NI 安全​保障,​FedEx 使命​必达

Jeremy Snow, Ventura Aerospace

"总部​位于​美国​的​FedEx(联邦​快递)​公司​与​UPS、​DHL 和​TNT 并列​为​全球​四大​快递​公司。​FedEx 致力​于​提供​快捷​可靠​的​速​递​服务,​率先​提出“准时​送​达”理念,​堪​称​世界​运输​业​的​领​头​羊。"

- Jeremy Snow, Ventura Aerospace

挑战:

针对​联邦​快递 (FedEx) 货机​主​舱​中的​灭​火​系统,​进行​原型​制作​并​布​署​高​效益​的​稳定​控制

解决​方案:

使用 NI LabVIEW 软体​与 NI 单​卡式 RIO 硬体,​为​联邦​快递​公司​开发​智慧型​火灾​监​控​与

作者:

Jeremy Snow - Ventura Aerospace
​Troy Ingram - Ventura Aerospace

 

总部​位于​美国​的​FedEx(联邦​快递)​公司​与​UPS、​DHL 和​TNT 并列​为​全球​四大​快递​公司。​FedEx 致力​于​提供​快捷​可靠​的​速​递​服务,​率先​提出“准时​送​达”理念,​堪​称​世界​运输​业​的​领​头​羊。​为了​降低​在​货物运输​过程​中​失火​造成​的​损失,​FedEx 使用​NI LabVIEW 和​NI RIO 建立​了​货机​主​舱​中的​灭​火​系统,​用于​自动​监​控​机​舱​温度​并​在​火灾​发生​时,​立刻​控制​消防​系统​进行​灭​火。

 

作为​全球​最​具​规模​的​快递​公司​之一,​FedEx(联邦​快递)​自​1973 年​成立​以来​就​致力​于​为​客户​提供​快速、​可靠、​及时​的​快递​运输​服务。​经过​30 多年​的​发展,​FedEx 已​覆盖​全球​220 多个​国家,​50000 多个​投​递​点,​拥有​700​多​架​货机​和​4 万​多​辆​货车,​每​个​工作​日​运送​的​包裹​超过​320 万个,​堪​称​全球​运输​业​的​领​头​羊。

 

准时​送​达​的​前提​—​保障​货物​安全

FedEx 是​最早​承诺“准时​送​达”的​快递​公司,​为了​赢得​客户​的​信任,​FedEx 利用​全球​庞大​的​网络,​将​货物​安全、​准时​地​送​达​目的地。​然而,​由于​货物​在​运输​过程​中​不可避免​地​遇到​撞击、​受热​等​问题​而​引起​火灾,​据​统计,​若​在​空中​起火,​没有​灭​火​装置​的​机​舱​将​在​60 秒​内​完全​烧毁。​因此,​保证​货物​的​安全​性​是​准时​送​达​的​重要​前提。​针对​以上​问题,​FedEx 委托​Ventura Aerospace 公司​为​其​设计​一套​快速、​有效​的​灭​火​系统,​安装​在​FedEx​所有​货机​的​机​舱​内,​以​保证​飞行​员、​货物​和​飞机​的​安全。

 

 

“我们​选用​NI RIO 作为​主要​控制​系统”

Ventura Aerospace 选用NI RIO 硬件​作为​该​灭​火​设备​中的​主要​控制​系统,​该​系统​主要​包括​两​组​NI RIO 装置:​火灾​控制​中心​和​火灾​控制​终端。​火灾​控制​中心​为​系统​的​核心,​它​包含​一​组​NI RIO、​一​组​电源​供应​器、​一​组​信号​处理​子​卡​和​一​组​以太​网​切换​器。​控制​中心​负责​完成​安全​连锁​检查、​电力​分配​及​通讯​等​功能;​火灾​控制​终端​则​包含​一​组​NI RIO 和​Ventura Aerospace 自行​研发​的​子​卡,​它​通过​16 组​红外​线​传感器​读​取​机​舱​温度、​处理​资料,​并​记录​相关​结果。

 

