項目背景
在焦化企業的推焦作業環節，推焦車、攔焦車等大型焦爐車輛在高溫、多塵的軌道上往復運行，現場作業人員與運行車輛之間的安全距離管控一直是行業重大課題。傳統的防撞系統依賴人工觀察和固定機械限位，存在響應延遲、誤判率高、無法適應復雜工況等痛點。隨著焦化行業智能化改造的深入推進，基于雷達探測、視覺識別、AI分析的多源感知防撞系統正成為行業標配。以下阿普奇擴展型帶風扇嵌入式工控機E7DS在推焦車防撞測試系統中的解決方案。
推焦車防撞測試案例 | 阿普奇擴展型帶風扇嵌入式工控機E7DS在推焦車防撞測試系統中的應用實踐
應用需求
- 高性能圖像處理與AI推理需求：防撞測試系統需實時處理多路高清視頻流，運行人員軌跡識別、禁區入侵判斷等AI視覺算法，要求工控機具備強勁的計算性能和多路顯示輸出能力；
- 豐富的擴展接口：系統需同時接入雷達探測模塊、多角度視頻監控、聲光報警器、強制制動執行機構等多類設備，要求工控機具備充足的擴展槽位和多串口、多USB接口；
- 嚴苛的工業環境適應性：推焦車作業現場存在高溫、多塵、振動等惡劣工況，要求工控機具備寬溫工作能力和良好的抗振抗沖擊性能；
- 多設備協同與數據上傳：防撞測試系統需將實時監測數據上傳至焦化廠調度中心，要求工控機具備雙千兆網絡實現數據分流，并支持4G/5G無線擴展；
- 長期穩定可靠運行：焦化產線連續作業，要求工控機具備主動散熱設計和工業級可靠性，確保7×24小時不間斷運行。
方案優勢
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高性能計算平臺，支撐邊緣端實時推理：E7DS搭載Intel? 6-9代Core/Pentium/Celeron桌面級處理器，TDP最高支持65W。配備2個DDR4 SO-DIMM內存插槽，雙通道支持，最高可達64GB。集成Intel超核芯顯卡，支持VGA、DVI-D、DP三路顯示輸出，最高支持4K分辨率。桌面級處理器的持續高性能輸出，足以支撐防撞AI模型在邊緣端的實時推理運行，確保從人員識別到制動指令下發的端到端延遲滿足安全要求。 -
豐富I/O接口，一機接入多類感知設備：推焦車防撞測試系統需同時接入雷達探測、多路AI視覺攝像頭、車輛運行狀態傳感器等多類設備。E7DS前置提供6個USB 3.0接口，可同時連接多路工業相機和AI視覺攝像頭。2個Intel千兆網口，一路用于雷達與視覺數據采集網絡接入，一路用于與上位調度系統通信，實現數據分流不擁堵。4個DB9串口——其中2個支持RS232/422/485協議切換，2個為RS232——可穩定連接激光雷達、車輛狀態傳感器、PLC控制器等現場設備。 -
PCIe標準擴展槽，靈活接入各類板卡：擴展能力是E7DS的核心亮點之一。E7DS提供標準PCIe擴展槽方案：支持PCIe x16、PCIe x4和PCI的組合，可靈活接入圖像采集卡、AI加速卡或運動控制卡等專業板卡。在推焦車防撞測試系統中，PCIe x16插槽可用于接入專用AI推理加速卡，大幅提升邊緣端人員識別與禁區判斷的推理速度；PCIe x4插槽可用于接入多路圖像采集卡，實現多路攝像頭視頻信號的同步采集與預處理。擴展卡長度≤185mm，TDP≤130W，適配推焦車有限的車載安裝空間。 -
MXM模塊化擴展，按需定制功能：E7DS內部集成高速MXM 3.0接口，支持APQ MXM擴展卡，可靈活擴展4個千兆網口、6個串口、16路GPIO等功能。同時支持Mini PCIe和M.2 Key-B擴展WiFi、4G/5G等無線模塊，并配備雙SIM卡槽。在推焦車防撞測試系統中，可通過MXM模塊擴展GPIO功能直接對接制動執行器，通過Mini PCIe或M.2 Key-B擴展4G/5G模塊實現防撞系統狀態與報警信息的遠程回傳。 -
多硬盤存儲與RAID，保障數據安全：E7DS支持M.2 NVMe/SATA固態硬盤，外加快拆式2.5英寸硬盤位和內置2.5英寸硬盤位，最多支持3硬盤存儲，并支持硬件RAID 0/1。在推焦車防撞測試系統中，RAID 1鏡像模式可確保雷達測距數據、AI視覺識別記錄等關鍵安全數據的冗余備份，有效防止單盤故障導致的數據丟失。 - 工業級寬溫抗振，勝任焦爐現場嚴苛環境：推焦車作業環境高溫、多塵、振動頻繁。E7DS整機采用鋁合金大面積散熱器搭配鍍鋅鋼板箱體，配合PWM智能風扇主動散熱，大面積鋁鰭片配合銅管導熱設計，完美解決高性能CPU在密閉車載環境中的發熱問題。支持9~36V直流寬壓供電，適配推焦車車載供電系統的電壓波動。工作溫度覆蓋-20~60℃，存儲溫度-40~80℃，并經過3G隨機振動及30G沖擊測試，能夠在焦爐現場煙塵、蒸汽、高溫、振動的惡劣環境中長期穩定運行。前面板集成了電源按鍵、復位按鍵和系統狀態指示燈，現場維護非常便捷。
E7DS系列方案的應用和推廣價值
- 多源感知數據實時采集與處理：6×USB 3.0+4×DB9串口+2×千兆網口的豐富接口配置，實現雷達探測、多路AI視覺攝像頭、車輛運行狀態傳感器的一機接入，在煙塵、蒸汽、高溫的焦爐現場完成24小時全天候精準數據采集。
- 邊緣端實時推理與快速制動：桌面級處理器的持續高性能輸出配合PCIe x16擴展的AI加速卡，實現人員軌跡識別、禁區判斷等AI模型在邊緣端的實時推理，確保從“人員進入3米危險邊界”到“觸發強制聯鎖制動”的毫秒級閉環響應。
- 模塊化擴展適配多樣化需求：MXM模塊化擴展設計配合Mini PCIe和M.2 Key-B無線擴展，一套硬件平臺配合不同擴展模塊即可覆蓋不同焦化廠防撞系統的差異化配置需求，無需更換整機即可完成功能升級。
- 關鍵安全數據有保障：三硬盤位配合硬件RAID 0/1，確保雷達測距數據、AI視覺識別記錄等關鍵安全數據的冗余備份，有效防止單盤故障導致的數據丟失，為防撞系統的安全審計與持續優化提供完整的數據支撐。
- 嚴苛環境長期穩定運行：-20~60℃寬溫工作、9~36V寬壓供電、3G抗振與30G抗沖擊認證，確保設備在推焦車高溫、多塵、振動頻繁的作業環境中7×24小時穩定運行，大幅降低了設備維護頻次與運營成本。
