คอมพิวเตอร์บนเรือ APQ รุ่น E7QS-Q170 สำหรับเรดาร์นำทางแบบโซลิดสเตทสำหรับเรือเดินทะเล

ด้วยความก้าวหน้าเชิงลึกของนโยบายต่างๆ เช่นแผนปฏิบัติการการขนส่งอัจฉริยะปี 2030เรดาร์นำทางทางทะเลกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วจากเรดาร์แบบพัลส์ทั่วไปไปสู่โซลูชันแบบโซลิดสเตทเต็มรูปแบบ ที่มีฟังก์ชันการทำงานหลากหลาย และมีความน่าเชื่อถือสูง เรดาร์นำทางแบบโซลิดสเตทใหม่ไม่เพียงแต่ต้องสามารถตรวจจับเป้าหมายระยะไกลได้ในทุกสภาพอากาศเท่านั้น แต่ยังต้องบูรณาการข้อมูลจากหลายแหล่ง รวมถึงแผนที่เดินเรือและ AIS เพื่อสนับสนุนการหลีกเลี่ยงการชนอย่างชาญฉลาดและการจัดการสุขภาพของเรดาร์ ซึ่งทำให้เกิดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับกำลังการประมวลผล ความสามารถในการขยาย และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของฮาร์ดแวร์ควบคุมหลัก

เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ APQ ได้เปิดตัวโซลูชันเรดาร์นำทางแบบโซลิดสเตทสำหรับเรือเดินทะเล โดยใช้คอมพิวเตอร์บนเรือ E7QS-Q170 ซึ่งสร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มโปรเซสเซอร์เดสก์ท็อป Intel® เจนเนอเรชั่นที่ 6-9 ด้วย E7QS-Q170 เป็นแกนประมวลผล โซลูชันนี้จึงสามารถแก้ไขปัญหาสำคัญสามประการที่เรดาร์นำทางทางทะเลต้องเผชิญในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถพัฒนาเรดาร์รุ่นใหม่ที่มีเสถียรภาพ เชื่อถือได้ และขยายได้อย่างยืดหยุ่น

ความยากลำบากในการปฏิบัติงานที่มีความน่าเชื่อถือสูงในระยะยาวภายใต้สภาวะทางทะเลที่ซับซ้อน

 

ความท้าทายของลูกค้า

เรดาร์ทางทะเลต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีความชื้นสูง ละอองน้ำเค็ม และการสั่นสะเทือนรุนแรงเป็นเวลานาน ฮาร์ดแวร์ควบคุมทางอุตสาหกรรมทั่วไปมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน การสัมผัสที่ไม่ดี ความเสียหายของฮาร์ดดิสก์ และแม้กระทั่งระบบล่ม ลูกค้าต้องการแกนควบคุมที่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์โดยไม่หยุดชะงัก ภายใต้การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่กว้าง และแหล่งจ่ายไฟทางทะเลที่ไม่เสถียร และต้องมีความสามารถในการกู้คืนตัวเองอย่างรวดเร็ว

 

 

โซลูชัน APQ

การออกแบบเสริมความแข็งแรงระดับอุตสาหกรรม:วงจรหลักผ่านการเคลือบป้องกันสามชั้น (กันความชื้น กันเกลือ และกันละอองน้ำ) มีประสิทธิภาพในการต้านทานการสั่นสะเทือนได้ถึง 3Grms และประสิทธิภาพในการต้านทานแรงกระแทกได้ถึง 30G ทนทานต่อการกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมทางทะเลในระดับกายภาพ

แหล่งจ่ายไฟแบบแยกส่วนช่วงแรงดันกว้าง:รองรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 18~36V DC และใช้การออกแบบการกรองแบบแยกส่วนเพื่อลดความผันผวนและไฟกระชากของระบบไฟฟ้าในเรือได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบจะได้รับพลังงานอย่างเสถียร

ระบบการจัดการและปฏิบัติการอัจฉริยะ:ฮาร์ดแวร์ APQ Cloud Control Hand และซอฟต์แวร์ IPC Assistant ที่ติดตั้งมาในตัว ทำงานร่วมกับแพลตฟอร์มการจัดการและควบคุมระยะไกล IPC Manager เพื่อตรวจสอบ CPU, หน่วยความจำ, ฮาร์ดดิสก์ และกระบวนการระบบแบบเรียลไทม์ ในกรณีที่เกิดอาการค้างผิดปกติ ฮาร์ดดิสก์เสียหาย หรือระบบล่ม ระบบสามารถตรวจจับได้เอง รีสตาร์ทอัตโนมัติ และกู้คืนระบบได้อย่างรวดเร็ว

 

ความสำเร็จที่มีคุณค่า:

ระบบทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องและสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิหลากหลาย โดยมีโอกาสเกิดความล้มเหลวลดลงอย่างมาก อาศัยระบบการจัดการและบำรุงรักษาอัจฉริยะเพื่อให้สามารถกู้คืนตัวเองได้โดยไม่ต้องมีผู้ดูแล ทำให้ต้นทุนการบำรุงรักษาจากระยะไกลลดลงอย่างมาก และรับประกันความต่อเนื่องของข้อมูลเรดาร์ในระหว่างการเดินเรือได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

 

ปัญหาคอขวดในการรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายตัวและการขยายระบบที่ซับซ้อน

 

