Soluzione

Sistema di test anticollisione APQ E7DS per veicoli di spinta

Sistema di test anticollisione APQ E7DS per veicoli di spinta

Sistema di test anticollisione APQ E7DS per veicoli di spinta

Nelle operazioni di spinta del coke negli impianti di cokeria, grandi veicoli per forni di coke, come i carri di spinta e i carri guida del coke, si muovono avanti e indietro su binari polverosi e ad alta temperatura. Mantenere una distanza di sicurezza tra il personale in loco e i veicoli in movimento è da tempo una questione critica nel settore. I sistemi anticollisione tradizionali si basano sull'osservazione manuale e su meccanismi di limitazione meccanica fissi, che presentano tempi di risposta lenti, un elevato tasso di falsi allarmi e una scarsa adattabilità a condizioni di lavoro complesse. Con l'intensificarsi della trasformazione intelligente nell'industria della cokeria, i sistemi anticollisione multi-sorgente basati su rilevamento radar, riconoscimento visivo e analisi tramite intelligenza artificiale stanno diventando una configurazione standard nel settore.

Dopo diverse fasi di selezione del modello e rigorose validazioni in loco, il cliente ha infine scelto il PC industriale embedded APQ E7DS espandibile e raffreddato a ventola come piattaforma di edge computing centrale per il suo sistema intelligente di test anticollisione per veicoli di spinta.

Sfida del cliente

  • Requisiti per l'elaborazione di immagini ad alte prestazioni e l'inferenza basata sull'intelligenza artificiale:Il sistema di test anticollisione deve elaborare più flussi video HD in tempo reale ed eseguire algoritmi di visione basati sull'intelligenza artificiale, come il riconoscimento della traiettoria dell'operatore e il rilevamento di intrusioni in aree ristrette. Ciò richiede che l'IPC offra elevate prestazioni di calcolo e capacità di output su più display.
  • Interfacce di espansione ricche:Il sistema deve connettersi simultaneamente a moduli di rilevamento radar, videosorveglianza multi-angolo, allarmi acustici/visivi e attuatori di frenata forzata. Pertanto, l'IPC deve fornire un numero sufficiente di slot di espansione, oltre a numerose porte seriali e interfacce USB.
  • Capacità di adattamento ad ambienti industriali difficili:Gli impianti di produzione con carrello di spinta sono caratterizzati da temperature elevate, polvere e vibrazioni. Il sistema IPC deve pertanto essere in grado di funzionare in un ampio intervallo di temperature e offrire una solida resistenza a vibrazioni e urti.
  • Coordinamento di più dispositivi e caricamento dei dati:Il sistema di test anticollisione deve caricare i dati di monitoraggio in tempo reale al centro di controllo dell'impianto di cokeria. Ciò richiede una doppia porta Gigabit Ethernet per la separazione del traffico, nonché il supporto per l'espansione wireless 4G/5G.
  • Funzionamento stabile e affidabile a lungo termine:Le linee di produzione di coke operano ininterrottamente, pertanto l'IPC deve essere caratterizzato da un design termico attivo e da un'affidabilità di livello industriale per garantire un funzionamento ininterrotto 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
trasporto di metallo liquido in un'officina a focolare aperto

