Giải pháp

Hệ thống kiểm tra chống va chạm xe đẩy APQ E7DS

Hệ thống kiểm tra chống va chạm xe đẩy APQ E7DS

Hệ thống kiểm tra chống va chạm xe đẩy APQ E7DS

Trong các hoạt động đẩy than cốc tại các nhà máy luyện cốc, các phương tiện vận chuyển lò cốc cỡ lớn như xe đẩy và xe dẫn than cốc di chuyển qua lại trên các đường ray bụi bặm, nhiệt độ cao. Việc duy trì khoảng cách an toàn giữa nhân viên tại chỗ và các phương tiện đang di chuyển từ lâu đã là một vấn đề quan trọng trong ngành. Các hệ thống chống va chạm truyền thống dựa vào quan sát thủ công và các cơ chế giới hạn cơ khí cố định, vốn có nhược điểm là phản hồi chậm, tỷ lệ báo động sai cao và khả năng thích ứng kém với các điều kiện làm việc phức tạp. Khi quá trình chuyển đổi thông minh trong ngành công nghiệp luyện cốc tiếp tục được đẩy mạnh, các hệ thống chống va chạm cảm biến đa nguồn dựa trên phát hiện radar, nhận dạng hình ảnh và phân tích AI đang trở thành cấu hình tiêu chuẩn trong toàn ngành.

Sau nhiều vòng lựa chọn mô hình và kiểm định nghiêm ngặt tại chỗ, khách hàng cuối cùng đã chọn máy tính công nghiệp nhúng làm mát bằng quạt APQ E7DS có khả năng mở rộng làm nền tảng điện toán biên cốt lõi cho hệ thống thử nghiệm chống va chạm xe đẩy thông minh của mình.

Thách thức của khách hàng

  • Các yêu cầu về xử lý ảnh hiệu năng cao và suy luận trí tuệ nhân tạo:Hệ thống kiểm tra chống va chạm phải xử lý nhiều luồng video HD trong thời gian thực và chạy các thuật toán thị giác AI như nhận dạng quỹ đạo người vận hành và phát hiện xâm nhập khu vực hạn chế. Điều này đòi hỏi IPC phải cung cấp hiệu năng tính toán mạnh mẽ và khả năng xuất đa màn hình.
  • Giao diện mở rộng phong phú:Hệ thống phải kết nối đồng thời với các mô-đun phát hiện radar, hệ thống giám sát video đa góc, hệ thống báo động âm thanh/hình ảnh và bộ truyền động phanh cưỡng bức. Do đó, IPC phải cung cấp đủ khe cắm mở rộng cùng với nhiều cổng nối tiếp và nhiều giao diện USB.
  • Khả năng thích ứng với môi trường công nghiệp khắc nghiệt:Các địa điểm vận hành xe đẩy thường có nhiệt độ cao, bụi bẩn và rung động. Do đó, IPC phải hỗ trợ hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng và có khả năng chống rung và va đập mạnh mẽ.
  • Phối hợp nhiều thiết bị và tải dữ liệu lên:Hệ thống kiểm tra chống va chạm phải tải dữ liệu giám sát thời gian thực lên trung tâm điều phối nhà máy luyện cốc. Điều này đòi hỏi hai cổng Gigabit Ethernet để phân tách lưu lượng truy cập, cũng như hỗ trợ mở rộng không dây 4G/5G.
  • Hoạt động ổn định và đáng tin cậy lâu dài:Các dây chuyền sản xuất luyện cốc hoạt động liên tục, do đó IPC phải có thiết kế nhiệt chủ động và độ tin cậy cấp công nghiệp để đảm bảo hoạt động không gián đoạn 24/7.
vận chuyển kim loại lỏng trong xưởng lò luyện kim hở

