概述
隨著海洋再生能源系統超越傳統試點專案，離岸波浪平台需要智慧邊緣控制，以在極端環境中可靠運行。一家開發浮標式能源轉換系統的加州波浪能源新創公司，需要一款精巧、堅固的工業電腦，以管理即時控制演算法、子系統網路和離岸連線。閱讀 Premio 的 DIN 導軌無風扇嵌入式電腦 DCO-1000-ASL 系列如何提供為下一代海洋能源創新提供動力所需的性能和耐用性。
挑戰
- 即時適應性波浪能源控制的多核心處理效能有限
- 需要雙 CAN 介面以整合海洋執行器和嵌入式控制器
- 離岸遙測和遠端診斷的強制 4G/LTE 連線能力
- 需要四個高頻寬 2.5GbE LAN 連接埠以連接船載子系統
- 偏好 GPS 功能和經過認證的工業耐用性以應對惡劣的海洋部署
解決方案
- Premio 的DIN 導軌無風扇嵌入式電腦 DCO-1000-ASL 系列
- Intel® Atom® x7433RE/x7835RE 處理器，支援 DDR5 記憶體
- 8GB DDR5 記憶體和 512GB NVMe M.2 儲存
- 4 個 2.5GbE LAN，可選 TSN 支援，以及 2 個 RS-232/422/485 串列埠
- M.2 擴充，用於 4G/LTE，具備雙 Nano SIM 卡、WiFi、藍牙、可選 CAN 和頻外管理
優點
- 可靠的離岸邊緣智慧
- 透過 4G/LTE 進行安全遠端監控
- 可擴展的海洋級網路架構
公司概覽
該公司總部位於加州，開發先進的浮標式波浪能源轉換系統，將海洋運動轉化為可靠的電力。其工程團隊專精於智慧控制平台，旨在動態海洋條件下最大限度地提高效率。隨著試點專案的擴展，該組織繼續推進可擴展的離岸再生基礎設施，以用於商業能源生產。
挑戰
即時邊緣處理需求
波浪能量轉換取決於對運動數據、負載回饋和功率調節訊號的持續解讀。浮標的船載控制器必須即時執行自適應控制演算法，沒有延遲。處理性能不足將直接影響能量轉換效率和系統響應能力。
基於 CAN 的確定性子系統控制
海洋執行器和嵌入式控制模組依賴確定性 CAN 通訊。需要兩個獨立的 CAN 通道，以將關鍵控制邏輯與監控系統分離。如果沒有原生的 CAN 支援，外部轉換器將在潮濕的離岸外殼中引入額外的接線複雜性和潛在故障點。
離岸 4G/LTE 連線能力
由於波浪能浮標在有線基礎設施之外運作，蜂窩回程至關重要。4G/LTE 連線是強制性的，用於傳輸操作遙測數據、接收韌體更新，並啟用來自岸邊監控中心的遠端診斷。連線中斷將降低對系統性能和資產健康的能見度。
高頻寬網路整合
波浪平台整合了電源調節裝置、感測器陣列、安全控制器和診斷模組。需要四個 2.5GbE LAN 連接埠，以建立分段且可擴展的船載網路，無需外部交換器。有限的乙太網路容量將限制未來子系統的擴展，因為部署規模不斷擴大。
工業耐用性和環境合規性
離岸部署使電子產品暴露於振動、鹽霧、溫度波動和不穩定的電力條件。該系統需要 -40°C 至 55°C 的擴展操作溫度、衝擊和振動驗證，以及 UL 認證的安全合規性。GPS 功能也是首選，以支援浮標定位和艦隊級資產追蹤。
解決方案
Premio 的 DCO-1000-ASL 系列，DIN 導軌無風扇嵌入式電腦
緊湊型 DIN 導軌海洋控制平台
DCO-1000-ASL 系列體積精巧，尺寸為 150 x 105 x 50 公釐，可使用安全的 DIN 導軌安裝，輕鬆整合到密封的浮標控制櫃中。其擠壓鋁製機箱和無風扇散熱架構消除了移動部件，提高了在易振動海洋環境中的可靠性。寬廣的 9-36VDC 電源輸入支援波動的離岸能源系統。
高效多核處理，配備 DDR5
該系統搭載 Intel® Atom® x7433RE/x7835RE 處理器，TDP 功耗高達 12W，在能源效率和工業級性能之間取得了平衡。對高速 DDR5 記憶體的支援提高了即時資料處理和控制執行的頻寬。這確保了在持續海洋工作負載下的穩定性能。
用於資料記錄的高速 NVMe 儲存
整合式 M.2 B Key NVMe 插槽支援高性能固態儲存，配置 512GB 以實現連續離岸資料記錄。與傳統儲存介面相比，NVMe 架構提高了吞吐量並降低了延遲。工程師可以擷取詳細的操作指標，以進行長期優化和預測性維護。
進階網路和串列連接
DCO-1000-ASL 系列的 4 個 2.5GbE LAN 連接埠提供高頻寬的子系統通訊，並可選配時間敏感型網路支援，用於確定性控制應用。兩個 RS-232/422/485 串列埠確保與海洋儀器和舊版設備的相容性。這種平衡的 I/O 配置可實現現代和現有系統的無縫整合。
4G LTE、無線擴充和安全遠端管理
一個 M.2 B Key 擴充插槽支援 4G LTE 模組，配備雙 Nano SIM 卡插槽，可提供電信業者冗餘。一個 M.2 E Key 插槽可實現 WiFi 和藍牙擴充，用於碼頭調試和本地診斷。可選的 CAN 接頭提供原生控制網路整合，而可選的 OOB RJ45 埠即使在作業系統無回應時也能實現安全遠端疑難排解。整合的 TPM 2.0 確保敏感操作數據的硬體級安全性。
該系統符合 UL 61010-1、CE 和 FCC A 類認證，確保全球部署準備就緒。
優點
堅固的離岸可靠性
寬廣的工作溫度範圍為 –40°C 至 55°C，並具有經過驗證的衝擊和振動耐受性，確保可靠的海洋性能。
持續的遠端可視性
4G/LTE 連線和可選的頻外管理減少了維護行程並提高了正常運行時間。
安全可擴展的架構
TPM 2.0 安全性、2.5GbE 網路和模組化 M.2 擴展確保離岸部署的未來性。
結論
離岸再生能源創新需要精巧、堅固且緊密連接的運算平台。透過將 Premio 的 DCO-1000-ASL 系列 DIN 導軌工業電腦整合到其浮標架構中，該公司在惡劣的海洋環境中實現了可靠的即時處理、高頻寬網路和安全的 4G/LTE 遠端管理。其結果是為海洋發電提供了彈性且可擴展的基礎。