Soluzione APQ

E7DS特点IT(1)
  • Piattaforma di calcolo ad alte prestazioni per l'inferenza in tempo reale ai margini della rete:L'E7DS è alimentato da processori Intel® Core/Pentium/Celeron di sesta, settima e nona generazione di classe desktop con supporto TDP fino a 65 W. Dispone di due slot di memoria DDR4 SO-DIMM con supporto dual-channel fino a 64 GB. La scheda grafica integrata Intel UHD Graphics supporta l'uscita a tre display tramite VGA, DVI-D e DP, con risoluzione fino a 4K. Le elevate prestazioni costanti del processore di classe desktop sono sufficienti a supportare l'inferenza edge in tempo reale per i modelli di intelligenza artificiale anticollisione, garantendo che la latenza end-to-end, dal riconoscimento del personale all'emissione del comando di frenata, soddisfi i requisiti di sicurezza.
  • Ampia gamma di interfacce I/O per la connettività, in un unico dispositivo, di molteplici sensori:Il sistema di test anticollisione con veicolo di spinta deve connettersi a una varietà di dispositivi, tra cui sensori radar, diverse telecamere di visione AI e sensori di stato operativo del veicolo. L'E7DS offre sei porte USB 3.0 sul pannello frontale, consentendo la connessione simultanea a più telecamere industriali e telecamere di visione AI. Sono disponibili due porte LAN Gigabit Intel: una per l'accesso alla rete di acquisizione dati radar e di visione e l'altra per la comunicazione con il sistema di gestione del traffico di livello superiore, consentendo la separazione del traffico senza congestione. Quattro porte seriali DB9, due commutabili tra RS232/422/485 e due fisse RS232, possono connettersi stabilmente a unità LiDAR, sensori di stato del veicolo, controllori PLC e altri dispositivi di campo.
  • Slot di espansione PCIe standard per un'integrazione flessibile di schede aggiuntive:L'espandibilità è uno dei punti di forza principali dell'E7DS. L'E7DS offre un'architettura di espansione PCIe standard che supporta una combinazione di PCIe x16, PCIe x4 e PCI, consentendo un'integrazione flessibile di schede di acquisizione immagini, schede acceleratrici AI, schede di controllo del movimento e altre schede specializzate. Nel sistema di test anticollisione per veicoli di spinta, lo slot PCIe x16 può essere utilizzato per un acceleratore di inferenza AI dedicato, migliorando significativamente la velocità di inferenza edge-side per il riconoscimento del personale e il rilevamento di aree ristrette; lo slot PCIe x4 può essere utilizzato per schede frame-grabber multicanale per ottenere l'acquisizione e la preelaborazione sincronizzate di flussi video provenienti da più telecamere. Sono supportate schede di espansione fino a 185 mm di lunghezza e 130 W di TDP, rendendo la piattaforma adatta allo spazio di installazione limitato a bordo dei veicoli di spinta.
  • Espansione modulare MXM per la personalizzazione su richiesta:L'E7DS integra un'interfaccia MXM 3.0 ad alta velocità e supporta le schede di espansione APQ MXM, consentendo un'espansione flessibile per quattro porte LAN Gigabit aggiuntive, sei porte seriali, 16 canali GPIO e altro ancora. Supporta inoltre l'espansione Mini PCIe e M.2 Key-B per moduli wireless come Wi-Fi e 4G/5G e include due slot SIM. Nel sistema di test anticollisione con veicolo di spinta, i moduli MXM possono estendere le funzioni GPIO per l'interfacciamento diretto con gli attuatori di frenatura, mentre Mini PCIe o M.2 Key-B possono essere utilizzati per aggiungere moduli 4G/5G per il backhaul remoto dello stato del sistema e delle informazioni di allarme.
  • Archiviazione multi-unità e RAID per la sicurezza dei dati:L'E7DS supporta SSD M.2 NVMe/SATA, oltre a un alloggiamento per unità hot-swap da 2,5 pollici e un alloggiamento interno da 2,5 pollici, per un totale di tre unità di archiviazione, e supporta RAID hardware 0/1. Nel sistema di test anticollisione con veicolo di spinta, il mirroring RAID 1 garantisce il backup ridondante dei dati di sicurezza critici, come i dati di distanza radar e le registrazioni di riconoscimento visivo AI, prevenendo efficacemente la perdita di dati causata dal guasto di una singola unità.
  • Design di livello industriale, resistente alle alte temperature e alle vibrazioni, ideale per gli ambienti difficili dei forni a coke.Gli ambienti operativi dei carri di spinta sono caratterizzati da temperature elevate, polvere intensa e vibrazioni frequenti. L'E7DS è dotato di un dissipatore di calore in lega di alluminio di grandi dimensioni, combinato con un telaio in acciaio zincato e un sistema di raffreddamento attivo con ventola intelligente PWM. Le sue ampie alette in alluminio e il design termico con heatpipe in rame risolvono efficacemente i problemi di dissipazione del calore per le CPU ad alte prestazioni in ambienti di bordo chiusi. Supporta un ingresso a tensione ampia da 9 a 36 V CC, adattandosi bene alle fluttuazioni di tensione del sistema di alimentazione di bordo del carro di spinta. L'intervallo di temperatura operativa va da -20 a 60 °C e l'intervallo di temperatura di stoccaggio da -40 a 80 °C. Il sistema ha superato i test di vibrazione casuale di 3 Grms e di shock di 30 G, consentendo un funzionamento stabile a lungo termine in ambienti difficili come quelli dei forni a coke, caratterizzati da fumo, vapore, alte temperature e vibrazioni. Il pannello frontale integra un pulsante di accensione, un pulsante di reset e indicatori di stato del sistema per una comoda manutenzione sul campo.

Risultati in termini di valore:

  • Acquisizione ed elaborazione in tempo reale di dati provenienti da sensori multisorgente:Grazie a una ricca configurazione di interfacce composta da 6 porte USB 3.0, 4 porte seriali DB9 e 2 porte LAN Gigabit, il sistema può collegare rilevatori radar, diverse telecamere con visione AI e sensori per il monitoraggio dello stato operativo dei veicoli in un'unica unità, consentendo un'acquisizione dati precisa 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in ambienti come quelli delle cokerie, caratterizzati da fumo, vapore e alte temperature.
  • Inferenza dei bordi in tempo reale e frenata rapida:Le elevate prestazioni costanti del processore di classe desktop, combinate con un acceleratore AI installato tramite PCIe x16, consentono l'inferenza in tempo reale per modelli di intelligenza artificiale come il riconoscimento della traiettoria del personale e il rilevamento di aree ristrette, garantendo una risposta a ciclo chiuso a livello di millisecondi, dal momento in cui "una persona entra nel limite di pericolo di 3 metri" fino all'attivazione della frenata di sicurezza forzata.
  • Espansione modulare per soddisfare diverse esigenze applicative:Il design di espansione modulare MXM, insieme all'espansione wireless Mini PCIe e M.2 Key-B, consente a un'unica piattaforma hardware di soddisfare i diversi requisiti di configurazione dei sistemi anticollisione in diversi impianti di cokeria semplicemente utilizzando moduli di espansione differenti, senza dover sostituire l'intera macchina.
  • I dati critici relativi alla sicurezza sono ben protetti:Tre alloggiamenti per unità disco, insieme al RAID hardware 0/1, forniscono un backup ridondante per i dati di sicurezza critici, come le registrazioni della distanza radar e i log di riconoscimento visivo AI, prevenendo efficacemente la perdita di dati causata dal guasto di una singola unità e fornendo un supporto dati completo per la verifica della sicurezza e l'ottimizzazione continua del sistema anticollisione.
  • Funzionamento stabile a lungo termine in ambienti difficili:Grazie a un ampio intervallo di temperatura di esercizio da -20 a 60 °C, un'alimentazione a tensione variabile da 9 a 36 V e una certificazione di resistenza alle vibrazioni di 3 G e agli urti di 30 G, il sistema può funzionare stabilmente 24 ore su 24, 7 giorni su 7, nell'ambiente ad alta temperatura, polveroso e soggetto a forti vibrazioni di un vagone di spinta, riducendo significativamente la frequenza di manutenzione e i costi operativi.
E7DS结构图IT(1)