Giải pháp APQ

E7DS特点EN(1)
  • Nền tảng điện toán hiệu năng cao dành cho suy luận thời gian thực tại biên:E7DS được trang bị bộ vi xử lý Intel® thế hệ thứ 6 đến thứ 9 thuộc dòng máy tính để bàn với công suất tiêu thụ TDP lên đến 65 W. Thiết bị có hai khe cắm bộ nhớ DDR4 SO-DIMM hỗ trợ kênh đôi, tối đa 64 GB. Đồ họa tích hợp Intel UHD Graphics hỗ trợ xuất hình ảnh ra ba màn hình thông qua VGA, DVI-D và DP, với độ phân giải lên đến 4K. Hiệu năng cao ổn định của bộ vi xử lý dòng máy tính để bàn đủ để hỗ trợ suy luận thời gian thực tại biên cho các mô hình AI chống va chạm, đảm bảo độ trễ từ đầu đến cuối—từ nhận dạng người dùng đến lệnh phanh—đáp ứng các yêu cầu an toàn.
  • Giao diện I/O đa dạng cho phép kết nối nhiều thiết bị cảm biến chỉ trong một thiết bị duy nhất:Hệ thống kiểm tra chống va chạm xe đẩy phải kết nối với nhiều thiết bị khác nhau, bao gồm cảm biến radar, nhiều camera quan sát AI và cảm biến trạng thái hoạt động của xe. E7DS cung cấp sáu cổng USB 3.0 ở mặt trước, cho phép kết nối đồng thời với nhiều camera công nghiệp và camera quan sát AI. Hai cổng LAN Gigabit của Intel được cung cấp: một cổng để truy cập mạng thu thập dữ liệu radar và hình ảnh, và cổng còn lại để liên lạc với hệ thống điều phối cấp cao hơn, cho phép phân luồng giao thông mà không gây tắc nghẽn. Bốn cổng nối tiếp DB9—hai cổng có thể chuyển đổi giữa RS232/422/485 và hai cổng RS232 cố định—có thể kết nối ổn định với các thiết bị LiDAR, cảm biến trạng thái xe, bộ điều khiển PLC và các thiết bị hiện trường khác.
  • Các khe cắm mở rộng PCIe tiêu chuẩn cho phép tích hợp linh hoạt các card mở rộng:Khả năng mở rộng là một trong những điểm nổi bật cốt lõi của E7DS. E7DS cung cấp kiến ​​trúc mở rộng PCIe tiêu chuẩn hỗ trợ kết hợp PCIe x16, PCIe x4 và PCI, cho phép tích hợp linh hoạt các card thu hình ảnh, card tăng tốc AI, card điều khiển chuyển động và các bo mạch chuyên dụng khác. Trong hệ thống thử nghiệm chống va chạm xe đẩy, khe cắm PCIe x16 có thể được sử dụng cho bộ tăng tốc suy luận AI chuyên dụng, cải thiện đáng kể tốc độ suy luận phía cạnh cho nhận dạng người và phát hiện khu vực hạn chế; khe cắm PCIe x4 có thể được sử dụng cho các card thu khung hình đa kênh để đạt được khả năng thu thập và xử lý trước đồng bộ nhiều luồng video camera. Các card mở rộng có chiều dài lên đến 185 mm và TDP 130 W được hỗ trợ, làm cho nền tảng này phù hợp với không gian lắp đặt hạn chế trên xe đẩy.
  • Khả năng mở rộng dạng mô-đun MXM cho phép tùy chỉnh theo yêu cầu:E7DS tích hợp giao diện MXM 3.0 tốc độ cao và hỗ trợ các thẻ mở rộng APQ MXM, cho phép mở rộng linh hoạt với bốn cổng LAN Gigabit bổ sung, sáu cổng nối tiếp, 16 kênh GPIO, và nhiều hơn nữa. Nó cũng hỗ trợ mở rộng Mini PCIe và M.2 Key-B cho các mô-đun không dây như Wi-Fi và 4G/5G, và bao gồm hai khe cắm SIM. Trong hệ thống thử nghiệm chống va chạm xe đẩy, các mô-đun MXM có thể mở rộng chức năng GPIO để giao tiếp trực tiếp với các bộ truyền động phanh, trong khi Mini PCIe hoặc M.2 Key-B có thể được sử dụng để thêm các mô-đun 4G/5G để truyền tải từ xa trạng thái hệ thống và thông tin cảnh báo.
  • Lưu trữ đa ổ đĩa và RAID để bảo mật dữ liệu:E7DS hỗ trợ SSD M.2 NVMe/SATA, cùng với một khay ổ đĩa 2,5 inch có thể tháo lắp nóng và một khay ổ đĩa 2,5 inch bên trong, cho phép tối đa ba ổ lưu trữ, và hỗ trợ RAID phần cứng 0/1. Trong hệ thống thử nghiệm chống va chạm xe đẩy, tính năng nhân bản RAID 1 đảm bảo sao lưu dự phòng dữ liệu an toàn quan trọng như dữ liệu đo khoảng cách bằng radar và bản ghi nhận dạng hình ảnh AI, giúp ngăn ngừa hiệu quả việc mất dữ liệu do lỗi một ổ đĩa.
  • Thiết kế đạt tiêu chuẩn công nghiệp, chịu được phạm vi nhiệt độ rộng và chống rung, phù hợp với môi trường lò luyện cốc khắc nghiệt:Môi trường vận hành xe đẩy than thường có nhiệt độ cao, nhiều bụi và rung động mạnh. E7DS sở hữu bộ tản nhiệt hợp kim nhôm diện tích lớn kết hợp với khung thép mạ kẽm, cùng với hệ thống làm mát chủ động bằng quạt thông minh PWM. Các lá tản nhiệt bằng nhôm lớn và thiết kế ống dẫn nhiệt bằng đồng giúp giải quyết hiệu quả vấn đề tản nhiệt cho CPU hiệu năng cao trong môi trường kín trên xe. Nó hỗ trợ điện áp đầu vào rộng 9–36 VDC, thích ứng tốt với sự dao động điện áp trong hệ thống nguồn điện trên xe đẩy than. Phạm vi nhiệt độ hoạt động là -20 đến 60°C và phạm vi nhiệt độ lưu trữ là -40 đến 80°C, hệ thống đã vượt qua thử nghiệm rung động ngẫu nhiên 3 Grms và thử nghiệm sốc 30 G, cho phép hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường lò cốc khắc nghiệt với khói, hơi nước, nhiệt độ cao và rung động. Mặt trước tích hợp nút nguồn, nút khởi động lại và các đèn báo trạng thái hệ thống để thuận tiện cho việc bảo trì tại hiện trường.

