船舶案例 | 強擴展嵌入式控制器E7QS-Q170在船舶固態導航雷達中的應用
項目背景
隨著全球航運智能化進程加速,船舶導航雷達正從傳統脈沖雷達向全固態、多功能、高可靠方向快速演進。新型固態導航雷達需全天候遠距離探測目標,融合海圖、AIS等多源信息,支撐智能避碰與雷達健康管理,對核心控制硬件的算力、擴展能力及惡劣環境適應性提出了嚴苛要求。針對這些需求,阿普奇與某知名船舶電子企業深度合作,依托Intel? 6~9代桌面級處理器平臺,推出基于強擴展嵌入式控制器E7QS-Q170的船舶固態導航雷達解決方案,精準應對嚴酷海洋環境下的三大關鍵挑戰。
- 船舶雷達長期暴露于高濕、鹽霧、劇烈振動及持續顛簸的海洋環境中,普通工控硬件易出現腐蝕、接觸不良、硬盤損壞甚至系統崩潰。客戶要求控制核心必須能在持續振動、寬溫變化及不穩定的船舶電力下實現7×24小時無間斷穩定運行,并具備快速自我恢復能力。
- 新一代雷達系統需同時接入GPS、AIS、羅經、聲光報警器、雷達天線控制單元等多種傳感器與執行機構,對外部總線接口、串口類型及數量提出了非常多元化的要求。客戶原有控制器接口單一,難以在兼顧信號隔離的同時集成全部功能模塊,嚴重制約整機功能升級。
- 船艙控制柜空間有限,傳統工控機體積大、安裝方式單一,難以緊湊部署。同時,設備一旦安裝完畢,后續拆卸維護極為不便。客戶希望控制器既緊湊小巧,又能支持靈活的安裝方式,便于日常檢修與快速更換。
- 工業級加固設計:?核心電路進行防潮、防鹽霧三防處理,抗振動達3Grms、抗沖擊達30G,從物理層面抵御海洋環境侵蝕。
- 寬壓隔離供電: 支持18~36V直流寬壓輸入,并采取隔離濾波設計,有效抑制船舶電網波動與浪涌,保障系統供電穩定。
- 智能運維門童系統: 內置阿普奇硬件門童系統及軟件感知小助手,實時監控CPU、內存、硬盤及系統進程。一旦出現異常卡死、硬盤故障或系統崩潰,可自感知并自動重啟、主動恢復系統,無需人員親赴現場處理,大幅降低停機風險。
- 多路原生串口:4個DB9串口,2路支持RS232/422/485全協議切換,靈活適配不同傳感器。
- 極致模塊擴展:通過MXM擴展插槽可選配多路光電隔離串口、獨立網口或GPIO,確保長距離信號完整性;通過PCIe與Mini PCIe插槽可擴展4G/5G/WiFi模塊,實現岸船數據鏈路。
- 多顯示與存儲擴展:VGA+DVI-D+DP+內部LVDS/eDP四路顯示,支持獨立海圖與雷達界面多屏聯動;免工具快速更換2.5英寸硬盤倉與M.2 NVMe插槽,滿足海量航跡數據本地存儲需求。
- 緊湊機身:整機尺寸僅268×194.2×159.5mm,結構高度集成,可輕松嵌入各類控制柜。
- 多姿態安裝: 支持VESA、壁掛、桌面三種安裝方式,滿足不同船型、不同艙位的空間約束。
- 獨立散熱與免工具維護: CPU與機箱獨立散熱設計,適應密閉柜內高溫環境;硬盤、門蓋等關鍵部件均采用免工具或快捷拆卸設計,縮短現場維護耗時。
- 搭載Intel? 6~9代酷睿/奔騰/賽揚桌面級處理器與Q170芯片組,最高支持64GB雙通道DDR4內存,從容應對雷達回波多幀緩存與實時分析。
- 存儲采用SATA3.0免工具硬盤倉,支持M.2 NVMe擴展。
- 接口涵蓋2×千兆網口、6×USB 3.0、4×DB9串口(含RS232/422/485),顯示輸出配備四路接口,最高支持4K@60Hz。
- 整機支持9~36V寬壓供電,工作溫度-20~60℃,通過振動沖擊及電磁兼容性認證,可選PCIe/PCI、MXM、aDoor等擴展套件