Надежный бортовой компьютер, устанавливаемый в транспортное средство, редко выходит из строя сразу.
Ненадежность системы снижается в четыре этапа: экран вымывается в полдень, силовой агрегат отключает устройство во время холодного запуска, направляющая отклоняется на метр-два от заданной линии, и вся сборка отваливается от машины еще до начала следующего дождя. К тому моменту, когда оператор перестает ей доверять, техническое задание уже подписано.
Это руководство написано для тех, кто должен его подписать — руководителей отделов закупок и инженеров-разработчиков в компаниях, занимающихся решениями для точного земледелия и приобретающих бортовое вычислительное оборудование для интеграции. Оно не ранжирует продукты. Оно преобразует четыре распространенных типа отказов в критерии, которые вы можете проверить, вопросы, которые вы можете задать любому поставщику, и доказательства, без которых вы должны отказаться от продолжения работы.
Что на самом деле представляет собой бортовой компьютер, установленный в транспортном средстве.
Бортовой компьютер — это стационарный терминал, питающийся от электросистемы машины и установленный в кабине или на навесном оборудовании, предназначенный для работы в течение всей рабочей смены. Это определение отражает логику проектирования: нет требований к портативности, нет необходимости в съемной батарее, и все стимулы направлены на оптимизацию для непрерывной работы в агрессивной тепловой и электрической среде.
Планшет, устанавливаемый на транспортное средство, относится к другой категории. Это портативное устройство со своим собственным источником питания, которое устанавливается в кабине и выносится с собой по окончании смены — действительно полезное для инспекционных работ, полевых исследований и управления автопарком, когда оператор перемещается между машинами.
В системе автоматического управления, где терминал является интерфейсом оператора для машины, работающей десять часов в день, мобильность не является преимуществом. Встроенный аккумулятор, обеспечивающий мобильность, становится недостатком.
Полезный совет : Прежде чем сравнивать характеристики, определите класс устройства. Портативный планшет с классом защиты IP67 и экраном яркостью 1000 нит может выиграть в сравнении характеристик с стационарным устройством, но проиграть в реальной работе, поскольку портативность и длительная эксплуатация играют противоположную роль.
Большинство поставщиков выпускают терминалы разных размеров, и размер экрана обычно зависит от расстояния просмотра, а не от функциональности. Например, в линейке защищенных автомобильных терминалов PDS представлены модели с диагональю экрана от 7 до 12,1 дюймов, а к экрану на стойке кабины на расстоянии вытянутой руки предъявляются иные требования к читаемости, чем к экрану, встроенному в консоль.
Бортовой компьютер автомобиля, читаемый на солнечном свете: яркость — это лишь плата за вход.
Если ваши операторы не могут прочитать информацию на экране в полдень, значит, устройство не работает, независимо от того, что оно делает в остальном.
Работа на открытом воздухе в полдень летом создает уровень освещенности выше 100 000 люкс, и поскольку машина поворачивается в другом направлении при каждом проходе, этот свет часто попадает на дисплей прямо перед собой. В технической заметке компании CAN in Automation о читаемости при солнечном свете в внедорожной технике это прямо указано: одной лишь яркости недостаточно, поскольку тонкопленочное соединение, антибликовое покрытие и внутреннее отражение определяют, какая часть этого света в конечном итоге превращается в блики внутри панели.
Эти цифры помогают определить ожидания. Дисплеи потребительского класса обычно обеспечивают яркость 300–500 нит, промышленные дисплеи этой категории, пригодные для просмотра на солнце, обычно имеют яркость 750 нит и выше, а основные рекомендации производителей сходятся на показателе в 1000 нит в качестве комфортного базового уровня для использования на открытом воздухе и 1500 нит или более для использования в сельском хозяйстве на открытых полях.
Рассматривайте эти показатели как диапазоны, а не как проходной балл. Яркая панель за глянцевым защитным стеклом может быть сложнее для чтения, чем панель с более низким рейтингом, но с надлежащим приклеиванием и матовой поверхностью. Терминал, такой как 12-дюймовый бортовой компьютер T12, сочетает в себе IPS-панель с высокой яркостью 750 нит, широкий диапазон входного напряжения 9–36 В и корпус IP66 — комбинация, которую стоит проверить, используя описанные ниже параметры.