Những thành tựu nổi bật:

  • Thu thập và xử lý dữ liệu cảm biến đa nguồn theo thời gian thực:Với cấu hình giao diện phong phú gồm 6 cổng USB 3.0 + 4 cổng nối tiếp DB9 + 2 cổng LAN Gigabit, hệ thống có thể kết nối các thiết bị dò radar, nhiều camera quan sát AI và cảm biến trạng thái hoạt động của xe trong một thiết bị duy nhất, cho phép thu thập dữ liệu chính xác 24/7 trong môi trường lò luyện cốc đầy khói, hơi nước và nhiệt độ cao.
  • Suy luận tại chỗ theo thời gian thực và phanh nhanh:Hiệu năng cao ổn định của bộ xử lý máy tính để bàn, kết hợp với bộ tăng tốc AI được cài đặt qua PCIe x16, cho phép suy luận thời gian thực tại biên cho các mô hình AI như nhận dạng quỹ đạo di chuyển của người và phát hiện khu vực hạn chế, đảm bảo phản hồi vòng kín ở mức mili giây từ "một người đi vào ranh giới nguy hiểm 3 mét" đến "kích hoạt phanh khóa cưỡng chế".
  • Khả năng mở rộng theo mô-đun để đáp ứng nhu cầu ứng dụng đa dạng:Thiết kế mở rộng dạng mô-đun MXM, cùng với khả năng mở rộng không dây Mini PCIe và M.2 Key-B, cho phép một nền tảng phần cứng duy nhất đáp ứng các yêu cầu cấu hình khác nhau của hệ thống chống va chạm tại các nhà máy luyện cốc khác nhau chỉ bằng cách sử dụng các mô-đun mở rộng khác nhau — mà không cần thay thế toàn bộ máy.
  • Dữ liệu an toàn quan trọng được bảo vệ tốt:Ba khoang ổ đĩa cùng với RAID phần cứng 0/1 cung cấp khả năng sao lưu dự phòng cho các dữ liệu an toàn quan trọng như bản ghi đo khoảng cách bằng radar và nhật ký nhận dạng hình ảnh AI, giúp ngăn ngừa hiệu quả tình trạng mất dữ liệu do lỗi một ổ đĩa và cung cấp hỗ trợ dữ liệu đầy đủ cho việc kiểm toán an toàn và tối ưu hóa liên tục hệ thống chống va chạm.
  • Hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường khắc nghiệt:Với dải nhiệt độ hoạt động rộng từ -20 đến 60°C, điện áp đầu vào rộng 9–36 V và chứng nhận khả năng chống rung 3G cộng với khả năng chống sốc 30G, hệ thống có thể hoạt động ổn định 24/7 trong môi trường nhiệt độ cao, nhiều bụi và rung động mạnh của xe đẩy, giúp giảm đáng kể tần suất bảo trì và chi phí vận hành.
E7DS结构图EN(1)