Solución de PC industrial integrado multiserie de baixa potencia APQ E5M para o transporte ferroviario
Nos sistemas de operación e mantemento do transporte ferroviario, a monitorización do estado a bordo é a principal fonte de datos para garantir a seguridade dos trens e permitir o mantemento preditivo. Instálanse sensores de temperatura, vibración, corrente, velocidade e outros a bordo para recoller datos operativos en tempo real de compoñentes clave como o tren de rodaxe, os motores de tracción e os sistemas de freada. Despois do procesamento polo equipo de adquisición de datos a bordo, os datos cárganse nunha plataforma de análise terrestre para respaldar os avisos de avarías e a xestión do estado dos equipos.
Tras varias roldas de avaliación do produto e unha rigorosa validación in situ, o cliente seleccionou o PC industrial integrado multiseriel de baixo consumo APQ E5M como dispositivo central para o seu sistema de adquisición de datos de sensores a bordo do transporte ferroviario.
Desafío do cliente
Conexión simultánea de varios tipos de sensor:Cada carro necesita conectar varios tipos de sensores simultaneamente, incluíndo sensores de temperatura, vibración, corrente, velocidade e desprazamento. Polo tanto, o PC industrial require amplos recursos de porto serie e conmutación flexible entre os protocolos de comunicación RS-232 e RS-485.
Deseño sen ventilador e de consumo ultrabaixo:O equipo a bordo funciona durante longos períodos en ambientes pechados con disipación de calor limitada e po inevitable. Polo tanto, o dispositivo necesita un consumo de enerxía extremadamente baixo e refrixeración pasiva sen ventilador para evitar o tempo de inactividade do sistema causado por fallos do ventilador.
Tamaño compacto e instalación flexible:O espazo dentro dos compartimentos do equipamento do tren é extremadamente limitado. O PC industrial debe ser compacto e admitir varios métodos de montaxe, incluíndo a montaxe na parede e a montaxe VESA, para adaptarse a diferentes deseños de vehículos.
Deseño robusto, ampla temperatura e ampla tensión:Os entornos de funcionamento dos trens implican cambios de temperatura significativos e vibracións frecuentes. O sistema debe soportar un rango de temperatura de funcionamento de -20 °C a 60 °C, unha entrada de amplo rango de 12-28 V CC e resistencia a vibracións e golpes conforme á norma IEC.
Solución APQ
Seis portos serie para conectividade simultánea de varios sensores:O E5M ofrece seis portos COM integrados, incluíndo dous portos RS-232/485 conmutables e catro portos RS-232. Esta rica configuración en serie admite a conexión simultánea de sensores de temperatura, vibración, velocidade, corrente e outros sensores en serie, o que cumpre os requisitos de adquisición de datos de varias fontes para a monitorización do estado dos compoñentes críticos do tren de rodaxe. O modo RS-232 de alta velocidade admite a transmisión de datos dos sensores precisa e en tempo real.
Deseño sen ventilador de consumo ultrabaixo para entornos integrados pechados:O E5M está alimentado por un procesador Intel® Celeron® J1900 de consumo ultrabaxo cun TDP de só 10 W. O sistema emprega refrixeración pasiva sen ventilador e non contén compoñentes móbiles vulnerables, o que reduce significativamente a taxa de fallos. En armarios integrados selados con disipación de calor limitada, o deseño sen ventilador evita fallos de refrixeración causados pola acumulación de po ou danos no ventilador, reduce o ruído de funcionamento e diminúe a carga da fonte de alimentación integrada. Un disipador de calor totalmente de aluminio combinado cun chasis de aceiro galvanizado equilibra a eficiencia térmica e a resistencia estrutural.
