet à une seule plateforme matérielle de répondre aux exigences de configuration différenciées des systèmes anti-collision dans différentes cokeries, simplement en utilisant différents modules d'extension, sans remplacer toute la machine.
  • Les données critiques de sécurité sont bien protégées :Trois baies de disques associées à un RAID matériel 0/1 assurent une sauvegarde redondante des données de sécurité critiques telles que les enregistrements de télémétrie radar et les journaux de reconnaissance visuelle IA, empêchant efficacement la perte de données causée par la défaillance d'un seul disque et fournissant une prise en charge complète des données pour l'audit de sécurité et l'optimisation continue du système anti-collision.
  • Fonctionnement stable à long terme dans des environnements difficiles :Avec une large plage de températures de fonctionnement de -20 à 60 °C, une entrée d'alimentation à large tension de 9 à 36 V et une certification de résistance aux vibrations de 3 G et aux chocs de 30 G, le système peut fonctionner de manière stable 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans l'environnement à haute température, poussiéreux et soumis à de fortes vibrations d'un wagon pousseur, réduisant considérablement la fréquence de maintenance et les coûts d'exploitation.
E7DS结构图FR(1)