Ничего из этого нельзя решить на бумаге. Вынесите аппарат на улицу в полдень, направьте его на солнце и проверьте дисплей под тем углом, под которым сидит оператор, в перчатках и с пылью на экране.
Затем проверьте ночной режим, потому что дисплей, который не может достаточно сильно затемниться, непригоден для ночного опрыскивания — именно тогда, когда график наиболее сжатый.
Стоит знать два стандарта, а также их ограничения.
Стандарт ISO 15008 устанавливает минимальные требования к качеству изображения и читаемости динамических дисплеев, но его заявленная область применения охватывает дисплеи легковых автомобилей, отображаемые водителю во время движения транспортного средства — это эргономический стандарт, а не сертификат прочности или сельскохозяйственной безопасности. Рекомендации по эргономике, основанные на этом стандарте, рассматривают минимальную высоту символов как функцию расстояния просмотра и условий просмотра, что является полезной проверкой правильности любого интерфейса, который вы планируете использовать: спросите поставщика, как его HMI был спроектирован в соответствии со стандартом, вместо того, чтобы принимать на веру только показатель яркости.
Бортовой компьютер автомобиля, работающий от батареи, без внутреннего аккумулятора.
Второй вид неисправности менее заметен и обходится дороже: терминал, работающий от внутренней батареи и постоянно установленный в кабине.
Механизм носит тепловой, а не электрический характер. Батарея, поддерживаемая при высокой температуре и почти в полностью заряженном состоянии, изнашивается быстрее, чем тот же элемент, работающий в более прохладной среде, а температура в салоне автомобиля под летним солнцем обычно превышает расчетный диапазон для потребительских элементов.
Затем происходит прогрессирующая потеря мощности, потом разбухание, а затем устройство, которое отключается в середине прохода или повреждает окружающую электронику. Бортовой компьютер, работающий от бортового питания, устраняет причину отказа в источнике: он питается от электрической системы машины, не имеет внутренней батареи и остается установленным на машине, а не снимается. Ничего не стареет от жары, ничего не разбухает.
Полезный совет : после рабочего дня оставьте устройство на солнце, включите терминал в обычное режим работы и проверьте его состояние на следующее утро. Если корпус теплый на ощупь или устройство отвалилось от шины, значит, тепловыделение обеспечивается химическим составом батареи, а не архитектурой — проблема, которая проявится в автопарке заказчика в течение сезона.
Принятие питания от транспортного средства означает принятие электрической среды машины, а эта среда не является чистой.
Серия стандартов ISO 7637 определяет помехи, которые могут возникать в бортовых устройствах в системах 12 В и 24 В, и наиболее интересными являются реальные события, а не лабораторные курьезы. Импульс 1 — это отрицательный скачок напряжения, возникающий при отключении индуктивной нагрузки, подключенной параллельно (реле, соленоид, двигатель), в то время как ваше устройство остается подключенным. Импульс 2a — это положительный скачок напряжения, вызванный внезапным прерыванием тока в жгуте проводов, а импульсы 3a и 3b — это быстрые серии очень коротких импульсов, возникающих при переключении в других местах проводки. Импульс 4 — это вовсе не скачок напряжения, а просадка: падение напряжения на шине во время вращения стартера.
Сброс нагрузки, событие с наибольшей энергией, происходит при отключении батареи во время зарядки от генератора. В обзоре серии стандартов ISO 7637 изложен порядок обработки этих кондуктивных переходных процессов в линиях питания в системах дорожных транспортных средств с напряжением 12 В и 24 В, а абсолютные уровни испытаний различаются для этих двух типов систем.
Инженерному отделу следует задать краткий набор вопросов из этого списка: проверенный диапазон входного сигнала и запас по времени работы двигателя, документально подтвержденная устойчивость к стандарту ISO 7637-2 с указанием импульсов, рассматриваемая конфигурация (голый блок или серийный жгут проводов, разъемы и блок предохранителей), а также заданное поведение датчика зажигания, чтобы устройство отключалось при повороте ключа, а не отключалось при кратковременном падении напряжения.
Закупка должна оцениваться так же высоко, как и документация — протокол испытаний, пересмотр применяемого стандарта и подтверждение охватываемой конфигурации.
