I koksskyveoperasjoner ved koksanlegg pendler store koksovnskjøretøy som skyvevogner og koksføringsvogner frem og tilbake på støvete skinner med høy temperatur. Å opprettholde en sikker avstand mellom personell på stedet og kjøretøy i bevegelse har lenge vært et kritisk problem i bransjen. Tradisjonelle antikollisjonssystemer er avhengige av manuell observasjon og faste mekaniske grensemekanismer, som lider av langsom respons, høye falske alarmrater og dårlig tilpasningsevne til komplekse arbeidsforhold. Etter hvert som intelligent transformasjon i koksindustrien fortsetter å bli dypere, blir antikollisjonssystemer med flere kilder basert på radardeteksjon, visuell gjenkjenning og AI-analyse en standardkonfigurasjon i hele bransjen.
Etter flere runder med modellutvelgelse og grundig validering på stedet, valgte kunden til slutt den utvidbare viftekjølte innebygde industri-PC-en APQ E7DS som kjerneplattform for kantdatabehandling for sitt intelligente antikollisjonstestsystem med pusher-car.
Kundeutfordring
Krav til høy ytelse bildebehandling og AI-inferens:Antikollisjonstestsystemet må behandle flere HD-videostrømmer i sanntid og kjøre AI-visjonsalgoritmer som operatørbanegjenkjenning og inntrengingsdeteksjon i begrenset område. Dette krever at IPC-en leverer sterk databehandlingsytelse og utgangskapasitet for flere skjermer.
Rike utvidelsesgrensesnitt:Systemet må samtidig kobles til radardeteksjonsmoduler, videoovervåking med flere vinkler, hørbare/visuelle alarmer og tvangsbremseaktuatorer. Derfor må IPC-en ha tilstrekkelig med utvidelsesspor sammen med flere serielle porter og flere USB-grensesnitt.
Tilpasningsevne til tøffe industrielle miljøer:Driftssteder for skyvevogner innebærer høye temperaturer, støv og vibrasjoner. IPC-en må derfor støtte drift ved brede temperaturer og tilby robust vibrasjons- og støtmotstand.
Koordinering mellom flere enheter og dataopplasting:Antikollisjonstestsystemet må laste opp overvåkingsdata i sanntid til koksverkets ekspeditørsentral. Dette krever dobbelt Gigabit Ethernet for trafikkseparering, samt støtte for trådløs 4G/5G-utvidelse.
Langsiktig stabil og pålitelig drift:Koksproduksjonslinjer opererer kontinuerlig, så IPC-en må ha aktiv termisk design og pålitelighet i industriell kvalitet for å sikre uavbrutt drift døgnet rundt.
APQ-løsning
Høyytelses databehandlingsplattform for sanntids kantinferens:E7DS drives av Intel® 6. til 9. generasjons Core / Pentium / Celeron-prosessorer i stasjonærklassen med TDP-støtte på opptil 65 W. Den har to DDR4 SO-DIMM-minnespor med tokanalsstøtte for opptil 64 GB. Integrert Intel UHD Graphics støtter trippel skjermutgang via VGA, DVI-D og DP, med opptil 4K-oppløsning. Den vedvarende høye ytelsen til prosessoren i stasjonærklassen er tilstrekkelig til å støtte sanntids kantinferens for antikollisjons-AI-modeller, noe som sikrer at ende-til-ende-forsinkelse – fra personellgjenkjenning til utstedelse av bremsekommandoer – oppfyller sikkerhetskravene.
Rike I/O-grensesnitt for tilkobling til flere sensorer i én boks:Systemet for antikollisjonstesting av skyvebiler må kobles til en rekke enheter, inkludert radarsensorer, flere AI-visjonskameraer og kjøretøyets driftsstatussensorer. E7DS har seks USB 3.0-porter på frontpanelet, som tillater samtidig tilkobling til flere industrikameraer og AI-visjonskameraer. To Intel Gigabit LAN-porter er tilgjengelige: én for tilgang til radar- og visjonsdatainnsamlingsnettverket, og den andre for kommunikasjon med det overordnede forsendelsessystemet, noe som muliggjør trafikkseparering uten kø. Fire DB9 serielle porter – to som kan byttes mellom RS232/422/485 og to faste RS232 – kan stabilt kobles til LiDAR-enheter, kjøretøyets statussensorer, PLS-kontrollere og andre feltenheter.
Standard PCIe-utvidelsesspor for fleksibel integrering av tilleggskort:Utvidelsesmuligheter er et av E7DS' viktigste høydepunkter. E7DS tilbyr en standard PCIe-utvidelsesarkitektur som støtter en kombinasjon av PCIe x16, PCIe x4 og PCI, noe som muliggjør fleksibel integrering av bildeopptakskort, AI-akseleratorkort, bevegelseskontrollkort og andre spesialkort. I antikollisjonstestsystemet for pusher-car kan PCIe x16-sporet brukes til en dedikert AI-inferensakselerator, noe som forbedrer kantsideinferenshastigheten betydelig for personellgjenkjenning og deteksjon av begrensede områder. PCIe x4-sporet kan brukes til flerkanals bildefangerkort for å oppnå synkronisert innsamling og forbehandling av videostrømmer fra flere kameraer. Utvidelseskort på opptil 185 mm i lengde og 130 W TDP støttes, noe som gjør plattformen egnet for den begrensede installasjonsplassen om bord i pusher-cars.
