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The Challenge:

　　針對聯邦快遞 （FedEx） 貨機主艙中的滅火系統,進行原型制作并布署高效益的穩定控制

The Solution:

　　使用 NI LabVIEW 軟體與 NI 單卡式 RIO 硬體,為聯邦快遞公司開發智慧型火災監控

　　"總部位于美國的FedEx（聯邦快遞）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，率先提出“準時送達”理念，堪稱世界運輸業的領頭羊。"

　　總部位于美國的FedEx（聯邦快遞）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，率先提出“準時送達”理念，堪稱世界運輸業的領頭羊。為了降低在貨物運輸過程中失火造成的損失，FedEx 使用NI LabVIEW 和NI RIO 建立了貨機主艙中的滅火系統，用于自動監控機艙溫度并在火災發生時，立刻控制消防系統進行滅火。

　　作為全球最具規模的快遞公司之一，FedEx（聯邦快遞）自1973 年成立以來就致力于為客戶提供快速、可靠、及時的快遞運輸服務。經過30 多年的發展，FedEx 已覆蓋全球220 多個國家，50000 多個投遞點，擁有700多架貨機和4 萬多輛貨車，每個工作日運送的包裹超過320 萬個，堪稱全球運輸業的領頭羊。

    準時送達的前提—保障貨物安全

　　FedEx 是最早承諾“準時送達”的快遞公司，為了贏得客戶的信任，FedEx 利用全球龐大的網絡，將貨物安全、準時地送達目的地。然而，由于貨物在運輸過程中不可避免地遇到撞擊、受熱等問題而引起火災，據統計，若在空中起火，沒有滅火裝置的機艙將在60 秒內完全燒毀。因此，保證貨物的安全性是準時送達的重要前提。針對以上問題，FedEx 委托Ventura Aerospace 公司為其設計一套快速、有效的滅火系統，安裝在FedEx所有貨機的機艙內，以保證飛行員、貨物和飛機的安全。

    “我們選用NI RIO 作為主要控制系統”

　　Ventura Aerospace 選用NI RIO 硬件作為該滅火設備中的主要控制系統，該系統主要包括兩組NI RIO 裝置：火災控制中心和火災控制終端。火災控制中心為系統的核心，它包含一組NI RIO、一組電源供應器、一組信號處理子卡和一組以太網切換器。控制中心負責完成安全連鎖檢查、電力分配及通訊等功能;火災控制終端則包含一組NI RIO 和Ventura Aerospace 自行研發的子卡，它通過16 組紅外線傳感器讀取機艙溫度、處理資料，并記錄相關結果。

　　在每架貨機中，均需要一組控制中心和若干組控制終端。例如，MD-11 型貨機內共有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貨機機型的不同而有所差異。“通過LabVIEW，我們為控制終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機型，保證了所有貨機間裝置的可互換性與相容性。”

　　一旦安裝，控制系統就可以完全自動地運行。各終端持續監控各自范圍內的機艙狀態，一旦偵測到火災發生，則立刻控制滅火系統對貨柜噴射泡沫。此外，該系統還具有容錯功能—不論是發生火災或系統錯誤，均將繼續高效地執行。在每次飛行結束之后，系統將會針對錯誤發生的位置發送通知信息。利用NI RIO硬件中穩定的實時處理器、FPGA 與I/O，搭配LabVIEW 的靈活性，完成了上述的多項功能。

               

                                 NI RIO 用于FedEx 貨機中的滅火系統

    Single-Board RIO 更低成本的大規模發布

　　基于嵌入式CompactRIO 系統的靈活性，搭配NI C 系列模擬/ 數字模塊，并使用LabVIEW圖形化設計工具，可以快速地開發高效的滅火系統原型。“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的原型構建。”

　　在系統完成之后，FedEx需要在每一架貨機中均配備一套滅火系統，所以需要大規模的發布。Ventura Aerospace決定采用更適合OEM 應用的NI Single-Board RIO 來進行部署。SingleBoardRIO帶有實時處理器、可重設FPGA與模擬和數字I/O。Ventura Aerospace 的工程師能夠將他們自己的控制算法，網路連接和數據記錄等功能在實時處理器中運行。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，以實現溫度的監測。由于CompactRIO 與Single-Board RIO 具有相同的硬件架構，因此可以完美地實現原型到布署的轉換。開發人員無須大量修改，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，能快速實現嵌入式系統的原型與布署，這使我們受益良多。可以說：若沒有NI 的開發工具，我們就不可能在期限之前完成所有任務。”

           

                                            被燒毀的貨機

                                                          此文章摘自：中國傳動網