Phân tích thực trạng ứng dụng của máy tính công nghiệp (gọi tắt là máy tính công nghiệp) trong ngành đường cao tốc: Với sự gia tăng không ngừng về số lượng đường cao tốc trong nước và sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin máy tính, việc ứng dụng hệ thống giao thông thông minh ngày càng cao {{ Ngành công nghiệp tốc độ 0}} ngày càng trở nên sâu rộng hơn trong -, trong đó việc sử dụng máy tính công nghiệp cho tốc độ - cao Việc điều khiển tự động tên đầy đủ của đường cao tốc là xu hướng ứng dụng hiện nay và ứng dụng này cũng đang được thực hiện trong các hệ thống đường cao tốc lớn. Bài báo này giới thiệu chi tiết tình hình phát triển và đặc điểm cấu tạo của máy tính công nghiệp, kết hợp với cơ điện của đường cao tốc. Tình hình ứng dụng và xu hướng phát triển nhằm mục đích cho phép nhiều chủ sở hữu và nhà tích hợp hiểu sâu hơn về các sản phẩm điều khiển công nghiệp, để lựa chọn các sản phẩm tốt hơn và ứng dụng hơn, để việc sử dụng, bảo trì và quản lý hệ thống có thể đóng một vai trò lớn hơn và tạo ra nhiều hiệu quả cao.
Định nghĩa máy tính công nghiệp
Máy tính công nghiệp là một máy tính điều khiển công nghiệp, là một thuật ngữ chung cho các công cụ sử dụng cấu trúc bus để phát hiện và điều khiển quá trình sản xuất, thiết bị cơ điện và thiết bị xử lý của nó. Nó có các thuộc tính và tính năng quan trọng của máy tính như CPU máy tính, đĩa cứng, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi và giao diện cũng như hệ điều hành - thời gian thực, mạng điều khiển và giao thức, sức mạnh tính toán và máy - thân thiện với con người giao diện.
Phân loại hệ thống điều khiển công nghiệp
Năm 1983, máy tính công nghiệp đã được đưa vào phổ loại máy tính và kế hoạch phát triển. Các loại hệ thống điều khiển công nghiệp chính trên thế giới hiện nay là: IPC (máy tính công nghiệp bus PC gọi tắt là máy tính công nghiệp), PLC (hệ thống điều khiển lập trình), DCS (hệ thống điều khiển phân tán), FCS (hệ thống bus trường) và CNC (số hệ thống điều khiển) năm loại.
Vì IPC (PC công nghiệp) có thể tận dụng tối đa sự tiến bộ của công nghệ máy tính, nó dễ dàng cập nhật và phần mềm nó chạy giống hệt như phần mềm của PC thông thường, thuận tiện cho việc phát triển phần mềm và gỡ lỗi, vì vậy nó mô hình được phát triển và áp dụng nhanh nhất hiện nay. Hệ thống kiểm soát công nghiệp được sử dụng trong hệ thống thu phí đường cao tốc ban đầu có các ứng dụng, nhưng nó không còn được sử dụng nữa.
Cấu trúc IPC
IPC: Một máy tính công nghiệp dựa trên bus PC. Theo thống kê của IDC vào năm 2000, PC đã chiếm hơn 95 phần trăm - máy tính đa dụng. Do giá rẻ, chất lượng cao, sản lượng lớn, nguồn phần mềm và phần cứng dồi dào nên chúng đã được đa số nhân viên kỹ thuật quen thuộc và công nhận. Những điều cơ bản về nhiệt máy tính. Các thành phần chính của nó là khung công nghiệp, bảng nối đa năng thụ động và các bo mạch khác nhau có thể được lắp vào nó, chẳng hạn như thẻ CPU, thẻ I / O, v.v. Và áp dụng thiết kế của tất cả - vỏ thép, bộ lọc lớp thẻ máy, quạt áp suất dương kép và công nghệ EMC (tương thích điện từ) để giải quyết nhiễu điện từ, rung động, bụi, nhiệt độ cao / thấp và các vấn đề khác trong các khu công nghiệp bao gồm các khu đường cao tốc.
