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轨道交通系统选择重点
 

【作者: 王明德】2017年01月20日 星期五

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轨道交通这几年成为自动化应用的当红炸子鸡,除了大陆基础建设的庞大商机所引爆的惊人需求外,自动化技术本身的快速提升,也刺激了业者的导入动力,不过轨道交通系统的专业程度相当高,业者在导入时若选择使用一般设备,稳定度极有可能不符系统所需,轻则不时当机,重责可能造成人命伤亡,因此厘清轨道交通设备的采购重点,将是系统导入时的第一考量。


图一
图一

选择轨道交通的控制产品,首先最好采用无风扇设计,无风扇是工业电脑产品的特色之一,由于风扇是机械式运转,其寿命往往远低于主机板上的其他IC零组件,因此常会是系统故障的主因,然而风扇是系统散热的主要工具,一旦拿掉风扇,「热」就成为大问题,再加上为防止灰尘、水的侵入,导致系统不稳定,多数工业电脑产品都采密闭式设计,更大幅提高了散热的难度,因此能否兼具无风扇的稳定与散热问题,是系统整合厂商选购轨道交通主机板的重点之一,这部份可请主机板厂商提供长期测试的参数,借以证明该产品的无风扇设计,能否在密闭空间下,长期而稳定的运作。


第二个重点则是宽压设计,一般的工业电脑板卡的电源输入埠多为12VDC单压,多压设计则为12、19、24等3种VDC埠,不过轨道交通系统大多为多工设计,必须同时支援多种设备,传统的单压与多压,并不符合此一领域需求,系统整合业者可选择宽压设计的板卡,宽压设计除了可弹性支援更多设备外,也可减少主机板本身的排线,降低设计复杂度,同时也有效提升运作的稳定性。


稳定、整合、扩充


第三个重点是CPU的选择,轨道交通系统的功能多元,对CPU的等级需求也不一,不过共通的一点依然是稳定,前文提到,轨道交通设备多采密闭式的无风扇设计,因此「热」的处理就成为重点,系统整合业者可以用低功耗的CPU,如Intel的Atom系列。


轨道交通系统对高速汇流排设计与网路连线的需求也相当高,在高速汇流排方面,现在一般的选择是PCIe,不过在体积考量下, Mini PCIe会是较佳选择,另外系统内所有设备都必须链接到后端平台外,部份布线不易的设备,也需内建长距离无线通讯技术,以方便操作人员远端控制设备,现在主流的长距离通讯技术是4G,不过现在市面上的硬体供应商往往将Mini PCIe与4G分开设计,这使得系统在整合时,必须多花时间与成本重新设计一个安置SIM卡插槽的位置,现在已有工业主机板内建SIM卡插槽,让系统厂商可以轻松整合3G网路,省下时间成本。


在扩充性方面,轨道交通系统的输出设备并未一致,端看使用端所需,在此情况下,系统主机板的扩充弹性的重要性就被突显出来,选择EPIC规格主机板可以针对需求,往上堆叠不同功能的模组板卡,最高可到4层,不过EPIC规格的选择并非必须,端视应用端需求以轨道交通的出入口闸门为例,由于出入闸门的功能多元,必须同时处理读卡机、LED萤幕、警示系统、闸口出入控制、身份识别等,这些功能要逐一附加,对主机板的扩充弹性需求颇高。


抓住诀窍才能事半功倍


最后就市场面来看,轨道交通市场目前仍以中国大陆最为蓬勃,尤其是中低速的城市轨道基础建设(地铁),根据中国产业内部的估计,到「十二五」计画末期,中国地铁的营运总里程将达3,000公里,2020年可达7,000公里,20年内的车厢总节数机从现在的3,500节成长到1万7000节,商机之庞大可望而之。


大陆的轨道交通建置要求一步到位,因此对自动化的需求相当高,不过虽然系统整合商对工业电脑需求甚殷,但也非所有产品都照单全收,除了上述的产品采购重点外,产品长供期保证也相当重要,一般轨道交通系统的IT平台汰换周期约为6年,能否在这6年内提供完整的维修保证,是业者选择供应商的必要考量,长供期保证与切合使用端需求的设计,都是轨道交通产业对其产品的必要条件,系统整合厂商在采购产品,若能抓住这些诀窍,对系统上线将有事半功倍的效益。


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