Computador de bordo APQ E7QS-Q170 em radar de navegação marítima de estado sólido

Com o aprofundamento de políticas como aPlano de Ação para Transporte Marítimo Inteligente 2030Os radares de navegação marítima estão acelerando sua evolução, passando de radares de pulso convencionais para soluções totalmente de estado sólido, multifuncionais e altamente confiáveis. Os novos radares de navegação de estado sólido devem não apenas permitir a detecção de alvos a longa distância em quaisquer condições climáticas, mas também integrar informações de múltiplas fontes, incluindo cartas náuticas e AIS, para oferecer suporte à prevenção inteligente de colisões e ao gerenciamento da integridade do radar, impondo requisitos rigorosos à capacidade de processamento, expansibilidade e adaptabilidade a ambientes hostis do hardware de controle principal.

Para atender a esses requisitos, a APQ lançou uma solução de radar de navegação marítima de estado sólido baseada no computador de bordo E7QS-Q170, construído sobre a plataforma de processadores Intel® de 6ª a 9ª geração para desktops. Com o E7QS-Q170 como núcleo de computação, a solução aborda com precisão os três principais desafios enfrentados pelos radares de navegação marítima em ambientes marítimos adversos, possibilitando o desenvolvimento de sistemas de radar de próxima geração estáveis, confiáveis ​​e com flexibilidade de expansão.

Dificuldade na operação de alta confiabilidade a longo prazo em condições marítimas complexas.

 

Desafio do Cliente

Os radares marítimos ficam expostos por longos períodos a ambientes marinhos com alta umidade, névoa salina e vibração severa. Os componentes de controle industrial comuns são propensos à corrosão, mau contato, danos ao disco rígido e até mesmo falhas do sistema. O cliente exige que o núcleo de controle opere de forma estável e ininterrupta 24 horas por dia, 7 dias por semana, sob vibração contínua, amplas variações de temperatura e fornecimento de energia marítima instável, além de possuir capacidade de autorrecuperação rápida.

 

 

Solução APQ

Design reforçado de nível industrial:O circuito principal passa por um tratamento triplo de proteção (à prova de umidade, à prova de sal e à prova de respingos), com desempenho antivibração de até 3Grms e desempenho antichoque de até 30G, resistindo à erosão do ambiente marinho em nível físico.

Fonte de alimentação isolada de ampla faixa de tensão:Suporta entrada de tensão CC de 18 a 36 V e adota um design de filtragem isolada para suprimir eficazmente as flutuações e picos da rede elétrica marítima, garantindo uma alimentação estável do sistema.

Sistema Inteligente de Operação e Manutenção:O dispositivo possui hardware APQ Cloud Control Hand integrado e software IPC Assistant, que, em conjunto com a plataforma remota de operação e manutenção IPC Manager, monitoram em tempo real a CPU, a memória, o disco rígido e os processos do sistema. Em caso de travamento anormal, falha no disco rígido ou falha do sistema, ele detecta o problema, reinicia automaticamente e recupera o sistema de forma ativa.

 

Valorização das Conquistas:

O sistema opera de forma estável sob vibração contínua e em uma ampla faixa de temperaturas, com uma redução significativa na probabilidade de falhas; graças ao sistema inteligente de operação e manutenção que permite a autorrecuperação sem intervenção humana, o custo da manutenção remota é bastante reduzido, garantindo efetivamente a continuidade dos dados de radar durante a navegação do navio.

 

 

Gargalos na fusão multissensorial e na expansão complexa

 

Desafio do Cliente

O sistema de radar de nova geração precisa conectar simultaneamente múltiplos sensores e atuadores, como GPS, AIS, alarmes sonoros e luminosos e unidades de controle de antenas de radar, o que impõe requisitos bastante diversificados para interfaces de barramento externas, tipos e quantidades de portas seriais. O controlador original do cliente possui uma única interface, o que dificulta a integração de todos os módulos funcionais, garantindo o isolamento de sinal e restringindo seriamente a atualização funcional de toda a máquina.

 

Portas seriais nativas multicanal:4 portas seriais DB9, sendo 2 delas compatíveis com comutação de protocolo completo RS232/422/485, adaptando-se de forma flexível a diferentes sensores.

 

Expansão definitiva de módulos:Através do slot de expansão MXM, é possível configurar opcionalmente múltiplas portas seriais com isolamento eletrônico, portas Ethernet independentes ou GPIO para garantir a integridade do sinal em longas distâncias; módulos 4G/5G/WiFi podem ser expandidos através de slots PCIe e Mini PCIe para viabilizar conexões de dados entre a costa e o navio.

Expansão para múltiplos monitores e armazenamento:Tela de 4 canais (VGA + DVI-D + DP + LVDS/eDP interno), com suporte para interligação de múltiplas telas com cartas náuticas e interfaces de radar independentes; compartimento para disco rígido de 2,5 polegadas com substituição rápida sem ferramentas e slot M.2 NVMe, atendendo às necessidades de armazenamento local de grandes volumes de dados de navegação.

Valorizar Conquistas

Um único controlador completa a integração de funções de múltiplos dispositivos; portas seriais isoladas multicanal garantem a transmissão de dados estável e livre de interferências entre o radar e os sensores, melhorando simultaneamente a integração e a confiabilidade do sistema e reduzindo significativamente o material e os custos gerais da máquina.

 

Desafios de implantação e manutenção em espaços limitados

 

Desafio do Cliente

O espaço disponível nos painéis de controle das cabines é limitado. Os computadores industriais tradicionais são grandes e possuem um único método de instalação, o que dificulta a implantação em espaços compactos. Além disso, uma vez instalado, o equipamento torna sua desmontagem e manutenção extremamente inconvenientes. O cliente espera que o controlador seja não apenas compacto e pequeno, mas também ofereça métodos de instalação flexíveis para facilitar a inspeção diária e a substituição rápida de equipamentos.

 

Corpo compacto:Com dimensões totais de apenas 268×194,2×159,5 mm, a estrutura é altamente integrada, podendo ser facilmente incorporada em diversos painéis de controle.

Instalação com múltiplas atitudes:Suporta três métodos de instalação (montagem VESA, montagem na parede e instalação em mesa) para atender às restrições de espaço de diferentes tipos de navios e cabines.

Dissipação de calor independente e manutenção sem ferramentas:Adota um design térmico independente para a CPU e o chassi, adaptando-se ao ambiente de alta temperatura em gabinetes fechados; componentes-chave, como discos rígidos e tampas de portas, possuem um design de desmontagem rápida ou sem ferramentas, reduzindo o tempo de manutenção no local.

 

Valorizar Conquistas

O controlador pode ser implantado rapidamente em espaços extremamente limitados e facilmente integrado aos painéis de controle de radar existentes do cliente; o tempo de inatividade durante a manutenção é reduzido e a substituição de peças de reposição pode ser concluída em minutos, adaptando-se perfeitamente ao ritmo de operação compacto e eficiente do navio.