MXM modulær utvidelse for tilpasning på forespørsel:E7DS integrerer et høyhastighets MXM 3.0-grensesnitt og støtter APQ MXM-utvidelseskort, noe som muliggjør fleksibel utvidelse for fire ekstra Gigabit LAN-porter, seks serielle porter, 16 GPIO-kanaler og mer. Den støtter også Mini PCIe og M.2 Key-B-utvidelse for trådløse moduler som Wi-Fi og 4G/5G, og inkluderer doble SIM-spor. I antikollisjonstestsystemet med pusher-car kan MXM-moduler utvide GPIO-funksjoner for direkte grensesnitt med bremseaktuatorer, mens Mini PCIe eller M.2 Key-B kan brukes til å legge til 4G/5G-moduler for ekstern backhaul av systemstatus og alarminformasjon.
Flerdisklagring og RAID for datasikkerhet:E7DS støtter M.2 NVMe/SATA SSD-er, sammen med én 2,5-tommers diskbrønn som kan byttes ut under drift og én intern 2,5-tommers diskbrønn, for opptil tre lagringsstasjoner totalt, og støtter maskinvare-RAID 0/1. I antikollisjonstestsystemet i pusher-car-systemet sikrer RAID 1-speiling redundant sikkerhetskopiering av kritiske sikkerhetsdata som radaravstandsdata og visuelle AI-gjenkjenningsoppføringer, noe som effektivt forhindrer datatap forårsaket av feil på én enkelt disk.
Industriell design som tåler brede temperaturer og vibrasjoner, for tøffe koksovnmiljøer:Driftsmiljøer for skyvebiler kjennetegnes av høye temperaturer, mye støv og hyppige vibrasjoner. E7DS har en stor kjøleribbe i aluminiumslegering kombinert med et chassis i galvanisert stål, sammen med PWM smart-vifte aktiv kjøling. De store aluminiumsfinnene og termisk design i kobbervarmerør løser effektivt problemer med varmespredning for høyytelses-CPUer i lukkede, innebygde miljøer. Den støtter en 9–36 VDC bredspenningsinngang, og tilpasser seg godt til spenningssvingninger i skyvebilens innebygde strømforsyningssystem. Driftstemperaturområdet er -20 til 60 °C og lagringstemperaturområdet er -40 til 80 °C, og systemet har bestått 3 Grms tilfeldig vibrasjon og 30 G støttesting, noe som muliggjør langvarig stabil drift i tøffe koksovnmiljøer med røyk, damp, høye temperaturer og vibrasjoner. Frontpanelet integrerer en av/på-knapp, tilbakestillingsknapp og systemstatusindikatorer for praktisk vedlikehold i felten.
Verdifulle prestasjoner:
Sanntidsinnsamling og -behandling av sensordata fra flere kilder:Med en omfattende grensesnittkonfigurasjon på 6 × USB 3.0 + 4 × DB9 serielle porter + 2 × Gigabit LAN-porter, kan systemet koble til radardetektorer, flere AI-visjonskameraer og kjøretøyets driftsstatussensorer i én enhet, noe som muliggjør presis datainnsamling døgnet rundt i koksovnmiljøer fylt med røyk, damp og høye temperaturer.
Kantinferanse i sanntid og rask bremsing:Den vedvarende høye ytelsen til prosessoren i stasjonærklassen, kombinert med en AI-akselerator installert via PCIe x16, muliggjør sanntids kantslutning for AI-modeller som banegjenkjenning av personell og deteksjon av begrensede områder, noe som sikrer en lukket sløyferespons på millisekundnivå fra «en person som går inn i faregrensen på 3 meter» til «utløsing av tvungen sperrebremsing».
Modulær utvidelse for ulike applikasjonsbehov:MXMs modulære utvidelsesdesign, sammen med Mini PCIe og trådløs M.2 Key-B-utvidelse, gjør det mulig for én maskinvareplattform å møte de differensierte konfigurasjonskravene til antikollisjonssystemer på tvers av forskjellige koksverk, ganske enkelt ved å bruke forskjellige utvidelsesmoduler – uten å bytte ut hele maskinen.
Kritiske sikkerhetsdata er godt beskyttet:Tre diskbrønner sammen med maskinvare-RAID 0/1 gir redundant sikkerhetskopiering for kritiske sikkerhetsdata som radaravstandsregistreringer og visuelle AI-gjenkjenningslogger, noe som effektivt forhindrer datatap forårsaket av feil på én disk og gir fullstendig datastøtte for sikkerhetsrevisjon og kontinuerlig optimalisering av antikollisjonssystemet.
Langvarig stabil drift i tøffe miljøer:Med et bredt driftstemperaturområde på -20 til 60 °C, en 9–36 V bredspenningsstrøminngang og sertifisering for 3 G vibrasjon pluss 30 G støtmotstand, kan systemet operere stabilt døgnet rundt i det høytemperatur-, støvete og vibrasjonsintensive miljøet til en skyvevogn, noe som reduserer vedlikeholdsfrekvensen og driftskostnadene betydelig.
