코크스 제조 공장의 코크스 이송 작업에서는 푸셔카, 코크스 가이드카 등의 대형 코크스 오븐 차량이 고온의 먼지 많은 궤도를 따라 왕복 운행합니다. 현장 작업자와 이동 차량 간의 안전거리 유지는 오랫동안 이 산업에서 중요한 과제였습니다. 기존의 충돌 방지 시스템은 수동 관찰과 고정된 기계식 제한 장치에 의존하기 때문에 반응 속도가 느리고 오경보 발생률이 높으며 복잡한 작업 환경에 적응하기 어렵다는 단점이 있습니다. 코크스 산업의 지능화 추세가 심화됨에 따라 레이더 감지, 시각 인식, AI 분석 기반의 다중 소스 감지 충돌 방지 시스템이 업계 전반에 걸쳐 표준 구성으로 자리 잡고 있습니다.
여러 차례의 모델 선정과 엄격한 현장 검증을 거쳐 고객은 최종적으로 APQ E7DS 확장형 팬 냉각 임베디드 산업용 PC를 지능형 푸셔카 충돌 방지 테스트 시스템의 핵심 엣지 컴퓨팅 플랫폼으로 선택했습니다.
고객 과제
고성능 이미지 처리 및 AI 추론 요구 사항:충돌 방지 테스트 시스템은 여러 개의 HD 비디오 스트림을 실시간으로 처리하고 운전자 궤적 인식 및 제한 구역 침입 탐지와 같은 AI 비전 알고리즘을 실행해야 합니다. 이를 위해서는 IPC가 강력한 컴퓨팅 성능과 다중 디스플레이 출력 기능을 제공해야 합니다.
풍부한 확장 인터페이스:이 시스템은 레이더 탐지 모듈, 다각도 비디오 감시 장치, 가청/시각 경보 장치 및 강제 제동 액추에이터와 동시에 연결되어야 합니다. 따라서 IPC는 충분한 확장 슬롯과 다수의 직렬 포트 및 다수의 USB 인터페이스를 제공해야 합니다.
열악한 산업 환경에 대한 적응성:푸셔카 운행 현장은 고온, 분진, 진동에 노출되는 환경입니다. 따라서 IPC는 광범위한 온도 범위에서 작동을 지원하고 강력한 진동 및 충격 저항성을 제공해야 합니다.
다중 기기 연동 및 데이터 업로드:충돌 방지 시험 시스템은 실시간 모니터링 데이터를 코크스 공장 관제 센터에 업로드해야 합니다. 이를 위해서는 트래픽 분리를 위한 듀얼 기가비트 이더넷과 4G/5G 무선 확장 지원이 필요합니다.
장기간 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동:코크스 생산 라인은 지속적으로 가동되므로 IPC는 24시간 연중무휴 중단 없는 작동을 보장하기 위해 능동형 열 설계와 산업용 등급의 신뢰성을 갖춰야 합니다.
APQ 솔루션
실시간 엣지 추론을 위한 고성능 컴퓨팅 플랫폼:E7DS는 최대 65W의 TDP를 지원하는 인텔® 6세대~9세대 코어/펜티엄/셀러론 데스크톱급 프로세서로 구동됩니다. 최대 64GB까지 지원하는 듀얼 채널 DDR4 SO-DIMM 메모리 슬롯 2개를 갖추고 있습니다. 통합 인텔 UHD 그래픽은 VGA, DVI-D, DP 포트를 통해 최대 4K 해상도의 트리플 디스플레이 출력을 지원합니다. 데스크톱급 프로세서의 지속적인 고성능 출력은 충돌 방지 AI 모델의 실시간 엣지 추론을 지원하기에 충분하며, 인원 인식부터 제동 명령 발령까지 전 과정의 지연 시간을 안전 요구 사항에 맞추도록 보장합니다.
다양한 센싱 장치와의 단일 박스 연결을 위한 풍부한 I/O 인터페이스:푸셔카 충돌 방지 테스트 시스템은 레이더 센서, 다수의 AI 비전 카메라, 차량 작동 상태 센서 등 다양한 장치와 연결되어야 합니다. E7DS는 전면 패널에 6개의 USB 3.0 포트를 제공하여 여러 대의 산업용 카메라와 AI 비전 카메라를 동시에 연결할 수 있습니다. 또한, 2개의 인텔 기가비트 LAN 포트가 제공되는데, 하나는 레이더 및 비전 데이터 수집 네트워크 접속용이고 다른 하나는 상위 관제 시스템과의 통신용으로, 혼잡 없이 트래픽을 분리할 수 있도록 합니다. 4개의 DB9 시리얼 포트(RS232/422/485 전환 가능 2개와 고정 RS232 2개)는 LiDAR 장치, 차량 상태 센서, PLC 컨트롤러 및 기타 현장 장치와 안정적으로 연결할 수 있습니다.
유연한 추가 카드 통합을 위한 표준 PCIe 확장 슬롯:확장성은 E7DS의 핵심 장점 중 하나입니다. E7DS는 PCIe x16, PCIe x4 및 PCI를 조합하여 지원하는 표준 PCIe 확장 아키텍처를 제공하여 이미지 캡처 카드, AI 가속기 카드, 모션 제어 카드 및 기타 특수 보드를 유연하게 통합할 수 있습니다. 푸셔카 충돌 방지 테스트 시스템에서 PCIe x16 슬롯은 전용 AI 추론 가속기에 사용하여 인원 인식 및 제한 구역 감지를 위한 에지 측 추론 속도를 크게 향상시킬 수 있으며, PCIe x4 슬롯은 다중 채널 프레임 그래버 카드에 사용하여 여러 카메라 비디오 스트림의 동기화된 획득 및 전처리를 구현할 수 있습니다. 최대 길이 185mm, TDP 130W의 확장 카드를 지원하므로 푸셔카의 제한된 온보드 설치 공간에 적합합니다.
