武漢研華工控機

解決方案 about

武漢研華工控機

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工業級平板電腦

應用行業: 智慧城市監測應用

應用地區: 北京

應用產品: 研華品牌串口服務器、無線路由器、工控機、交換機、GPU 服務器


項目背景

隨著人類社會的不斷發展,未來城市將承載越來越多的人口。目前,我國正處于城鎮化加速發展的時期,部分地區"城市病"問題日益嚴峻。為解決城市發展難題,實現城市可持續發展,建設智慧城市已成為當今世界城市發展不可逆轉的歷史潮流。智慧城市就是運用信息通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為城市中的人創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續成長。

北京市海淀區區政府首先提出城市智慧眼項目用來做轄區管轄,各路段現場數據記錄調取,現場事件實時監控 突發情況快速處理,并且收集城市各路段 氣溫,濕度 PM2.5 等等環境數據做監測和分析。

 

面臨挑戰

此次的項目的硬件實施全部在戶外環境中,北京的冬天在零下15以下,同時夏天溫度又可達高到40,所以要求所有的電子硬件設備都必須滿足寬溫運行、零故障、高穩定等條件。

 

系統要求

整套系統由軟件廠商和硬件廠商共同提供,要求硬件廠商可以提供整個系統架構中完整的硬件產品,同時將硬件接口開放出來,提供數據給軟件廠商做UI 界面。項目為首次實施,同時需求硬件廠商提供各類型產品樣品與設備做連調和驗證。

 

系統架構圖

工業級平板電腦

方案設計:

    此次研華出具的智慧城市環境監測系統方案主要由 工控機、交換機、無線路由器、串口服務器以及GPU服務器等硬件構成。主要實現將各路口段采集的實時視頻、地表溫度、空氣濕度、PM2.5監測等數據上傳至邊緣服務器做推理分析實時的環境、人流量、車流量或突發事件,邊緣服務器分析的數據和結果通過交換機上傳至后臺GPU 服務器,對視頻圖像和數據做整體處理分析并對邊緣服務器的監控算法再進行訓練優化。

    在數據采集部分,由于各路段都是自然環境,對現場使用的產品有嚴苛的環境要求,研華的串口服務器和無線路由器以及嵌入式工控機都是經過嚴苛的環境驗證測試,可以在不同低溫和高溫中正常運行。采用無線路由器BB-SL306和有線串口服務器 EKI-1522I做數據收集冗余,針對部分沒有網絡環境的地點,BB-SL306可以透過SIM卡,經由基站訊號,直接接入廣域網,將現場的數據上傳。這樣就可以確保無論在有線網絡還是在無線網絡情況下數據都能被及時收集上來,交給邊緣服務器ARK-1124U針對現場狀況做實時的推理運算分析。ARK-1124U 是一款寬溫級別的嵌入式緊湊邊緣服務器,除了通過有線網絡通訊外,它同時可以支持SIM卡,以便滿足在無有線網絡的地點可正常通訊。

    數據交換部分,采用研華EKI-7428G作為二層交換機進行數據的傳輸和交換。EKI-7428G是一款全千兆網管型工業以太網交換機,配置24個千兆以太網端口和 4個千兆Combo端口。EKI-7428G系列工業以太網交換機擁有19寸機架式安裝,具備高背板帶寬,提供端口線速高達56Gbps,完全滿足工業現場的需求。滿足高能耗受電設備的需求。同時具備-40~75℃的工作溫度范圍,冗余48VDC電源輸入,保障網絡的正常通訊。并且嵌入了研華 IXM技術,利于用戶在短時間內完成快速部署并大大節省工程師的時間與成本。上層的三層交換機則采用EKI-9728G,這是一款能夠適用于多種嚴苛環境的工業級交換機,工作溫度-40~85℃,配置16個千兆以太網端口,4個10GbE SFP端口和8個千兆Combo端口,提供豐富和靈活的連接。同時包含雙功率電源輸入和2路繼電器輸出,保證系統現場運行的穩定性。

   后臺做視頻數據處理以及深度學習GPU服務器采用研華2U 4卡 GPU服務器ASG-923I平臺搭配1張 tesla P4 GPU 卡以及1張 Quadro M4000 GPU 卡,用來做深度學習的模型訓練部分以及視頻數據快速運算處理。研華ASG-923I是可以支持雙路Xeon E52600 V3/V4的專業工業級GPU服務器??梢詽M足4張全高全長雙層GPU 卡需求,獨特的工業抗震設計,同時機器內部采用無線材設計增強平臺穩定可靠性。搭載1800W 白金級冗余電源可以滿足多張高功耗插卡需求,同時針對高功耗的GPU 顯卡有單獨的供電設計。支持8塊2.5 寸熱插拔硬盤可以用來存儲大量分析數據。

 

總結:

未來,虛擬世界的一切將真正實現物理化!萬物聯網通過各種設備(比如RFID,傳感器,二維碼等)的接口將現實世界的物體連接到互聯網上,或者使它們互相連接,以實現信息的傳遞和處理,而這些又為人工智能提供了大量數據基礎。研華持續履行著它智能地球推手的使命,從感知到平臺數據處理到數據傳遞再到垂直行業應用在到云端數據服務,都不斷提供相應的產品和方案去為智能助力。

 

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l  靈活的無線和有線連接

l  增強內存,可運行定制軟件應用程序和各種協議

l  支持B + B SmartWorx遠程管理和監控工具,易于部署,進行大量維護和故障排除

l  加載先進功能,提升數據安全


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l  串口重定向(虛擬串口)、TCP Server/Client 模式、UDP 模式


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網管型全千兆二層交換機EKI-7428G

l  配置24個千兆以太網端口和 4個千兆Combo端口

l  擁有19寸機架式安裝,具備高背板帶寬,提供端口線速高達56Gbps

l  具備-40~75℃的工作溫度范圍,冗余48VDC電源輸入

l  嵌入了研華 IXM技術




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全千兆三層工業以太網交換機EKI-9728G

l  配置16個千兆以太網端口

l  410GbE SFP端口和8個千兆Combo端口

l  含雙功率電源輸入和2路繼電器輸出

l  工作溫度-4085




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l  支持雙路Intel E5-2600V3/V4 系列CPU 帶IPMI功能 

l  支持ECC REG內存,大容量256G

l  支持4*PCIe x 16 雙層全高全長卡片和1* PCIe x 8 單層全高半長卡片

l  配置1800W 白金級冗余電源





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緊湊型邊緣服務器ARK-1124U

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l  支持2個千兆網口 2個RS232/422/485 串口,4個USB3.0

l  支持全尺寸的Mini PCIe 擴展槽 可用來擴展帶SIM卡的無線模塊

l  支持12-24V寬壓輸入

l  全鋁材質 獨特的二層擴展模塊設計

l  支持運行寬溫-20 ~ 60 °C

l  通過CE, FCC Class B, BSM CB, CCC, BSMI, UL 等各類認證


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