Các tính năng của IPC
1) Độ tin cậy: PC công nghiệp có các đặc tính về bụi, khói, nhiệt độ cao / thấp, độ ẩm, rung động, ăn mòn và khả năng chẩn đoán và bảo trì nhanh chóng. MTTR (Thời gian trung bình để sửa chữa) của nó nói chung là 5 phút, MTTF là hơn 100, 000 giờ, trong khi MTTF thông thường của PC chỉ là 10, 000 đến 15, 000 giờ.
2) Thời gian thực -, PC công nghiệp tiến hành phát hiện và kiểm soát trực tuyến - thời gian thực của quá trình sản xuất công nghiệp, phản ứng nhanh chóng với những thay đổi trong điều kiện làm việc, thu thập và điều chỉnh sản lượng kịp thời, (chức năng cơ quan giám sát không khả dụng trong PC thông thường) Đặt lại để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.
3) Mở rộng, PC công nghiệp có chức năng đầu vào và đầu ra mạnh mẽ do cấu trúc bo mạch chủ cộng với thẻ CPU và có thể mở rộng lên đến 20 bo mạch, có thể được kết nối với các thiết bị ngoại vi và bo mạch khác nhau trong lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như với bộ điều khiển, video Hệ thống giám sát, phát hiện xe, vv được kết nối để hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau.
4) Khả năng tương thích, có thể sử dụng đồng thời tài nguyên ISA và PCI và PICMG, đồng thời hỗ trợ các hệ điều hành khác nhau, đa - hợp ngữ, đa - hệ điều hành tác vụ.
Ứng dụng máy tính công nghiệp
1) Hệ thống thu phí Hệ thống thu phí của đường cao tốc nói chung trải qua ba giai đoạn: thu phí thủ công, thu phí máy tính và thu phí ETC (ĐIỆN TỬ TOLL COLLECTION không - dừng thu phí). Trong thời kỳ thứ hai của hệ thống sạc, máy tính công nghiệp đã được sử dụng. Mô hình chính được sử dụng là máy chủ tiêu chuẩn chung - với chiều rộng 19 "và chiều cao 4U. Âm lượng là 177 MM cao X482 MM rộng X452 MM sâu, có thể mở rộng 4 PCI, 8 ISA, 2 PCISA thẻ và các thiết bị ngoại vi khác nhau cùng lúc, chẳng hạn như trình đọc / ghi thẻ, bàn phím đặc biệt, máy in hóa đơn tính phí, máy điện / tay vịn, máy dò xe, hiển thị loại xe, hiển thị phí, hệ thống giám sát và bộ đếm, thiết bị báo động, đèn tín hiệu , MODEM, v.v. Do máy tính công nghiệp nhỏ và cồng kềnh của chính trạm thu phí và sự nhàn rỗi của một số tài nguyên, công nghiệp Theo nhu cầu thị trường, các nhà sản xuất PC đã giới thiệu các vỏ máy tính công nghiệp nhỏ hơn (cao 170mm * rộng 166mm * sâu 395mm) , chẳng hạn như IPC - 6806 của YONGS và IPC6806 của YONGS, không chỉ giảm đáng kể âm lượng mà còn cải thiện hơn nữa Tỷ lệ sử dụng tài nguyên được cải thiện. Nếu các yêu cầu ứng dụng của máy tính công nghiệp có xu hướng được thu nhỏ hơn trong chu kỳ sạc od của máy tính, trong thời kỳ ETC, xu hướng sẽ được tích hợp và công nghiệp hóa, và các thiết bị như máy tính công nghiệp và kiểm soát làn đường sẽ được tích hợp. Tuy nhiên, do hiện tại không có tiêu chuẩn thống nhất cho ETC ở Trung Quốc nên các bộ tích hợp hệ thống đều được tích hợp và không tương thích với nhau. Tuy nhiên, nếu các sở liên quan có thể xây dựng các tiêu chuẩn giao diện và thông số kỹ thuật của ngành liên quan càng sớm càng tốt, thì các quốc lộ sẽ được tích hợp thành một mạng lưới. Phí đỗ xe một thẻ - không phải - cuối cùng sẽ thực hiện "du lịch một lần trên khắp thế giới".