ความท้าทายของลูกค้า

ระบบเรดาร์รุ่นใหม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์หลายตัวพร้อมกัน เช่น GPS, AIS, สัญญาณเตือนเสียงและแสง และหน่วยควบคุมเสาอากาศเรดาร์ ซึ่งทำให้มีความต้องการอินเทอร์เฟซบัสภายนอก ประเภทและจำนวนพอร์ตอนุกรมที่หลากหลายมาก ตัวควบคุมเดิมของลูกค้ามีอินเทอร์เฟซเดียว ทำให้ยากต่อการรวมโมดูลการทำงานทั้งหมดในขณะที่ยังคงรักษาการแยกสัญญาณ ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่สำคัญต่อการอัปเกรดฟังก์ชันการทำงานของเครื่องจักรทั้งหมด

 

พอร์ตอนุกรมแบบเนทีฟหลายช่องสัญญาณ:พอร์ตอนุกรม DB9 จำนวน 4 พอร์ต โดย 2 พอร์ตนั้นรองรับการสลับโปรโตคอล RS232/422/485 ได้อย่างเต็มรูปแบบ สามารถปรับให้เข้ากับเซ็นเซอร์ต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น

 

ส่วนขยายโมดูลขั้นสุดยอด:ผ่านช่องเสียบ MXM สามารถกำหนดค่าพอร์ตอนุกรมแบบแยกทางอิเล็กทรอนิกส์หลายพอร์ต พอร์ตอีเธอร์เน็ตอิสระ หรือ GPIO ได้ตามต้องการ เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของสัญญาณในระยะไกล นอกจากนี้ยังสามารถขยายโมดูล 4G/5G/WiFi ผ่านช่องเสียบ PCIe และ Mini PCIe เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างฝั่งและเรือได้

การขยายจอแสดงผลหลายจอและพื้นที่จัดเก็บข้อมูล:จอแสดงผล 4 แชนเนล (VGA + DVI-D + DP + LVDS/eDP ภายใน) รองรับการเชื่อมต่อหลายหน้าจอสำหรับแผนที่เดินเรือและอินเทอร์เฟซเรดาร์อิสระ ช่องใส่ฮาร์ดดิสก์ขนาด 2.5 นิ้วและช่องเสียบ M.2 NVMe ที่สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ ตอบสนองความต้องการในการจัดเก็บข้อมูลเส้นทางจำนวนมาก

คุณค่าของความสำเร็จ

ตัวควบคุมเพียงตัวเดียวสามารถรวมฟังก์ชันการทำงานของอุปกรณ์หลายตัวเข้าด้วยกันได้ พอร์ตอนุกรมแบบแยกหลายช่องสัญญาณช่วยให้การส่งข้อมูลระหว่างเรดาร์และเซ็นเซอร์มีความเสถียรและปราศจากสัญญาณรบกวน ส่งผลให้การทำงานร่วมกันและความน่าเชื่อถือของระบบดีขึ้น และลดวัสดุและต้นทุนโดยรวมของเครื่องจักรลงอย่างมาก

 

ความท้าทายในการติดตั้งและบำรุงรักษาในพื้นที่จำกัด

 

ความท้าทายของลูกค้า

พื้นที่ในตู้ควบคุมห้องโดยสารมีจำกัด คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมมีขนาดใหญ่และมีวิธีการติดตั้งเพียงวิธีเดียว ทำให้การติดตั้งแบบกะทัดรัดทำได้ยาก ในขณะเดียวกัน เมื่อติดตั้งอุปกรณ์แล้ว การถอดประกอบและบำรุงรักษาในภายหลังก็ทำได้ยากมาก ลูกค้าหวังว่าตัวควบคุมจะไม่เพียงแต่มีขนาดกะทัดรัดและเล็กเท่านั้น แต่ยังรองรับวิธีการติดตั้งที่ยืดหยุ่นเพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบประจำวันและการเปลี่ยนชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็ว

 

ตัวเครื่องขนาดกะทัดรัด:ด้วยขนาดโดยรวมเพียง 268×194.2×159.5 มม. โครงสร้างจึงมีขนาดกะทัดรัดสูง สามารถติดตั้งลงในตู้ควบคุมต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย

การติดตั้งแบบหลายทิศทาง:รองรับวิธีการติดตั้ง 3 แบบ (ขาตั้ง VESA, ติดผนัง, ติดตั้งบนโต๊ะ) เพื่อให้เหมาะสมกับพื้นที่จำกัดของเรือและห้องโดยสารประเภทต่างๆ

ระบบระบายความร้อนแบบแยกอิสระ และการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ:ใช้การออกแบบระบายความร้อนแบบแยกอิสระสำหรับ CPU และตัวเครื่อง เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงภายในตู้ปิด ส่วนประกอบสำคัญ เช่น ฮาร์ดดิสก์และฝาปิด ใช้การออกแบบให้ถอดประกอบได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ หรือถอดประกอบได้อย่างรวดเร็ว ช่วยลดเวลาในการบำรุงรักษาในสถานที่

 

คุณค่าของความสำเร็จ

ตัวควบคุมสามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็วในพื้นที่จำกัดมาก และฝังลงในตู้ควบคุมเรดาร์ที่มีอยู่ของลูกค้าได้อย่างง่ายดาย ช่วยลดเวลาหยุดทำงานระหว่างการบำรุงรักษา และการเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่สามารถทำได้ภายในไม่กี่นาที ซึ่งสอดคล้องกับจังหวะการทำงานที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพของเรืออย่างเต็มที่