达文工业平板电脑在风力发电中的应用
2011年福岛核灾造成国际上的轩然大波，各国不仅对核能抱持更加谨慎的态度，也因此更加积极投入再生能源的开发。例如，德国已在 2023年正式关闭最后 3 座核电厂，转向太阳能和风能。冰岛电力几乎100%来自于再生能源如水力和地热。其中，风力发电是一种能量丰富、低碳排放的干净能源。它拥有分布广泛、不需担心能源枯竭问题等优点，为各国再生能源发展的重点之一。
随着工业物联网技术发展，风力发电的运作也更精确有效率。风电场通过在物联网边缘设备上部署HMI和传感器，实现现场基础设施的监测与管理，从而提升风电场的管理效能。
风力发电主控系统的应用需求
国内某知名再生能源领域的高科技企业，专注于一体化风电主控系统整体解决方案提供商，是全球具有重要影响力的智慧能源企业。2023年全球海上风电新增装机量排名第一。标准产品涵盖1.5MW至5MW全功率范围主控系统、交直流变桨系统及SCADA系统。目前，该能源公司部署全球150多个风电场，产品应用超过15,000台。
这家能源公司需要在风电机的主控系统加装工业平板电脑，并利用其边缘运算来传输数据、控制和优化风电机组。具体应用是将工业平板电脑安装在主控系统的机柜前方，透过千兆网络与PLC连接。PLC负责现场设备、传感器、马达的控制和接收数据。工业平板电脑可提供友善的人机操作界面，显示风电机的运转数据，如风电机组参数设定、运作状态、历史数据的查询与统计、故障记录的查询等工作，以曲线或图表的形式直观地显示出来。
由于风电设施一般安装在野外、灰尘大、风大的恶劣环境，甚至海洋环境。在这样的环境下，客户对工业平板电脑的性能和稳定性提出了更高的要求。包括：
● 防静电：设备需达到接触8KV、空气15KV的ESD防静电标准。
● 电磁兼容性：需要达到电力三级EMC标准，包括防电磁干扰、防雷击和抗浪涌。
● 防盐雾与腐蚀：设备需具备良好的防盐雾与防腐蚀性能。
● 可连接多个装置：要与现场的各种设备和传感器连接，例如PLC、变浆系统等。需要足够的 I/O连接。
● 对地绝缘：整机板端及线缆对地电阻要求100兆欧以上，确保设备电气安全性
达文工业平板电脑解决方案
经过了多轮市场角逐和一连串的测试，能源公司最终选择了达文基于Intel® 低功耗Celeron® J1900处理器的工业平板电脑——DPC-9080，作为主控系统机柜的HMI，安装于风电机组塔底，透过工业以太网络与PLC、变浆系统通讯。DPC-9080拥有稳定与强固的特性，可满足各种运算及传输需求，完美进行可视化展示。并将数据实时上传到中央云管理平台，形成更大的数据数据库。
DPC-9080：坚固耐用的工业平板电脑
8寸DPC-9080整机采用了经特殊处理的铝压铸外壳，具有良好的耐腐蚀性，内部组件进行特殊处理能有效抵御盐雾和腐蚀的侵害。同时它还具有1500V隔离宽电源输入（9V 至 36V），可承受1000V以上冲击电压，短路自恢复功能，具备防电磁干扰、过电压、过电流保护。输出对地可承受50赫兹500V 交流电压 1分钟以上无击穿，保障了集成设备的电气安全。此外， DPC-9080前面板可满足IP65防水防尘等级，适用于潮湿和多尘的工业环境。
DPC-9080支持丰富的功能并具备完整的工业I/O端口，包括2x GbE LAN, 2x USB, 1x COM, 1x HDMI, 1x VGA。还可透过full length Mini PCIe插槽扩展，支持 Wi-Fi 和 4G/LTE 无线通信模块。透过达文特有的模块化I/O子板加上CPU核心板，使得CPU平台迭代更新变得更加容易。
实施结果
DPC-9080出色的环境适应性，成功地部署在能源公司的多处风力发电厂，实现了现场与远程的控制与监测，所有监测数据实时上传至云管理平台，使运营团队能够随时随地监控风机的运行情况，有助于进行远程诊断和预测性维护，从而提高整体生产力。
