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【白皮書】揭秘堅固型人機界面如何應用于極端環境，提升安全性與生產效率！

媒體關注 2024年07月22日 14:28:15來源：工控網 15581

摘要堅固型人機界面在惡劣環境和極端條件下運行的機器、系統和設備中發揮著至關重要的作用。它們不僅提高了性能、可靠性和安全性，還顯著降低了維護成本和停機時間。

　　【儀表網媒體關注】人機界面(HMI) 是一種使用戶能夠與機器、系統和設備進行交互的技術。它既包括簡單的按鈕和開關，也涵蓋復雜的觸摸屏和語音識別技術。HMI 在制造業、海事和能源等眾多行業和應用中都是不可或缺的。

　　然而，并非所有的 HMI 設備都是一樣的。有些 HMI 設備專為抵御惡劣環境和極端條件而設計，而另一些則適用于更加受控的環境。北爾電子設計和制造的 HMI 設備能夠滿足海事、惡劣環境和標準自動化的需求。隨著氣候變化和技術創新為各行各業帶來新的挑戰和機遇，堅固型 HMI 變得越來越重要和有價值。

　　接下來，我們將解釋堅固型 HMI 的重要性，氣候變化如何影響對堅固型 HMI 的需求，以及我們公司如何在 1981 年為 NASA 太空任務設計堅固耐用的 UART 板，從而在市場上開創了堅固型 HMI 的先河。

　　堅固型人機界面為何如此重要？

　　堅固型人機界面在惡劣環境和極端條件下運行的機器、系統和設備中發揮著至關重要的作用。它們不僅提高了性能、可靠性和安全性，還顯著降低了維護成本和停機時間。相比之下，傳統HMI設備在極端環境下更容易發生故障和損壞，增加了風險。

　　北爾電子堅固型HMI產品的部分特點和優勢：

　　·耐環境因素：能夠承受高低溫、振動、潮濕、極端紫外線照射、沖擊等。

　　·防污染物：抵御灰塵、污垢、水等，確保設備可視性和觸摸靈敏度。

　　·高性能顯示：提供標準和高亮度顯示屏，適用于戶外和偏遠地區。

　　·穩健通信：靈敏且準確的觸摸屏幕，確保安全的數據傳輸。

　　·行業認證：符合NEMA 4x、UL、CE、DNV/GL、ABS、Class 1 Division 2、ATEX等標準，確保質量和安全性。

　　應用領域：

　　·工業自動化和控制：如工廠自動化、過程控制和制冷。

　　·運輸與物流：如車隊管理、車輛跟蹤和交通控制。

　　·能源和電力：如發電、儲能、可再生能源、石油和天然氣、采礦。

　　·海事：如近海、壓載水、警報監控、推進。

　　·保健和醫療：如流體廢物管理和制藥。

　　·戶外和公共領域：如信息亭、數字標牌、市政供水和污水處理。

　　堅固型HMI的重要性在于它們能夠在惡劣環境中保持高性能和高可靠性，減少傳統HMI設備在極端條件下的故障和損壞風險。

氣候變化如何影響對堅固型人機的需求？

　　氣候變化是當今世界面臨的最緊迫、最復雜的問題之一。它指的是地球氣候系統的長期變化，如溫度、降水、風和海平面，對環境、社會和經濟產生重大而多樣的影響，包括：

　　·極端天氣事件：如熱浪、干旱、洪水、風暴和野火。

　　·海平面上升：導致海岸侵蝕、海水入侵和洪水。

　　·生物多樣性喪失：棲息地退化和物種滅絕。

　　·糧食危機：缺水和作物歉收。

　　·人類健康風險：如熱應力、呼吸系統疾病、傳染病和精神壓力。

　　·社會和政治不穩定：沖突、移民和流離失所。

　　氣候變化從兩個方面影響了對堅固型人機界面的需求：

　　1. 應對惡劣環境的需求增加：

　　·氣候變化導致的極端環境和不可預測的條件增加了對堅固型人機界面的需求。這些設備能夠在惡劣環境中正常工作，例如：

　　·監測和管理氣候變化的影響：如空氣質量、水質、土壤質量和溫室氣體排放。

　　·適應和減輕氣候變化的影響：如災害應對、應急管理、基礎設施復原力和氣候工程。

　　·創新和開發氣候變化解決方案：如可再生能源、智能電網、碳捕獲和儲存以及地球工程。

　　2. 促進可持續發展的需求增加：

　　·堅固型人機界面設備有助于減少溫室氣體排放、提高能源效率和可持續性。例如：

　　·優化和控制能源消耗和生產：提高機器、系統和設備的能源效率。

　　·整合和管理可再生能源：如太陽能、風能、水能、氫能和脫碳技術。

　　·支持循環經濟：如廢物管理、回收和再利用。

我們是如何開始生產堅固型人機界面的？

　　我們是堅固型人機界面領域的先驅和領導者。我們在堅固型人機界面(HMI)領域已有40多年的歷史，致力于為各行各業的客戶提供優質、創新的產品和服務。

　　20世紀80年代末，我們設計了NASA UART板，標志著堅固型HMI在市場上的首次應用。NASA UART板被用于NASA的多個任務和項目，如國際空間站、火星探測車和獵戶座飛船。此后，北爾電子繼續利用先前的知識和經驗，開發出更多代的堅固型HMI設備，滿足市場需求。

