Sistem za testiranje proti trčenju potiskalnega avtomobila APQ E7DS
Pri potiskanju koksa v koksnih podjetjih se velika koksarna vozila, kot so potisni vagoni in vozniki za prevoz koksa, premikajo naprej in nazaj po visokotemperaturnih in prašnih tirnicah. Ohranjanje varne razdalje med osebjem na lokaciji in premikajočimi se vozili je že dolgo ključnega pomena v industriji. Tradicionalni sistemi za preprečevanje trkov se zanašajo na ročno opazovanje in fiksne mehanske omejitvene mehanizme, ki se soočajo s počasnim odzivom, visoko stopnjo lažnih alarmov in slabo prilagodljivostjo kompleksnim delovnim pogojem. Ker se inteligentna preobrazba v koksarniški industriji še naprej poglablja, postajajo sistemi za preprečevanje trkov z več viri, ki temeljijo na radarskem zaznavanju, vizualnem prepoznavanju in analitiki umetne inteligence, standardna konfiguracija v celotni industriji.
Po več krogih izbire modela in strogem preverjanju na kraju samem se je stranka na koncu odločila za vgrajeni industrijski računalnik APQ E7DS Expandable Fan-Cooled Embedded Industrial PC kot osrednjo platformo za robno računalništvo za svoj inteligentni sistem za testiranje proti trkom potiskanih vagonov.
Izziv za stranke
Zahteve za visokozmogljivo obdelavo slik in sklepanje na podlagi umetne inteligence:Sistem za testiranje proti trkom mora v realnem času obdelati več video tokov visoke ločljivosti in izvajati algoritme umetne inteligence, kot sta prepoznavanje trajektorije operaterja in zaznavanje vdorov v omejeno območje. To zahteva, da IPC zagotavlja visoko računalniško zmogljivost in možnost prikaza na več zaslonih.
Bogati razširitveni vmesniki:Sistem se mora hkrati povezati z moduli za zaznavanje radarja, večkotnim video nadzorom, zvočnimi/vizualnimi alarmi in aktuatorji prisilnega zaviranja. Zato mora IPC zagotavljati dovolj razširitvenih rež skupaj z več serijskimi vrati in več vmesniki USB.
Prilagodljivost zahtevnim industrijskim okoljem:Obratovalna mesta potiskalnih vagonov vključujejo visoke temperature, prah in vibracije. IPC mora zato podpirati delovanje v širokem temperaturnem območju in nuditi robustno odpornost proti vibracijam in udarcem.
Usklajevanje več naprav in nalaganje podatkov:Sistem za testiranje proti trkom mora nalagati podatke spremljanja v realnem času v dispečerski center koksarne. To zahteva dvojni gigabitni ethernet za ločevanje prometa in podporo za brezžično širitev 4G/5G.
Dolgoročno stabilno in zanesljivo delovanje:Proizvodne linije za koksiranje delujejo neprekinjeno, zato mora imeti IPC aktivno toplotno zasnovo in zanesljivost industrijskega razreda, da se zagotovi nemoteno delovanje 24 ur na dan, 7 dni v tednu.
Rešitev APQ
Visokozmogljiva računalniška platforma za sklepanje na robovih v realnem času:E7DS poganjajo procesorji Intel® Core / Pentium / Celeron namiznega razreda od 6. do 9. generacije s podporo za TDP do 65 W. Ima dve reži za pomnilnik DDR4 SO-DIMM s podporo za dvokanalni pomnilnik do 64 GB. Integrirana grafika Intel UHD podpira izhod za tri zaslone prek VGA, DVI-D in DP, z ločljivostjo do 4K. Trajna visoka zmogljivost procesorja namiznega razreda zadostuje za podporo sklepanja na robu v realnem času za modele umetne inteligence za preprečevanje trkov, kar zagotavlja, da celotna zakasnitev – od prepoznavanja osebja do izdaje ukazov za zaviranje – izpolnjuje varnostne zahteve.
Bogati vhodno/izhodni vmesniki za povezljivost z več senzorskimi napravami iz ene enote:Sistem za testiranje proti trčenju potiskalnega vozila se mora povezati z različnimi napravami, vključno z radarskimi senzorji, več kamerami z umetno inteligenco in senzorji za stanje delovanja vozila. E7DS ima šest vhodov USB 3.0 na sprednji plošči, ki omogočajo hkratno povezavo z več industrijskimi kamerami in kamerami z umetno inteligenco. Na voljo sta dva vhoda Intel Gigabit LAN: eden za dostop do omrežja za zajem radarskih in vizualnih podatkov, drugi pa za komunikacijo z višjim dispečerskim sistemom, kar omogoča ločevanje prometa brez zastojev. Štiri serijska vrata DB9 – dva preklapljajoča med RS232/422/485 in dva fiksna RS232 – se lahko stabilno povežejo z enotami LiDAR, senzorji stanja vozila, krmilniki PLC in drugimi terenskimi napravami.
Standardne razširitvene reže PCIe za prilagodljivo integracijo dodatnih kartic:Razširljivost je ena glavnih prednosti platforme E7DS. E7DS ponuja standardno razširitveno arhitekturo PCIe, ki podpira kombinacijo PCIe x16, PCIe x4 in PCI, kar omogoča prilagodljivo integracijo kartic za zajem slik, kartic za pospeševanje umetne inteligence, kartic za nadzor gibanja in drugih specializiranih plošč. V sistemu za testiranje proti trkom potiskačev se lahko reža PCIe x16 uporabi za namensko pospeševanje sklepanja umetne inteligence, kar znatno izboljša hitrost sklepanja na robu za prepoznavanje osebja in zaznavanje omejenega območja; reža PCIe x4 se lahko uporabi za večkanalne kartice za zajemanje sličic za doseganje sinhroniziranega zajemanja in predobdelave video tokov več kamer. Podprte so razširitvene kartice do dolžine 185 mm in 130 W TDP, zaradi česar je platforma primerna za omejen prostor za namestitev potiskačev.