Квалификация компонентов автомобильного класса, например, по стандарту AEC-Q100 для процессора, и испытания на устойчивость к вибрациям и ударам по стандарту MIL-STD-810G говорят о подходе поставщика к работе в условиях автомобиля больше, чем любые прилагательные в брошюре. Ссылка на стандарт ISO 7637-II для входного питания, наряду с RTK-позиционированием и автомобильными интерфейсами, как у 10-дюймового автомобильного компьютера T10Pro , заслуживает письменного подтверждения до утверждения спецификации.
Бортовой компьютер RTK GNSS: точность – это утверждение о повторяемости.
Точность позиционирования менее важна для навигации, чем для работы машины. Точность на уровне метра показывает приблизительное местоположение машины, и это хорошо. Но она не позволяет машине следовать заданной линии достаточно точно, чтобы предотвратить наложение и пропуски между проходами, и эти ошибки накапливаются по всему полю, а не компенсируются.
Бортовой компьютер RTK GNSS устраняет этот пробел, используя корректирующие данные для определения положения с точностью до сантиметра, что и обеспечивает повторяемость автоматического рулевого управления и контроля участков от прохода к проходу.
Следует отметить, что показатель точности описывает повторяемость результатов при наличии корректировок . В сельской местности связь для внесения корректировок обрывается, и то, как терминал ведет себя в этот промежуток, важнее, чем итоговый показатель: удерживает ли он последнюю известную линию, заметно ли ухудшается качество сигнала и предупреждает оператора, или же сигнал бесшумно смещается, пока машина продолжает работать?
Запрашивайте подтверждение воспроизводимости результатов в заданных условиях, а не единственную цифру точности, подтвердите, как обрабатывается потеря коррекции в интерфейсе, и выясните, какие службы коррекции и форматы сообщений поддерживаются. Затем проверьте, были ли проверены расположение антенны и заземление кабины с помощью терминала или же они были приняты на основе эталонной конструкции — утверждение о точности на уровне сантиметра, основанное на непроверенном положении антенны, не выдержит проверки в первый сезон.
Водонепроницаемый бортовой компьютер IP66: что покрывает и что не покрывает этот класс защиты.
Дождь не должен препятствовать работе, и герметичный терминал не должен отсоединяться от оборудования, когда оно припарковано на открытом воздухе. Достижение этого состояния в основном сводится к пониманию того, что обещает показатель защиты от проникновения влаги и пыли.
Код IP, согласно определению IEC , состоит из двух цифр: защита от твердых частиц, а затем защита от воды.
IP66 означает пыленепроницаемость и устойчивость к мощным струям воды, проверенным с помощью сопла диаметром 12,5 мм при расходе примерно 100 литров в минуту с расстояния около 3 метров в течение как минимум трех минут. IP67 также означает пыленепроницаемость, но его испытание на водонепроницаемость заключается во временном погружении на глубину 1 метр на 30 минут.
Это разные испытания — устройство IP67 не имеет автоматической защиты от струй воды, а устройство IP66 — от погружения в воду. IP69K идет еще дальше, добавляя защиту от мойки под высоким давлением и при высокой температуре с близкого расстояния, что актуально, если кто-то будет мыть устройство под давлением в конце сезона.
Внимание : указанный рейтинг относится к протестированной конфигурации. Открытый сервисный порт, неплотно прилегающий разъем, кабельный ввод, затянутый вручную, или ввод жгута проводов без уплотнения — все это исключает защиту корпуса от влаги и пыли по стандарту IP66. Кроме того, стандарт IEC 60529 не распространяется на коррозию, старение уплотнений или устойчивость к химическим веществам, таким как удобрения и буровой раствор, — именно эти факторы приводят к завершению монтажа в полевых условиях.
Именно из-за этого разрыва практические вопросы отличаются от вопросов, представленных в технических характеристиках.
Уточните, что именно входит в заявленную степень защиты IP и охватывает ли проверенная конфигурация разъемы и кабельные вводы. Выясните, требуется ли степень защиты IP69K для условий эксплуатации под воздействием воды и влаги на объекте, или же степень защиты IP66 подходит для защиты от дождя и брызг.
