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The Challenge:

　　針對聯(lián)邦快遞 （FedEx） 貨機(jī)主艙中的滅火系統(tǒng),進(jìn)行原型制作并布署高效益的穩(wěn)定控制

The Solution:

　　使用 NI LabVIEW 軟體與 NI 單卡式 RIO 硬體,為聯(lián)邦快遞公司開發(fā)智慧型火災(zāi)監(jiān)控

　　"總部位于美國的FedEx（聯(lián)邦快遞）公司與UPS、DHL 和TNT 并列為全球四大快遞公司。FedEx 致力于提供快捷可靠的速遞服務(wù)，率先提出“準(zhǔn)時送達(dá)”理念，堪稱世界運(yùn)輸業(yè)的領(lǐng)頭羊。"

　　總部位于美國的FedEx（聯(lián)邦快遞）公司與UPS、DHL 和TNT 并列為全球四大快遞公司。FedEx 致力于提供快捷可靠的速遞服務(wù)，率先提出“準(zhǔn)時送達(dá)”理念，堪稱世界運(yùn)輸業(yè)的領(lǐng)頭羊。為了降低在貨物運(yùn)輸過程中失火造成的損失，F(xiàn)edEx 使用NI LabVIEW 和NI RIO 建立了貨機(jī)主艙中的滅火系統(tǒng)，用于自動監(jiān)控機(jī)艙溫度并在火災(zāi)發(fā)生時，立刻控制消防系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

　　作為全球最具規(guī)模的快遞公司之一，F(xiàn)edEx（聯(lián)邦快遞）自1973 年成立以來就致力于為客戶提供快速、可靠、及時的快遞運(yùn)輸服務(wù)。經(jīng)過30 多年的發(fā)展，F(xiàn)edEx 已覆蓋全球220 多個國家，50000 多個投遞點(diǎn)，擁有700多架貨機(jī)和4 萬多輛貨車，每個工作日運(yùn)送的包裹超過320 萬個，堪稱全球運(yùn)輸業(yè)的領(lǐng)頭羊。

    準(zhǔn)時送達(dá)的前提—保障貨物安全

　　FedEx 是最早承諾“準(zhǔn)時送達(dá)”的快遞公司，為了贏得客戶的信任，F(xiàn)edEx 利用全球龐大的網(wǎng)絡(luò)，將貨物安全、準(zhǔn)時地送達(dá)目的地。然而，由于貨物在運(yùn)輸過程中不可避免地遇到撞擊、受熱等問題而引起火災(zāi)，據(jù)統(tǒng)計，若在空中起火，沒有滅火裝置的機(jī)艙將在60 秒內(nèi)完全燒毀。因此，保證貨物的安全性是準(zhǔn)時送達(dá)的重要前提。針對以上問題，F(xiàn)edEx 委托Ventura Aerospace 公司為其設(shè)計一套快速、有效的滅火系統(tǒng)，安裝在FedEx所有貨機(jī)的機(jī)艙內(nèi)，以保證飛行員、貨物和飛機(jī)的安全。

    “我們選用NI RIO 作為主要控制系統(tǒng)”

　　Ventura Aerospace 選用NI RIO 硬件作為該滅火設(shè)備中的主要控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括兩組NI RIO 裝置：火災(zāi)控制中心和火災(zāi)控制終端。火災(zāi)控制中心為系統(tǒng)的核心，它包含一組NI RIO、一組電源供應(yīng)器、一組信號處理子卡和一組以太網(wǎng)切換器。控制中心負(fù)責(zé)完成安全連鎖檢查、電力分配及通訊等功能;火災(zāi)控制終端則包含一組NI RIO 和Ventura Aerospace 自行研發(fā)的子卡，它通過16 組紅外線傳感器讀取機(jī)艙溫度、處理資料，并記錄相關(guān)結(jié)果。

　　在每架貨機(jī)中，均需要一組控制中心和若干組控制終端。例如，MD-11 型貨機(jī)內(nèi)共有14 排貨柜，每排貨柜均需要配置其專屬的控制終端，所以該貨機(jī)中共需要1組控制中心與14 組控制終端。控制終端與控制中心的功能根據(jù)貨機(jī)機(jī)型的不同而有所差異。“通過LabVIEW，我們?yōu)榭刂平K端與控制中心添加了人工智能，使其能夠通過安裝而自動辨識貨機(jī)機(jī)型，保證了所有貨機(jī)間裝置的可互換性與相容性。”

　　一旦安裝，控制系統(tǒng)就可以完全自動地運(yùn)行。各終端持續(xù)監(jiān)控各自范圍內(nèi)的機(jī)艙狀態(tài)，一旦偵測到火災(zāi)發(fā)生，則立刻控制滅火系統(tǒng)對貨柜噴射泡沫。此外，該系統(tǒng)還具有容錯功能—不論是發(fā)生火災(zāi)或系統(tǒng)錯誤，均將繼續(xù)高效地執(zhí)行。在每次飛行結(jié)束之后，系統(tǒng)將會針對錯誤發(fā)生的位置發(fā)送通知信息。利用NI RIO硬件中穩(wěn)定的實(shí)時處理器、FPGA 與I/O，搭配LabVIEW 的靈活性，完成了上述的多項(xiàng)功能。

               

                                 NI RIO 用于FedEx 貨機(jī)中的滅火系統(tǒng)

    Single-Board RIO 更低成本的大規(guī)模發(fā)布

　　基于嵌入式CompactRIO 系統(tǒng)的靈活性，搭配NI C 系列模擬/ 數(shù)字模塊，并使用LabVIEW圖形化設(shè)計工具，可以快速地開發(fā)高效的滅火系統(tǒng)原型。“雖然我們是第一次采用CompactRIO 與LabVIEW FPGA 模塊，但由于LabVIEW FPGA 的簡單易用性，前后僅3 個月即完成了可使用系統(tǒng)的原型構(gòu)建。”

　　在系統(tǒng)完成之后，F(xiàn)edEx需要在每一架貨機(jī)中均配備一套滅火系統(tǒng)，所以需要大規(guī)模的發(fā)布。Ventura Aerospace決定采用更適合OEM 應(yīng)用的NI Single-Board RIO 來進(jìn)行部署。SingleBoardRIO帶有實(shí)時處理器、可重設(shè)FPGA與模擬和數(shù)字I/O。Ventura Aerospace 的工程師能夠?qū)⑺麄冏约旱目刂扑惴ǎW(wǎng)路連接和數(shù)據(jù)記錄等功能在實(shí)時處理器中運(yùn)行。同時可以通過板上的模擬輸入端口通過定制的信號處理與紅外線傳感器相連，以實(shí)現(xiàn)溫度的監(jiān)測。由于CompactRIO 與Single-Board RIO 具有相同的硬件架構(gòu)，因此可以完美地實(shí)現(xiàn)原型到布署的轉(zhuǎn)換。開發(fā)人員無須大量修改，就可以重用LabVIEW 中的原型代碼，因此可輕松建立最終的解決方案。“利用NI 提供的硬件與軟件，能快速實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的原型與布署，這使我們受益良多。可以說：若沒有NI 的開發(fā)工具，我們就不可能在期限之前完成所有任務(wù)。”

           

                                            被燒毀的貨機(jī)

                                                          此文章摘自：中國傳動網(wǎng)