Ampla temperatura, ampla tensión e robusto para condicións ferroviarias esixentes:O E5M admite un rango de temperatura de funcionamento de -20 °C a 60 °C e un rango de temperatura de almacenamento de -40 °C a 80 °C. A súa entrada de alimentación de amplo rango de 12-28 V CC é compatible cos sistemas de alimentación a bordo de diferentes modelos de trens. O sistema superou probas de vibración de 3 Grms e probas de choque de 30 G, o que permite un funcionamento estable a longo prazo no ambiente de vibración de alta frecuencia do funcionamento de trens de alta velocidade.
Factor de forma compacto e montaxe flexible para instalacións con espazo limitado:O E5M mide só 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm e ten un peso neto aproximado de 2,1 kg. Admite instalación VESA, montaxe na parede e sobremesa, o que permite unha implementación flexible en armarios compactos integrados e aforra un valioso espazo de instalación.
Ethernet Gigabit dual e expansión sen fíos para unha carga de datos fiable:O E5M integra dous portos Intel® Gigabit Ethernet: un para a comunicación co sistema de control de trens e conmutadores integrado e o outro para o intercambio de datos coa plataforma de monitorización de backend. Unha ranura Mini PCIe integrada (PCIe 2.0 + USB 2.0, cunha ranura Nano SIM) admite módulos 4G opcionais para a carga de datos de monitorización en tempo real. Unha ranura M.2 Key-M admite a expansión SATA SSD para o almacenamento en caché de datos local.
E/S enriquecida para varios dispositivos periféricos:O E5M ofrece un porto USB 3.0 frontal e tres portos USB 2.0 frontais, xunto con catro portos USB 2.0 traseiros, para un total de oito interfaces USB. As saídas VGA e HDMI admiten o funcionamento en pantalla dual. O GPIO de 16 bits integrado facilita a conexión a varios sensores e actuadores. O sistema tamén admite módulos de expansión MXM propietarios de APQ, o que permite a adición flexible de funcións COM ou GPIO para a personalización específica da aplicación.
Logros de valor:
Integración multisensor nun único sistema:Seis portos serie (2 × RS-232/485 + 4 × RS-232), combinados con dobre Gigabit Ethernet, permiten a conexión directa de sensores de temperatura, vibración, velocidade, corrente e outros no tren de rodaxe. A arquitectura completa de adquisición de datos pódese despregar sen módulos de expansión adicionais, o que reduce significativamente o número de dispositivos e a complexidade do cableado dentro do armario integrado.
Fiabilidade a longo prazo en contornas pechadas:A plataforma de consumo ultrabaxo de 10 W e a refrixeración pasiva sen ventilador eliminan os riscos de fallo asociados aos compoñentes vulnerables dos ventiladores, o que permite unha adquisición de datos estable as 24 horas do día, os 7 días da semana, en ambientes de trens pechados e cheos de po. A taxa de fallo é significativamente menor que a dos sistemas convencionais de refrixeración por ventilador.
Funcionamento estable en condicións esixentes:Un funcionamento a ampla temperatura de -20 °C a 60 °C, unha entrada de amplo rango de 12-28 V CC, unha resistencia á vibración de 3G e unha resistencia aos choques de 30G garanten a adquisición continua de datos dos sensores en funcionamento a alta velocidade, cambios de temperatura e vibración das vías en trens de alta velocidade e vehículos de metro, proporcionando unha fonte de datos ininterrompida para o mantemento preditivo.
A implementación compacta aforra espazo a bordo:O formato compacto de 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm, xunto coas opcións de instalación VESA, de montaxe na parede e de escritorio, permite unha integración flexible en armarios integrados e libera espazo adicional para outros módulos funcionais.
Expansión flexible para requisitos personalizados:A ranura Mini PCIe con soporte para SIM permite a expansión sen fíos 4G/Wi-Fi, o módulo MXM admite a expansión COM/GPIO específica da aplicación e a ranura M.2 Key-M permite a expansión da capacidade SSD, o que satisface os diversos requisitos dos diferentes modelos de trens e proxectos de monitorización.