Уточните материал корпуса и обработку поверхности, поскольку пыленепроницаемый корпус в прибрежной зоне или при использовании большого количества удобрений выходит из строя из-за коррозии, а не из-за проникновения влаги. Также уточните, предназначено ли устройство для установки на открытом воздухе на ночь, или процедура установки предполагает его демонтаж.
Таблица критериев
Используйте этот документ в качестве рабочего материала для анализа поставщиков. Средний столбец содержит коммерческую часть; правый столбец — это то, что должно быть предоставлено инженерному отделу до утверждения спецификации.
|
Область спецификации |
Что спросить у поставщика? |
Доказательства для предъявления требований |
|---|---|---|
|
Класс устройства |
Стационарный терминал в кабине или портативное устройство, подключаемое к док-станции? |
Документация по установке и монтажу |
|
Отображать |
Номинальная яркость, тип панели, способ склеивания, обработка поверхности, диапазон затемнения. |
Отчет о результатах тестирования дисплея или измеренная яркость для данной конфигурации. |
|
вход питания |
Проверены диапазон входного напряжения, допуск на прокрутку коленвала, работа датчика зажигания. |
Протокол испытаний входного напряжения с указанными условиями. |
|
Временный иммунитет |
Какие импульсы ISO 7637-2 применялись и на каких уровнях? |
Протокол испытаний с указанием стандартной версии и протестированной конфигурации. |
|
Позиционирование |
Поддерживаются услуги по исправлению ошибок, форматы сообщений, воспроизводимость в заданных условиях. |
Описание характеристик, описывающих поведение при коррекции потерь. |
|
Среда |
Степень защиты от проникновения влаги и пыли для установленной конфигурации, включая разъемы и кабельные вводы. |
Протокол испытаний на соответствие требованиям IP, а также указанная конфигурация; материал и обработка корпуса. |
|
Соответствие требованиям и жизненный цикл |
Документация для целевого рынка, предназначенная для ЕС; порядок обновления прошивки, запасные части, уведомления об изменениях. |
Декларация соответствия, документация по электромагнитной совместимости и нормам регулирования оборудования, техническая документация, письменная политика поддержки. |
Красные флаги
Три основных принципа должны препятствовать дальнейшему продвижению спецификации.
Первый вариант — это утверждение о характеристиках, существующее только в виде прилагательного — «читаемый на солнце», «прочный», «автомобильного класса» — без каких-либо протоколов испытаний или измеренных показателей. Второй вариант — это заявленная характеристика для конфигурации, которая не соответствует тому, что вы будете устанавливать, например, утверждение о герметичности, которое охватывает оголенный блок, в то время как ваша проводка входит через негерметичный сальник.
Третий тип — это документация, которая поступает после принятия коммерческого решения, а не в рамках технической оценки; на рынках ЕС файл соответствия не является формальностью, которую нужно собирать в конце, и именно такое отношение к нему приводит к сбоям в реализации программ.
Один день, проведенный в полевых условиях, дает больше информации, чем простое изучение технических характеристик.
Установите на одном компьютере тестовый терминал и запустите его в течение обычного рабочего дня.
Сначала проведите тест на полуденное солнце под фактическим углом обзора оператора, в перчатках и с пыльным экраном. Затем выполните холодный запуск и полную смену, чтобы проверить, выдерживает ли агрегат запуск и переходные процессы нагрузки, а также ночную проверку на нагретом аппарате.
В конце дня зафиксируйте схему проходов и сравните перекрытие и пропуски с записанной линией. Если позволяет сезон, оставьте машину на открытом воздухе на время дождя и после этого осмотрите каждый соединитель.
За один день можно получить доказательства, которые не сможет предоставить ни один технический паспорт, при этом затраты будут значительно ниже, чем при отзыве продукции. Для монтажа, прокладки кабелей, выбора жгута проводов и организации пилотного проекта в полевых условиях, продолжайте пользоваться этим руководством по выбору клеммы для тракторов и сельскохозяйственной техники .
Часто задаваемые вопросы
Достаточно ли яркости в 750 нит для чтения при прямом солнечном свете?