2) Hệ thống giám sát: Là một trong ba dự án cơ điện lớn của đường cao tốc, hệ thống giám sát được đầu tư với mức đầu tư lớn và không có hiệu quả kinh tế - ngắn hạn rõ ràng. Giám sát đường cao tốc hiện nay chủ yếu được chia thành giám sát thu phí và giám sát giao thông. Có ba chế độ: CCTV video analog, DVR kỹ thuật số và DVR mạng. Do thời kỳ giám sát camera quan sát chỉ sử dụng camera quan sát và đầu ghi hình để giám sát và ghi hình, hoàn toàn là thao tác thủ công. Với sự phát triển và ứng dụng của công nghệ video và kỹ thuật số, trong kỷ nguyên DVR kỹ thuật số, các nhà tích hợp đã sử dụng PC công nghiệp và card ghi hình có khả năng mở rộng mạnh mẽ (chẳng hạn như nhiều ổ cứng, nhiều tài nguyên ISA / PCI, v.v.) và có thể chạy ổn định trong một khoảng thời gian dài. Thẻ nén video và các thành phần khác tạo thành một hệ thống DVR. Khi thiết bị kiểm tra phương tiện và bộ điều khiển làn đường phát hiện cần chụp ảnh, hệ thống có thể tự động chụp và ghi lại hình ảnh. Các loại PC công nghiệp được sử dụng trong thời kỳ này cũng dao động từ lớn (IPC - 810) đến nhỏ (IPC - 6806), nhưng việc giám sát trong thời kỳ này chỉ giới hạn ở việc giám sát các trạm thu phí (ki-ốt ) và các hệ thống giám sát hoặc thông tin khác trên toàn bộ tuyến đường cao tốc thì không. Với sự phát triển của công nghệ mạng, ứng dụng và yêu cầu của ITS, các nhà sản xuất PC công nghiệp cung cấp mạng LAN hiệu suất cao - như YONGS IPC-68IIVDNF (B), IPC1621VN, YONGS PCA bằng cách tích hợp trên thẻ CPU (bo mạch chủ). -6166ECPU card, v.v., đã cung cấp giao diện mạng thích ứng 10 / 100M cấp công nghiệp hiệu suất cao, để các nhà tích hợp hệ thống có thể chia sẻ và sử dụng đầy đủ tất cả các hệ thống tài nguyên thông qua mạng, để lưu lượng thu thập được sau khi dữ liệu thông tin được phân tích và được xử lý, nó được gửi đến từng đầu cuối thông tin thông qua hệ thống phát hành thông tin để hướng dẫn và điều khiển luồng giao thông trong thời gian thực và nâng cao hơn nữa khả năng lưu thông của đường bộ.
Dựa trên việc ứng dụng máy tính công nghiệp trên vào hai dự án cơ điện lớn của đường cao tốc, không khó để nhận thấy xu hướng ứng dụng của nó là thu nhỏ dần máy tính công nghiệp, khoảng cách ngành thu hẹp và thống nhất tiêu chuẩn, một số sản phẩm cuối cùng sẽ được tích hợp. .
vấn đề máy tính công nghiệp
1. Bộ phận phụ trách đường cao tốc không rõ ràng. Thực tế có bốn sở liên quan đến quản lý đường cao tốc ở một tỉnh nhất định. Việc đa dạng hoá chủ thể đầu tư làm cho công tác quản lý càng trở nên phức tạp.
2. Không có tiêu chuẩn và đặc điểm kỹ thuật thống nhất của ngành.
3. Công tác giám sát chưa được quan tâm và sử dụng nhiều hơn, dẫn đến hiện trạng chỉ giám sát mà không giám sát, và mối liên hệ với thu phí chưa được thực hiện đầy đủ.
