项目背景
在焦化企业的推焦作业环节，推焦车、拦焦车等大型焦炉车辆在高温、多尘的轨道上往复运行，现场作业人员与运行车辆之间的安全距离管控一直是行业重大课题。传统的防撞系统依赖人工观察和固定机械限位，存在响应延迟、误判率高、无法适应复杂工况等痛点。随着焦化行业智能化改造的深入推进，基于雷达探测、视觉识别、AI分析的多源感知防撞系统正成为行业标配。以下阿普奇扩展型带风扇嵌入式工控机E7DS在推焦车防撞测试系统中的解决方案。
推焦车防撞测试案例 | 阿普奇扩展型带风扇嵌入式工控机E7DS在推焦车防撞测试系统中的应用实践
应用需求
- 高性能图像处理与AI推理需求：防撞测试系统需实时处理多路高清视频流，运行人员轨迹识别、禁区入侵判断等AI视觉算法，要求工控机具备强劲的计算性能和多路显示输出能力；
- 丰富的扩展接口：系统需同时接入雷达探测模块、多角度视频监控、声光报警器、强制制动执行机构等多类设备，要求工控机具备充足的扩展槽位和多串口、多USB接口；
- 严苛的工业环境适应性：推焦车作业现场存在高温、多尘、振动等恶劣工况，要求工控机具备宽温工作能力和良好的抗振抗冲击性能；
- 多设备协同与数据上传：防撞测试系统需将实时监测数据上传至焦化厂调度中心，要求工控机具备双千兆网络实现数据分流，并支持4G/5G无线扩展；
- 长期稳定可靠运行：焦化产线连续作业，要求工控机具备主动散热设计和工业级可靠性，确保7×24小时不间断运行。
方案优势
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高性能计算平台，支撑边缘端实时推理：E7DS搭载Intel® 6-9代Core/Pentium/Celeron桌面级处理器，TDP最高支持65W。配备2个DDR4 SO-DIMM内存插槽，双通道支持，最高可达64GB。集成Intel超核芯显卡，支持VGA、DVI-D、DP三路显示输出，最高支持4K分辨率。桌面级处理器的持续高性能输出，足以支撑防撞AI模型在边缘端的实时推理运行，确保从人员识别到制动指令下发的端到端延迟满足安全要求。 -
丰富I/O接口，一机接入多类感知设备：推焦车防撞测试系统需同时接入雷达探测、多路AI视觉摄像头、车辆运行状态传感器等多类设备。E7DS前置提供6个USB 3.0接口，可同时连接多路工业相机和AI视觉摄像头。2个Intel千兆网口，一路用于雷达与视觉数据采集网络接入，一路用于与上位调度系统通信，实现数据分流不拥堵。4个DB9串口——其中2个支持RS232/422/485协议切换，2个为RS232——可稳定连接激光雷达、车辆状态传感器、PLC控制器等现场设备。 -
PCIe标准扩展槽，灵活接入各类板卡：扩展能力是E7DS的核心亮点之一。E7DS提供标准PCIe扩展槽方案：支持PCIe x16、PCIe x4和PCI的组合，可灵活接入图像采集卡、AI加速卡或运动控制卡等专业板卡。在推焦车防撞测试系统中，PCIe x16插槽可用于接入专用AI推理加速卡，大幅提升边缘端人员识别与禁区判断的推理速度；PCIe x4插槽可用于接入多路图像采集卡，实现多路摄像头视频信号的同步采集与预处理。扩展卡长度≤185mm，TDP≤130W，适配推焦车有限的车载安装空间。 -
MXM模块化扩展，按需定制功能：E7DS内部集成高速MXM 3.0接口，支持APQ MXM扩展卡，可灵活扩展4个千兆网口、6个串口、16路GPIO等功能。同时支持Mini PCIe和M.2 Key-B扩展WiFi、4G/5G等无线模块，并配备双SIM卡槽。在推焦车防撞测试系统中，可通过MXM模块扩展GPIO功能直接对接制动执行器，通过Mini PCIe或M.2 Key-B扩展4G/5G模块实现防撞系统状态与报警信息的远程回传。 -
多硬盘存储与RAID，保障数据安全：E7DS支持M.2 NVMe/SATA固态硬盘，外加快拆式2.5英寸硬盘位和内置2.5英寸硬盘位，最多支持3硬盘存储，并支持硬件RAID 0/1。在推焦车防撞测试系统中，RAID 1镜像模式可确保雷达测距数据、AI视觉识别记录等关键安全数据的冗余备份，有效防止单盘故障导致的数据丢失。 - 工业级宽温抗振，胜任焦炉现场严苛环境：推焦车作业环境高温、多尘、振动频繁。E7DS整机采用铝合金大面积散热器搭配镀锌钢板箱体，配合PWM智能风扇主动散热，大面积铝鳍片配合铜管导热设计，完美解决高性能CPU在密闭车载环境中的发热问题。支持9~36V直流宽压供电，适配推焦车车载供电系统的电压波动。工作温度覆盖-20~60℃，存储温度-40~80℃，并经过3G随机振动及30G冲击测试，能够在焦炉现场烟尘、蒸汽、高温、振动的恶劣环境中长期稳定运行。前面板集成了电源按键、复位按键和系统状态指示灯，现场维护非常便捷。
E7DS系列方案的应用和推广价值
- 多源感知数据实时采集与处理：6×USB 3.0+4×DB9串口+2×千兆网口的丰富接口配置，实现雷达探测、多路AI视觉摄像头、车辆运行状态传感器的一机接入，在烟尘、蒸汽、高温的焦炉现场完成24小时全天候精准数据采集。
- 边缘端实时推理与快速制动：桌面级处理器的持续高性能输出配合PCIe x16扩展的AI加速卡，实现人员轨迹识别、禁区判断等AI模型在边缘端的实时推理，确保从“人员进入3米危险边界”到“触发强制联锁制动”的毫秒级闭环响应。
- 模块化扩展适配多样化需求：MXM模块化扩展设计配合Mini PCIe和M.2 Key-B无线扩展，一套硬件平台配合不同扩展模块即可覆盖不同焦化厂防撞系统的差异化配置需求，无需更换整机即可完成功能升级。
- 关键安全数据有保障：三硬盘位配合硬件RAID 0/1，确保雷达测距数据、AI视觉识别记录等关键安全数据的冗余备份，有效防止单盘故障导致的数据丢失，为防撞系统的安全审计与持续优化提供完整的数据支撑。
- 严苛环境长期稳定运行：-20~60℃宽温工作、9~36V宽压供电、3G抗振与30G抗冲击认证，确保设备在推焦车高温、多尘、振动频繁的作业环境中7×24小时稳定运行，大幅降低了设备维护频次与运营成本。
