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什么是加固計算機?

文章出處:研維官網(wǎng)人氣: 發(fā)表時間2020-06-24 11:44:43


什么是加固計算機?

加固計算機是為適應各種惡劣環(huán)境的特殊計算機,在計算機設計時,對影響計算機性能的各種因素,如系統(tǒng)結構、電氣特性和機械物理結構等,采取相應保證措施的計算機,又稱抗惡劣環(huán)境計算機。其特點是:具有較強的環(huán)境適應性、高可靠性和高可維性;較強的實時處理能力;系列化、標準化和模塊化;專用軟件的開發(fā)是其應用的關鍵。我國三防計算機及三防外圍設備加固方面的標準,標準中加固的分類情況,加固標準的各種技術要求,以及加固標準未來的可能情況,并提出了特殊環(huán)境條條下使用的軍、民計算機采用加固計算機標準的建議。

什么是計算機加固

加固,就是為適應某種惡劣環(huán)境,在計算機設計時對影響機器性能的各種因素,諸如系統(tǒng)結構、電氣特性、機械結構等所采取的相應保證措施。也就是說,計算機要在各種惡劣環(huán)境下使用,都應采取相應措施,否則,機器難于正常運轉,所采取的措施就是對機器進行加固。

加固計算機類型

1.三防普通型

三防普通型它對計算機高低溫、溫度沖擊及濕熱有較低的要求,目前的大多品牌商用計算機都能達到。主要適應兩類環(huán)境:地面固定有空調機房環(huán)境及地面固定無空調機房環(huán)境。

2.初級加固型

初級加固型又稱通用加固計算機,它對計算機高低溫、溫度沖擊、濕熱、振動沖擊、跌落及運輸都有要求,目前市場上有部份工控機可以達到要求,或是對工控機結構稍做加固處理即可。主要適應兩類環(huán)境:車載有空調環(huán)境及艦載有空調艙室環(huán)境。

3.加固型

因此類計算機多用于室外環(huán)境,所以除了初級加固型的要求外,還增加了外殼防護、霉菌及鹽霉要求,甚到有的還有壓力、噪音等要求。其應用環(huán)境相當嚴酷,計算機從元器件開始就要選用工業(yè)級甚至加固級。此類計算機造價昂貴,多為專用型加固計算機。主要適應五類環(huán)境:車載無空調、艦載無空調艙室、艦載有掩蔽艙外、潛艇及機載可控環(huán)境。

4.全加固型

全加固型它是從計算機的體系結構和滿足各種抗惡劣環(huán)境要求出發(fā) ,嚴格按照一系列三防標準要求設計制造的,并且要得到指定機構的檢驗與認可。造價比三防普通型計算機高很多。可適用于各種惡劣的軍事野戰(zhàn)環(huán)境,可以在野外、車載、艦載 、機載、水下和空中發(fā)射等環(huán)境中使用。設計的基本目標是全面滿足三防規(guī)范與標準。

加固計算機技術要求

1.需要給出必要參數(shù)

對于技術標準來說,某種機器是不是加固機,是屬于哪一類加固機,都要反映在標準中,要在標準中的“技術要求”條款中用一些必要的數(shù)據(jù)表示出來。在現(xiàn)有國家三防標準中,針對每種加固類別,都給出了相應環(huán)境要求的各種必要參數(shù)。

2.對計算機各個部件都有嚴格要求

另一方面,現(xiàn)有的標準都是產品的通用標準,而不是專門針對環(huán)境要求制定的標準。為了一項標準的完整性,因此,在標準的技術要求中,不僅有與環(huán)境相關的技術 內容,而且有與環(huán)境關系不大的內容,例如機器的功能、軟硬件要求、安全等。為便于對加固性能集中敘述,故在本文中將機器的性能分為兩類,一類是與加固類型關系不大的技術要求歸為“通用要求”,另一類是與加固類型密切相關的技術要求。