MXM 모듈형 확장으로 필요에 따라 맞춤 설정이 가능합니다.E7DS는 고속 MXM 3.0 인터페이스를 통합하고 APQ MXM 확장 카드를 지원하여 4개의 기가비트 LAN 포트, 6개의 시리얼 포트, 16개의 GPIO 채널 등을 추가로 확장할 수 있습니다. 또한 Wi-Fi 및 4G/5G와 같은 무선 모듈용 Mini PCIe 및 M.2 Key-B 확장을 지원하며 듀얼 SIM 슬롯을 포함합니다. 푸셔카 충돌 방지 테스트 시스템에서 MXM 모듈은 GPIO 기능을 확장하여 제동 액추에이터와 직접 연결할 수 있으며, Mini PCIe 또는 M.2 Key-B를 사용하여 4G/5G 모듈을 추가하여 시스템 상태 및 경보 정보를 원격으로 전송할 수 있습니다.
데이터 보안을 위한 멀티 드라이브 스토리지 및 RAID 구성:E7DS는 M.2 NVMe/SATA SSD를 지원하며, 핫스왑 가능한 2.5인치 드라이브 베이 1개와 내부 2.5인치 드라이브 베이 1개를 통해 최대 3개의 스토리지 드라이브를 장착할 수 있고, 하드웨어 RAID 0/1을 지원합니다. 푸셔카 충돌 방지 테스트 시스템에서 RAID 1 미러링은 레이더 거리 측정 데이터 및 AI 시각 인식 기록과 같은 중요 안전 데이터의 이중 백업을 보장하여 단일 드라이브 고장으로 인한 데이터 손실을 효과적으로 방지합니다.
산업용 등급의 광범위한 온도 범위와 진동 방지 설계로 가혹한 코크스 오븐 환경에 적합합니다.푸셔카 운행 환경은 고온, 심한 먼지, 잦은 진동이 특징입니다. E7DS는 아연 도금 강철 섀시와 결합된 대면적 알루미늄 합금 방열판, 그리고 PWM 스마트 팬 액티브 쿨링 시스템을 갖추고 있습니다. 대형 알루미늄 방열판과 구리 히트 파이프를 사용한 열 설계는 밀폐된 온보드 환경에서 고성능 CPU의 열 방출 문제를 효과적으로 해결합니다. 9~36VDC의 넓은 전압 입력 범위를 지원하여 푸셔카의 온보드 전원 공급 시스템의 전압 변동에 잘 적응합니다. 작동 온도 범위는 -20~60°C, 보관 온도 범위는 -40~80°C이며, 3Grms 랜덤 진동 및 30G 충격 시험을 통과하여 연기, 증기, 고온, 진동이 심한 코크스 오븐 환경에서도 장기간 안정적인 작동이 가능합니다. 전면 패널에는 전원 버튼, 리셋 버튼, 시스템 상태 표시등이 통합되어 현장 유지보수가 편리합니다.
가치 있는 성과:
다양한 소스의 감지 데이터를 실시간으로 수집 및 처리합니다.6개의 USB 3.0 포트, 4개의 DB9 시리얼 포트, 2개의 기가비트 LAN 포트로 구성된 풍부한 인터페이스 덕분에 이 시스템은 레이더 탐지기, 여러 대의 AI 비전 카메라, 차량 작동 상태 센서 등을 하나의 장치에 연결하여 연기, 증기, 고온으로 가득 찬 코크스 오븐 환경에서 24시간 내내 정밀한 데이터 수집이 가능합니다.
실시간 에지 추론 및 빠른 제동:데스크톱급 프로세서의 지속적인 고성능 출력과 PCIe x16을 통해 설치된 AI 가속기가 결합되어 인원 동선 인식 및 제한 구역 감지와 같은 AI 모델에 대한 실시간 엣지 추론이 가능해지며, "사람이 3미터 위험 경계에 진입"하는 순간부터 "강제 인터록 제동 작동"에 이르기까지 밀리초 단위의 폐쇄 루프 대응을 보장합니다.
다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 모듈식 확장:MXM 모듈형 확장 설계는 Mini PCIe 및 M.2 Key-B 무선 확장과 함께 단일 하드웨어 플랫폼에서 다양한 확장 모듈만 사용하면 전체 장비를 교체하지 않고도 여러 코크스 공장의 충돌 방지 시스템에 대한 차별화된 구성 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
중요 안전 데이터는 철저하게 보호됩니다.3개의 드라이브 베이와 하드웨어 RAID 0/1은 레이더 거리 측정 기록 및 AI 시각 인식 로그와 같은 중요 안전 데이터에 대한 이중화 백업을 제공하여 단일 드라이브 고장으로 인한 데이터 손실을 효과적으로 방지하고 안전 감사 및 충돌 방지 시스템의 지속적인 최적화를 위한 완벽한 데이터 지원을 제공합니다.
혹독한 환경에서도 장기간 안정적인 작동:-20~60°C의 넓은 작동 온도 범위, 9~36V의 광범위한 전압 입력, 그리고 3G 진동 및 30G 충격 저항 인증을 통해 이 시스템은 푸셔카의 고온, 분진, 진동이 심한 환경에서 24시간 내내 안정적으로 작동하여 유지 보수 빈도와 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