在​每架​货机​中,​均​需要​一​组​控制​中心​和​若干​组​控制​终端。​例如,​MD-11 型​货机​内​共有​14 排​货​柜,​每排​货​柜​均​需要​配置​其​专属​的​控制​终端,​所以​该​货机​中共​需要​1​组​控制​中心​与​14 组​控制​终端。​控制​终端​与​控制​中心​的​功能​根据​货机​机​型​的​不同​而​有所​差异。“通过LabVIEW,​我们​为​控制​终端​与​控制​中心​添加​了​人工​智能,​使​其​能够​通过​安装​而​自动​辨识​货机​机​型,​保证​了​所有​货机​间​装置​的​可​互换​性​与​相容性。”

 

一旦​安装,​控制​系统​就​可以​完全​自动​地​运行。​各​终端​持续​监​控​各自​范围​内的​机​舱​状态,​一旦​侦测​到​火灾​发生,​则​立刻​控制​灭​火​系统​对​货​柜​喷射​泡沫。​此外,​该​系统​还​具有​容​错​功能​—​不论是​发生​火灾​或​系统​错误,​均​将​继续​高效​地​执行。​在​每次​飞行​结束​之后,​系统​将会​针对​错误​发生​的​位置​发送​通知​信息。​利用​NI RIO​硬件​中​稳定​的​实​时​处理​器、​FPGA 与​I/​O,​搭配​LabVIEW 的​灵活​性,​完成​了​上述​的​多​项​功能。

 

Single-​Board RIO 更​低成本​的​大规模​发布

基于​嵌入式​CompactRIO 系统​的​灵活​性,​搭配​NI C 系列​模拟/ 数字​模​块,​并​使用​LabVIEW​图形​化​设计​工具,​可以​快速​地​开发​高效​的​灭​火​系统​原型。“虽然​我们​是​第一次​采用​CompactRIO 与LabVIEW FPGA 模块,​但​由于​LabVIEW FPGA 的​简单​易​用​性,​前后​仅​3 个​月​即​完成​了​可​使用​系统​的​原型​构​建。”

 

在​系统​完成​之后,​FedEx​需要​在​每一​架​货机​中​均​配备​一套​灭​火​系统,​所以​需要​大规模​的​发布。​Ventura Aerospace​决定​采用​更​适合​OEM 应用​的​NI Single-​Board RIO 来​进行​部署。​SingleBoardRIO​带有​实​时​处理​器、​可​重​设​FPGA​与​模拟​和​数字​I/​O。​Ventura Aerospace 的​工程​师​能够​将​他们​自己​的​控制​算法,​网路​连接​和​数据​记录​等​功能​在​实​时​处理​器​中​运行。​同时​可以​通过​板​上​的​模拟​输入​端​口​通过​定制​的​信号​处理​与​红外​线​传感器​相连,​以​实现​温度​的​监测。​由于​CompactRIO 与​Single-​Board RIO 具有​相同​的​硬件​架构,​因此​可以​完美​地​实现​原型​到​布​署​的​转换。​开发​人员​无须​大量​修改,​就​可以​重用​LabVIEW 中的​原型​代码,​因此​可​轻松​建立​最终​的​解决​方案。“利用​NI 提供​的​硬件​与​软件,​能​快速​实现​嵌入式​系统​的​原型​与​布​署,​这​使​我们​受益​良​多。​可以​说:​若​没有​NI 的​开发​工具,​我们​就​不可能​在​期限​之前​完成​所有​任务。”


ni.com/​compactrio/​zhs

ni.com/​singleboard/​zhs

 

作者​信息:

Jeremy Snow
Ventura Aerospace
jeremy@venturaaerospace.com

​ ​NI RIO 用于​FedEx 货机​中的​灭​火​系统 ​
​ ​System Architecture consists of the Fire Control Hub and several Fire Control Units, each with its own NI Single-​Board RIO. ​
​ ​Because of the small size and low cost of NI Single-​Board RIO, we decided to deploy with an NI sbRIO-9612 device for the final solution. ​
​ ​The Fire Control Unit contains an NI Single-​Board RIO device and our own daughterboard. ​