Вполне возможно — одно только число не является решающим фактором. Способ склеивания, антибликовое покрытие, внутреннее отражение и контрастность интерфейса — все это влияет на читаемость при одинаковой яркости, а угол обзора в кабине редко бывает перпендикулярен экрану. Проверьте конкретный дисплей на полуденном солнце с места оператора.
Нужна ли батарея для бортового компьютера, устанавливаемого в транспортное средство?
Для стационарного терминала в кабине, работающего в течение рабочей смены, — нет. Питание от автомобиля снимает тепловую нагрузку, которая приводит к старению и разбуханию элементов батареи, остающихся в нагретой кабине. Планшет с возможностью подключения к док-станции и батареей имеет смысл, когда оператору необходимо использовать устройство вне автомобиля.
В чём разница между IP66 и IP67 для сельскохозяйственного терминала?
Степень защиты IP66 обеспечивает пыленепроницаемость и устойчивость к сильным струям воды; степень защиты IP67 обеспечивает пыленепроницаемость и устойчивость к кратковременному погружению на глубину 1 метр на 30 минут. Ни один из этих критериев не подразумевает другой, и для защиты установленного терминала от дождя и брызг более актуальной характеристикой является IP66.
Какой реальный простой вызывает неисправный терминал?
В сезонных работах затраты, как правило, превышают стоимость оборудования. Выход из строя терминала во время уборки урожая или посадки приводит к остановке работы системы навигации и мониторинга машины, а остановка на полдня может совпасть с дождем, что растянет задержку на несколько дней. Именно поэтому требования к подтверждающим документам, изложенные в этом руководстве — протоколы испытаний, документированные конфигурации, однодневный полевой пилотный проект — обходятся дешевле, чем один потерянный рабочий день. Запрашивайте у поставщиков данные о надежности в полевых условиях, соответствующие вашему рабочему циклу, вместо того, чтобы принимать общие статистические данные о простоях.
Гарантирует ли RTK точность до сантиметра в любом поле зрения?
Нет. Речь идёт о воспроизводимости при заданных условиях, и она зависит от наличия данных для корректировки. Пробелы в покрытии в сельской местности и перебои в работе службы корректировки влияют на производительность, поэтому важные вопросы заключаются в том, что делает терминал, когда корректирующие данные теряются, и получает ли оператор предупреждение до того, как схема прохождения ухудшится.
Следующий шаг
Включите таблицу критериев в процесс отбора поставщиков, а затем проведите один рабочий день на объекте, работая с потенциальным поставщиком оборудования, прежде чем принимать окончательное решение.
Если вам необходимо проверить технические характеристики на соответствие документированной конфигурации, запросите отчеты о тестировании потребляемой мощности и степени защиты от проникновения влаги и пыли для конкретной рассматриваемой модели, а также декларацию соответствия для вашего рынка. Для получения коммерческого предложения, копий отчетов о тестировании или проверки конфигурации OEM/ODM свяжитесь с PDS или напишите команде в WhatsApp .
Связаться с нами
📧Электронная почта: [email protected]
📞Тел.: +86 13421822024
🌐Веб-сайт: www.szpds.com
Отказ от ответственности
Информация в данной статье носит исключительно справочный характер. Компания PDS Technology Co., Ltd. не несет ответственности за ошибки, упущения или пригодность содержания для конкретных применений. Технические характеристики продукции могут быть изменены без предварительного уведомления. Перед использованием покупатели должны уточнить все технические детали у нашей команды.
О компании PDS Technology
Компания PDS Technology — ведущий OEM/ODM-производитель высокоточных RTK GNSS-терминалов и автомобильных компьютеров, обслуживающий сельское хозяйство, строительство, горнодобывающую промышленность, такси и логистику с 2011 года.
Обладая более чем 15-летним опытом исследований и разработок в автомобильной отрасли, мы предлагаем надежные устройства с поддержкой нескольких ОС (Android/Linux/OpenHarmony), обеспечивающие позиционирование RTK с точностью до сантиметра, защиту IP66 и готовность к использованию искусственного интеллекта. Наши заводы, сертифицированные по стандарту IATF16949, произвели более 100 000 единиц продукции, развернутых по всему миру, и занимают более 30% китайского рынка терминалов для сельскохозяйственного автоматического управления. Мы экспортируем продукцию в Японию, США, Великобританию, Турцию, Россию и другие страны.