Modularna razširitev MXM za prilagoditev na zahtevo:E7DS ima integriran visokohitrostni vmesnik MXM 3.0 in podpira razširitvene kartice APQ MXM, kar omogoča prilagodljivo razširitev za štiri dodatna gigabitna LAN vrata, šest serijskih vrat, 16 GPIO kanalov in še več. Podpira tudi razširitev Mini PCIe in M.2 Key-B za brezžične module, kot sta Wi-Fi in 4G/5G, ter vključuje dve reži za SIM. V sistemu za testiranje proti trčenju potiskača lahko moduli MXM razširijo funkcije GPIO za neposredno povezavo z zavornimi aktuatorji, medtem ko se Mini PCIe ali M.2 Key-B lahko uporabita za dodajanje modulov 4G/5G za oddaljeno izmenjavo informacij o stanju sistema in alarmih.
Večdiskni pomnilnik in RAID za varnost podatkov:E7DS podpira pogone M.2 NVMe/SATA SSD, skupaj z enim 2,5-palčnim režo za pogon z možnostjo vroče zamenjave in enim notranjim 2,5-palčnim režo za pogon, za skupno do tri pogone za shranjevanje, ter podpira strojno opremo RAID 0/1. V sistemu za testiranje proti trčenju potiskalnega avtomobila zrcaljenje RAID 1 zagotavlja redundantno varnostno kopiranje kritičnih varnostnih podatkov, kot so podatki o radarskem določanju razdalje in zapisi vizualnega prepoznavanja z umetno inteligenco, s čimer učinkovito preprečuje izgubo podatkov zaradi okvare enega samega pogona.
Industrijska zasnova, odporna na širok temperaturni razred in vibracije, za zahtevna okolja koksnih peči:Za delovna okolja potiskalnega vozila so značilne visoke temperature, močan prah in pogoste vibracije. E7DS ima veliko površino hladilnika iz aluminijeve zlitine v kombinaciji z ohišjem iz pocinkanega jekla, skupaj z aktivnim hlajenjem s pametnim ventilatorjem PWM. Njegova velika aluminijasta rebra in bakrena toplotna cev učinkovito rešujejo težave z odvajanjem toplote za visokozmogljive procesorje v zaprtih vgrajenih okoljih. Podpira širok napetostni vhod 9–36 VDC in se dobro prilagaja nihanjem napetosti v vgrajenem napajalnem sistemu potiskalnega vozila. Območje delovanja je od -20 do 60 °C, območje temperature shranjevanja pa od -40 do 80 °C, sistem pa je prestal testiranje naključnih vibracij 3 Grms in udarce 30 G, kar omogoča dolgoročno stabilno delovanje v zahtevnih okoljih koksarne, vključno z dimom, paro, visokimi temperaturami in vibracijami. Sprednja plošča ima gumb za vklop, gumb za ponastavitev in indikatorje stanja sistema za priročno vzdrževanje na terenu.
Vrednostni dosežki:
Pridobivanje in obdelava podatkov iz več virov v realnem času:Z bogato konfiguracijo vmesnikov 6 × USB 3.0 + 4 × serijskimi vrati DB9 + 2 × gigabitnimi vrati LAN lahko sistem v eni enoti poveže radarske detektorje, več kamer z umetno inteligenco in senzorje stanja delovanja vozila, kar omogoča natančno 24/7 zajemanje podatkov v koksarniških okoljih, polnih dima, pare in visokih temperatur.
Sklepanje robov v realnem času in hitro zaviranje:Trajna visokozmogljiva izhodna moč procesorja namiznega razreda v kombinaciji s pospeševalnikom umetne inteligence, nameščenim prek PCIe x16, omogoča sklepanje na robovih v realnem času za modele umetne inteligence, kot sta prepoznavanje trajektorije osebe in zaznavanje omejenega območja, kar zagotavlja odziv v zaprti zanki na ravni milisekunde od »osebe, ki vstopi v 3-metrsko nevarno mejo« do »sprožitve prisilnega zaviranja z blokado«.
Modularna razširitev za različne potrebe uporabe:Modularna razširitvena zasnova MXM skupaj z brezžično razširitvijo Mini PCIe in M.2 Key-B omogoča, da ena sama strojna platforma izpolnjuje različne konfiguracijske zahteve sistemov za preprečevanje trkov v različnih koksarnah preprosto z uporabo različnih razširitvenih modulov – brez zamenjave celotnega stroja.
Kritični varnostni podatki so dobro zaščiteni:Trije reži za pogone skupaj s strojno opremo RAID 0/1 zagotavljajo redundantno varnostno kopiranje kritičnih varnostnih podatkov, kot so zapisi radarske razdalje in dnevniki vizualnega prepoznavanja z umetno inteligenco, kar učinkovito preprečuje izgubo podatkov zaradi okvare enega samega pogona in zagotavlja popolno podporo podatkov za varnostne preglede in nenehno optimizacijo sistema za preprečevanje trkov.
Dolgoročno stabilno delovanje v zahtevnih okoljih:S širokim temperaturnim razponom od -20 do 60 °C, široko napetostno vhodno napetostjo 9–36 V in certifikatom za odpornost proti vibracijam 3 G ter odpornosti proti udarcem 30 G lahko sistem stabilno deluje 24 ur na dan, 7 dni v tednu v okolju potisne kabine z visokimi temperaturami, prahom in intenzivnimi vibracijami, kar znatno zmanjša pogostost vzdrževanja in obratovalne stroške.