3.加固計算機通用要求

1、外觀結構:各類的要求一致
2、硬件、軟件、結構設計:各類的要求一致。
3、安全性:各類的要求一致。
4、電磁兼容:各類的要求一致。
5、機器性能:由于產品更新?lián)Q代非常快,而且各用戶對產品的性能要求不一樣,因此只給出了參考值。

加固計算機原理

加固技術與加固原理在不同環(huán)境條件下采用下列不同加固技術與原理:

1、惡劣力學環(huán)境,如沖擊、振動、跌落、搖擺、顛振 、應力和噪聲等,主要采用抗振動和抗沖擊設計技術等。
2、惡劣電磁環(huán)境,如強磁場、強電磁脈沖、雷電、靜電和火花,主要采用電磁兼容設計和接地技術等。
3、惡劣氣候環(huán)境。如風、雨、雪、冰、霜、霧、高溫 、低溫、潮濕、干熱、砂塵、高低氣壓、鹽霧、工業(yè)大氣和煙塵等,主要采用各種熱設計技術、金屬防護技術和隔離密封技術等。
4、惡劣的生物環(huán)境。如霉菌和昆蟲等,主要采用有效的涂覆和防護技術等。
5、防信息泄漏計算機。通常采用兩種方法,即包容法和抑源法。包容法是將計算機整體屏蔽起來,并在電源線和信號線上使用濾波器,抑制計算機通過空間和有關通道向外輻射發(fā)射和傳導發(fā)射信息。抑源法是在設計電路和印制電路板時,就充分考慮對泄密信息的控制,防止其輻射。兩種方法各有特點,應用于不同情況,有時兩者結合使用。包容法設計簡單,造價低,但效果不及后者,特別是屏蔽材料隨時間增長會老化失效,從而降低屏蔽效果。抑源法成本較高,但效果好。
6、惡劣氣侯環(huán)境。為了在惡劣的氣侯環(huán)境下使用計算機,有時還應考慮到在較低溫度或較高溫度運行的需要,此時,加固計算機必須采用寬溫的主板,必要時在主板和每一個附加卡(如網(wǎng)卡、顯卡、視頻采集卡等)上加裝散熱鋁板以在高溫時散熱,或加裝加熱膜及溫控開關,在應用環(huán)境低于一定溫度時溫控開關啟動,通過加熱膜加熱的方式提高加固計算機內的溫度至可工作的溫度。
7、輻射環(huán)境。主要采用抗輻射加固技術。首先了解輻射環(huán)境和輻射效應損傷機理;其次,根據(jù)抗輻射指標和電子系統(tǒng)所要求完成的性能要求制定失效判據(jù);后,按照合理的安全系數(shù)進行加固設計。從器件生產、電路設計到組裝成計算機系統(tǒng),每個環(huán)節(jié)都可加固,但元器件加固是整個加固工作的基礎。

加固計算機的IP防護等級

加固計算機的防護等級用IP**表示,前一位是防塵等級,后一位是防水等級。防塵等級高為6,防水高為8 。

加固計算機的類型

1.上架式

上架式計算機可以安裝在標準的機柜上,其寬度為標準的19英寸,高度一般有1U(44mm)、2U(88mm)、4U(176mm)等,整機采用Intel酷睿雙核低功耗CPU ATX架構主板,支持多個PCI-E、PCI擴展; 配置1個寬溫筆記本硬盤,1個3.5吋硬盤位和一個460W寬溫電源。 擴展卡加固安裝; I/O接口航空插頭引出。 寬溫、抗振、EMC性能好,其環(huán)境性能滿足GJB 322A車載加固型要求,EMC性能符合GJB 151A陸軍地面設備相關要求。 可陸軍車載,空軍地面應用,可用作音/視頻數(shù)據(jù)處理、測控、通信與指揮等。上架式加固計算機需要滿足以下要求:

  • 處理器: T7500 2.2GH,高支持2.4GHz
  • 內存: 板載2GB DDRⅡ667MHz,SO-DIOMM擴展到4GB
  • 存儲體: SATAⅡ 80G寬溫筆記本硬盤1個(1個3.5吋SATAⅡ硬盤可選)
  • I/O接口:后面板:VGA、PS/2、2個USB2.0、2個串口、2個1000Mbps網(wǎng)口、 Mic-in、SPK-out、并口;前面板2個USB2.0
  • 擴展槽: 1個PCI-E*16,2個PCI-E*1,4個PCI
  • 電源: 400W 以上工業(yè)級ATX電源
  • 外形尺寸: 482mm(寬)×177mm(高)×480mm(深)
  • 工作溫度: -15℃~55℃(-25℃~65℃可選)
  • 貯存溫度: -40℃~65℃
  • 濕熱貯存: 40℃,95%RH
  • 抗振動: 符合GJB 322A加固型(全加固型可選)
  • 抗沖擊: 符合GJB 322A加固型(全加固型可選)
  • EMC性能: 符合GJB 151A相關要求, 可靠性: MTBF≥10000h
  • 維修性: MTTR≤0.5h

2.便攜式

便攜式加固計算機主要作為環(huán)境惡劣的移動計算機應用在野外或需要隨時移動使用的場合,對抗震、防水、防塵要求較高,甚至有寬溫要求,要求能在-40至80度均能工作。便攜式加固計算機需要滿足以下要求:

  • 處理器 CORE2 1.6GHz
  • 內存 2G
  • 顯示屏 14.1″TFT
  • 硬盤 80G電子硬盤
  • 光驅 52X光驅
  • 鍵盤 三防鍵鍵盤,帶三防搖桿鼠標
  • 電源 250W電源模塊
  • 工作溫度 -40℃~80℃
  • 防水防塵滿足軍標GJB322A-98 的要求 防鹽霧PH<6(40℃),連續(xù)噴霧72小時無變化 淋雨滿足軍標GJB322A-98的要求
  • 電磁兼容滿足軍標GJB151A-97的要求
  • 振動4.2G(50~500Hz)
  • 重量8.5Kg
  • 尺寸367×280×90mm

3.嵌入式

嵌入式加固計算機外殼一般采用鋁型材制造,很堅固,散熱性能也很好,可以安置在設備內、車載、桌面等,對抗震、防塵、防水、寬溫等要求嚴格的環(huán)境。采用超低功耗3.5英寸主板; 采用酷睿雙核CPU; 無風扇密封設計,外殼散熱,適合水下工作;產品結構緊湊、堅固,抗振性能好; 接口全部采用密封航空插頭;廣泛應用于各種微型嵌入式應用系統(tǒng)。嵌入式加固計算機需要滿足以下要求:

  • 處理器: Intel Core 2 Duo CPU 高 1.86 GHz
  • 芯片組: Intel GS45+ ICH9M-SFFE FSB 1066MH
  • 內存: 板載1G DDR2 800MHz
  • 存儲體: 4GB CF卡,寬溫SSD可選
  • I/O接口: 前置:2個USB2.0、1000Mbp網(wǎng)口、電源接口 后置:VGA、COM1~COM4
  • 擴展槽: PC-104 Plus擴展
  • 電源: 5V DC輸入,+5%/-3%
  • 外形尺寸: 152mm (寬) × 50mm(高)× 166mm (深)
  • 工作溫度: -30℃~+70℃
  • 貯存溫度: -50℃~70℃
  • 濕熱貯存: 40℃,95%RH
  • 抗振動: 符合GJB 322A加固型 (全加固型可選)
  • 抗沖擊: 符合GJB 322A加固型(全加固型可選)
  • 防護性能: IP68等級,可在深水下長期工作
  • EMC性能: 符合GB 9254,GJB 151A可選
  • 可靠性: MTBF≥10000h 維修性: MTTR≤0.5h

上述就是什么是加固計算機的全部內容,南京研 維信息技術有限公司成立于2014年,是專業(yè)的工業(yè)計算機、特種計算機生產供應商。專注于為國防加固、航空航天、石油石化、煙草、電力、醫(yī)療、安防、鐵路、軌道交通及工業(yè)產品制造等行業(yè)或領域研制生產高、精、尖的信息化設備和綜合運用解決方案。

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