　　北爾電子HMI的特點和優勢

　　· 耐高低溫：工作溫度范圍為-30°C至+70°C，存儲溫度范圍為-40°C至+80°C。

　　·高抗振性：通過了4g RMS正弦掃頻振動測試。

　　·抗沖擊：通過了40g 11ms半正弦沖擊測試。

　　·防潮和防紫外線：支持95%濕度，并能在紫外線照射環境下工作1000小時。

　　· EMI和EMC規范：符合MIL-STD-461和MIL-STD-810標準。

　　·高分辨率和高亮度：顯示屏分辨率高達1280 x 800像素，亮度高達1000尼特。

　　我們的堅固型HMI設備展示了堅固型產品技術的優勢，并樹立了公司在市場上的聲譽。北爾電子在設計階段的口號是“盡早測試，經常測試”，以確保產品的穩健質量。

　　部分應用案例

　　北爾電子X2 extreme系列人機界面專為惡劣環境設計，已通過所有主流船級社認證，適用于存在氣體、蒸汽和粉塵的危險區域。其工作溫度范圍為-30°C至+70°C，能夠在高振動和高壓沖洗場合正常工作。

　　X2 extreme系列提供7、12和15英寸型號，每種型號有三個版本：

　　l 標準版

　　l 高性能版

　　l 全密封高性能版

　　高性能版和全密封高性能版均配備高亮顯示屏和集成CODESYS PLC功能。

　　石油化工行業應用

　　我們的客戶是一家專注于石油鉆采設備的公司，主要產品包括高技術含量的油田成套設備，如石油固壓(酸化)成套設備、石油特種車輛和井下作業工具?？蛻粝Ｍ麑κ突ぷ鳂I現場的特種車輛(如壓裂車、管匯車、混沙車、化添車)進行實時監控，并減少復雜的網絡布線。

　　由于這些特種車輛工作環境位于戶外，需要長時間面臨極端高低溫、高振動和紫外線照射，同時滿足UL C1D2防爆認證標準，客戶選擇了北爾電子X2 extreme系列人機界面，結合北爾電子無線交換機設備，實現了石油車實時作業監控系統。

　　我們的方案優勢

　　·適應惡劣環境：X2 extreme防爆戶外人機界面能夠適應油田的惡劣環境。

　　·實時監控：多頻段無線通信設備滿足實時監控需求。

　　·雙網融合：雙頻IEEE 802.11ac實現雙網融合。

融雪機柴油發動機管理

　　我們的客戶是一家加拿大公司，擁有超過35年的融雪機設計和制造經驗，產品銷往北美、歐洲和亞洲。該公司采用浸沒式燃燒直接加熱法，將燃燒過程中產生的能量直接傳遞給融化罐中的水和雪，實現高效能量轉換。

　　客戶的融雪機使用來自不同制造商的柴油發動機，需要在極端低溫環境下(-30℃至+70℃)正常工作。為了有效控制和管理這些發動機，客戶選擇了北爾電子的X2 extreme系列人機界面。

　　北爾電子的X2 extreme系列人機界面能夠在極端溫度范圍內正常運行，確?？蛻舻娜谘C在各種惡劣環境下都能高效工作。

　　客戶表示：“We use your products for good 20 years already, and over these years we are very satisfied with your products and would prefer to stay with them if possible.(我們已經使用北爾電子產品20年了，這些年來我們非常滿意北爾電子的產品并且希望持續使用北爾電子的產品)”。

總結

　　堅固型人機界面(HMI)是一項關鍵技術，能夠顯著提高在惡劣環境和極端條件下運行的機器、系統和設備的性能、可靠性和安全性。與傳統HMI設備相比，堅固型HMI設備更耐用，能夠降低維護成本和停機時間，減少故障和損壞的風險。

　　堅固型人機界面之所以重要，是因為它們可以應對氣候變化帶來的挑戰和機遇，而氣候變化是當今世界面臨的最緊迫、最復雜的問題之一。氣候變化會增加對能夠在惡劣和不可預測的環境和條件下運行的堅固型人機界面設備的需求，也會產生對能夠有助于減少溫室氣體排放、提高能源效率和可持續性的堅固型人機界面設備的需求。

　　掃描下方二維碼獲取更多北爾電子堅固型人機界面產品資料。

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