APQ E5M mažos galios daugianuoseklės įterptinės pramonės kompiuterių sprendimas geležinkelių transportui
Geležinkelio transporto eksploatavimo ir priežiūros sistemose lokomotyvo būklės stebėjimas yra pagrindinis duomenų šaltinis, užtikrinantis traukinių saugą ir leidžiantis atlikti prognozuojamą techninę priežiūrą. Traukinyje įrengiami temperatūros, vibracijos, srovės, greičio ir kiti jutikliai, skirti rinkti realaus laiko veikimo duomenis iš pagrindinių komponentų, tokių kaip važiuoklė, traukos varikliai ir stabdžių sistemos. Apdorojus duomenis lokomotyvo duomenų rinkimo įranga, jie įkeliami į antžeminę analizės platformą, kad būtų galima įspėti apie gedimus ir valdyti įrangos būklę.
Po kelių produkto vertinimo etapų ir griežto patvirtinimo vietoje, klientas pasirinko mažos galios daugianuoseklį įterptąjį pramoninį kompiuterį APQ E5M kaip pagrindinį įrenginį savo geležinkelio transporto borto jutiklių duomenų rinkimo sistemai.
Kliento iššūkis
Kelių jutiklių tipo vienalaikis prijungimas:Kiekvienas vežimėlis turi vienu metu prijungti kelių tipų jutiklius, įskaitant temperatūros, vibracijos, srovės, greičio ir poslinkio jutiklius. Todėl pramoniniam kompiuteriui reikia daug nuosekliojo prievado išteklių ir lankstaus perjungimo tarp RS-232 ir RS-485 ryšio protokolų.
Itin mažo energijos suvartojimo ir be ventiliatoriaus konstrukcija:Borto įranga ilgą laiką veikia uždaroje vagonų aplinkoje, kur ribotas šilumos išsklaidymas ir neišvengiamos dulkės. Todėl įrenginiui reikia itin mažo energijos suvartojimo ir pasyvaus aušinimo be ventiliatoriaus, kad būtų išvengta sistemos prastovų dėl ventiliatoriaus gedimo.
Kompaktiškas dydis ir lankstus montavimas:Traukinių įrangos skyriuose erdvė yra itin ribota. Pramoninis kompiuteris turi būti kompaktiškas ir palaikyti įvairius tvirtinimo būdus, įskaitant montavimą prie sienos ir VESA tvirtinimą, kad tiktų skirtingiems transporto priemonių konstrukcijoms.
Platus temperatūros ir įtampos diapazonas bei tvirtas dizainas:Traukinių eksploatavimo aplinkoje dideli temperatūros pokyčiai ir dažna vibracija. Sistema turi palaikyti darbinę temperatūrą nuo -20 °C iki 60 °C, plataus diapazono 12–28 VDC įvestį ir atitikti IEC reikalavimus dėl vibracijos bei smūgių atsparumo.
APQ sprendimas
Šeši nuoseklieji prievadai, skirti vienu metu prijungti kelis jutiklius:E5M turi šešis integruotus COM prievadus, įskaitant du perjungiamus RS-232/485 prievadus ir keturis RS-232 prievadus. Ši išsami nuoseklioji konfigūracija palaiko temperatūros, vibracijos, greičio, srovės ir kitų nuosekliųjų jutiklių vienalaikį prijungimą, tenkinant kelių šaltinių duomenų rinkimo reikalavimus, skirtus svarbiausių važiuoklės komponentų būklės stebėjimui. Didelės spartos RS-232 režimas palaiko tikslų jutiklių duomenų perdavimą realiuoju laiku.
Itin mažai energijos naudojantis be ventiliatoriaus dizainas uždaroms plokštėms:„E5M“ maitina itin mažos galios „Intel® Celeron® J1900“ procesorius, kurio TDP yra tik 10 W. Sistema naudoja pasyvų aušinimą be ventiliatoriaus ir neturi pažeidžiamų judančių ventiliatoriaus komponentų, todėl gedimų skaičius žymiai sumažėja. Sandariai įrengtose spintelėse su ribotu šilumos išsklaidymu be ventiliatoriaus konstrukcija apsaugo nuo aušinimo gedimų, kuriuos sukelia dulkių kaupimasis ar ventiliatoriaus pažeidimai, sumažina veikimo triukšmą ir apkrovą integruotam maitinimo šaltiniui. Visiškai aliuminio radiatorius kartu su cinkuoto plieno korpusu subalansuoja šiluminį efektyvumą ir konstrukcijos tvirtumą.
