The Challenge:

　　針對聯(lián)邦快遞 （FedEx） 貨機主艙中的滅火系統,進(jìn)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(lián)邦快遞公司開(kāi)發(fā)智慧型火災監控

　　"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“準時(shí)送達”理念，堪稱(chēng)世界運輸業(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“準時(shí)送達”理念，堪稱(chēng)世界運輸業(yè)的領(lǐng)頭羊。為了降低在貨物運輸過(guò)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(dòng)監控機艙溫度并在火災發(fā)生時(shí)，立刻控制消防系統進(jìn)行滅火。

　　作為全球最具規模的快遞公司之一，FedEx（聯(lián)邦快遞）自1973 年成立以來(lái)就致力于為客戶(hù)提供快速、可靠、及時(shí)的快遞運輸服務(wù)。經(jīng)過(guò)30 多年的發(fā)展，FedEx 已覆蓋全球220 多個(gè)國家，50000 多個(gè)投遞點(diǎn)，擁有700多架貨機和4 萬(wàn)多輛貨車(chē)，每個(gè)工作日運送的包裹超過(guò)320 萬(wàn)個(gè)，堪稱(chēng)全球運輸業(yè)的領(lǐng)頭羊。

    準時(shí)送達的前提—保障貨物安全

　　FedEx 是最早承諾“準時(shí)送達”的快遞公司，為了贏(yíng)得客戶(hù)的信任，FedEx 利用全球龐大的網(wǎng)絡(luò )，將貨物安全、準時(shí)地送達目的地。然而，由于貨物在運輸過(guò)程中不可避免地遇到撞擊、受熱等問(wèn)題而引起火災，據統計，若在空中起火，沒(méi)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(shí)送達的重要前提。針對以上問(wèn)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?；馂目刂浦行臑橄到y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(wǎng)切換器?？刂浦行呢撠熗瓿砂踩B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(fā)的子卡，它通過(guò)16 組紅外線(xiàn)傳感器讀取機艙溫度、處理資料，并記錄相關(guān)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(zhuān)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?？刂平K端與控制中心的功能根據貨機機型的不同而有所差異?！巴ㄟ^(guò)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(guò)安裝而自動(dòng)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?！?BR>
　　一旦安裝，控制系統就可以完全自動(dòng)地運行。各終端持續監控各自范圍內的機艙狀態(tài)，一旦偵測到火災發(fā)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(fā)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(huì )針對錯誤發(fā)生的位置發(fā)送通知信息。利用NI RIO硬件中穩定的實(shí)時(shí)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(fā)布

　　基于嵌入式CompactRIO 系統的靈活性，搭配N(xiāo)I 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(kāi)發(fā)高效的滅火系統原型?！半m然我們是第一次采用CompactRIO 與LabVIEW FPGA 模塊，但由于LabVIEW FPGA 的簡(jiǎn)單易用性，前后僅3 個(gè)月即完成了可使用系統的原型構建?！?BR>
　　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(fā)布。Ventura Aerospace決定采用更適合OEM 應用的NI Single-Board RIO 來(lái)進(jìn)行部署。SingleBoardRIO帶有實(shí)時(shí)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(wǎng)路連接和數據記錄等功能在實(shí)時(shí)處理器中運行。同時(shí)可以通過(guò)板上的模擬輸入端口通過(guò)定制的信號處理與紅外線(xiàn)傳感器相連，以實(shí)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(shí)現原型到布署的轉換。開(kāi)發(fā)人員無(wú)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?！袄肗I 提供的硬件與軟件，能快速實(shí)現嵌入式系統的原型與布署，這使我們受益良多?？梢哉f(shuō)：若沒(méi)有NI 的開(kāi)發(fā)工具，我們就不可能在期限之前完成所有任務(wù)?！?BR>
           

                                            被燒毀的貨機

                                                          此文章摘自：中國傳動(dòng)網(wǎng)