Platus temperatūros ir įtampos diapazonas, tvirtas, skirtas sudėtingoms geležinkelio sąlygoms:E5M palaiko darbinę temperatūrą nuo -20 °C iki 60 °C ir laikymo temperatūrą nuo -40 °C iki 80 °C. Jo 12–28 V nuolatinės srovės plataus diapazono maitinimo įvestis suderinama su skirtingų traukinių modelių lokomotyvo maitinimo sistemomis. Sistema išlaikė 3 Grms vibracijos ir 30 G smūgio bandymus, užtikrindama ilgalaikį stabilų veikimą greitųjų geležinkelių eksploatavimo aukšto dažnio vibracijos aplinkoje.
Kompaktiškas formos faktorius ir lankstus tvirtinimas ribotos erdvės įrengimui:„E5M“ matmenys – vos 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm, o grynasis svoris – maždaug 2,1 kg. Jį galima montuoti pagal VESA standartą, prie sienos ir ant stalo, todėl jį galima lanksčiai išdėstyti kompaktiškose pagrindinėse spintelėse ir sutaupyti vertingos įrengimo vietos.
Dvigubas gigabito eternetas ir belaidis išplėtimas patikimam duomenų įkėlimui:„E5M“ turi du „Intel® Gigabit Ethernet“ prievadus: vieną – ryšiui su integruotu komutatoriumi ir traukinio valdymo sistema, o kitą – duomenų mainams su galine stebėjimo platforma. Integruotas „Mini PCIe“ lizdas (PCIe 2.0 + USB 2.0, su „Nano SIM“ lizdu) palaiko pasirenkamus 4G modulius, skirtus stebėjimo duomenims įkelti realiuoju laiku. M.2 „Key-M“ lizdas palaiko SATA SSD išplėtimą vietiniam duomenų kaupimui talpykloje.
Didelė įvesties/išvesties galia keliems periferiniams įrenginiams:„E5M“ turi vieną priekinį USB 3.0 prievadą, tris priekinius USB 2.0 prievadus ir keturis galinius USB 2.0 prievadus, iš viso aštuonias USB sąsajas. VGA ir HDMI išvestys palaiko dviejų ekranų veikimą. Integruotas 16 bitų GPIO palengvina prijungimą prie įvairių jutiklių ir pavarų. Sistema taip pat palaiko patentuotus APQ MXM išplėtimo modulius, leidžiančius lanksčiai pridėti COM arba GPIO funkcijas, kad būtų galima pritaikyti konkrečiai programai.
Vertės pasiekimai:
Kelių jutiklių integravimas vienoje sistemoje:Šeši nuoseklieji prievadai (2 × RS-232/485 + 4 × RS-232) kartu su dvigubu gigabito Ethernet ryšiu leidžia tiesiogiai prijungti temperatūros, vibracijos, greičio, srovės ir kitus jutiklius prie važiuoklės. Visą duomenų rinkimo architektūrą galima diegti be papildomų išplėtimo modulių, todėl žymiai sumažėja įrenginių skaičius ir laidų sujungimas integruotoje spintelėje.
Ilgalaikis patikimumas uždarose aplinkose:10 W itin mažos galios platforma ir pasyvus aušinimas be ventiliatoriaus pašalina gedimų riziką, susijusią su pažeidžiamais ventiliatoriaus komponentais, užtikrindami stabilų duomenų rinkimą visą parą uždaroje ir dulkėtoje traukinių aplinkoje. Gedimų dažnis yra žymiai mažesnis nei įprastų ventiliatoriumi aušinamų sistemų.
Stabilus veikimas sudėtingomis sąlygomis:Platus temperatūros diapazonas nuo -20 °C iki 60 °C, 12–28 VDC plataus diapazono įvestis, 3G atsparumas vibracijai ir 30G atsparumas smūgiams užtikrina nuolatinį jutiklių duomenų rinkimą esant dideliam greičiui, temperatūros pokyčiams ir bėgių vibracijai greitaeigiuose traukiniuose ir metro transporto priemonėse, suteikdamas nepertraukiamą duomenų šaltinį nuspėjamajai techninei priežiūrai.
Kompaktiškas išdėstymas taupo vietą plokštėje:Kompaktiškas 293,5 mm × 149,5 mm × 54,5 mm formos koeficientas kartu su VESA, tvirtinimo prie sienos ir stalo montavimo galimybėmis leidžia lanksčiai integruoti į integruotas spinteles ir atlaisvina papildomos vietos kitiems funkciniams moduliams.
Lankstus išplėtimas individualiems poreikiams:„Mini PCIe“ lizdas su SIM palaikymu leidžia belaidį 4G / „Wi-Fi“ išplėtimą, MXM modulis palaiko konkrečioms programoms skirtą COM / GPIO išplėtimą, o M.2 „Key-M“ lizdas leidžia išplėsti SSD talpą, patenkinant įvairius skirtingų traukinių modelių ir stebėjimo projektų reikalavimus.
