MIL-STD-810 ja EN 50155 – opas kestäviin tietokoneisiin

Miksi ajoneuvot ja junat ovat niin rankkoja elektroniikalle?

Ajoneuvossa kaikki tärisee koko ajan, ja iskuja tulee kuopista, vaihteista ja joskus aseiden laukauksista. Lämpötila vaihtelee kylmästä talviaamun käynnistyksestä auringossa kuumenneeseen ohjaamoon, ja välissä on kondensaatiota. Virransyöttö on kaukana puhtaasta: jännite notkahtaa moottoria käynnistettäessä, nousee piikkinä suurten kuormien irtikytkeytyessä ja katkeaa aina, kun virta-avainta käännetään. Lisäksi tietokone on lähellä radioita, moottoreita ja vaihtosuuntaajia.

Mikään yksittäinen standardi ei kata kaikkea, joten datalehdissä luetellaan usein useita:

MIL-STD-810 ja MIL-STD-461 – puolustusalan standardit

MIL-STD-810 on Yhdysvaltain puolustusministeriön ympäristötestausstandardi. Nykyinen versio on MIL-STD-810H vuodelta 2019, ja siihen on julkaistu muutosilmoitus vuonna 2022. Se sisältää testimenetelmiä, kuten 501 ja 502 korkealle ja matalalle lämpötilalle, 503 lämpöshokille, 507 kosteudelle, 509 suolasumulle, 510 hiekalle ja pölylle, 514 tärinälle ja 516 mekaanisille iskuille.

MIL-STD-810:n ydin on tailoring eli räätälöinti: testi pitää sovittaa siihen, miten tuotetta todellisuudessa käytetään. Siksi kiinteää tasoa ei ole, eikä mikään viranomainen sertifioi tuotteita. Pelkkä ”MIL-STD-810” datalehdessä kertoo vähän. Ratkaisevaa on, mitkä menetelmät, proseduurit ja tasot on testattu.

MIL-STD-461 kattaa sähkömagneettisen yhteensopivuuden. Testit on ryhmitelty johtuviin päästöihin (CE), säteileviin päästöihin (RE), johtuvien häiriöiden sietoon (CS) ja säteilevien häiriöiden sietoon (RS), esimerkiksi CE102, CS114, RE102 ja RS103. Vaatimukset ovat erilaiset lentokoneille, aluksille ja maa-ajoneuvoille. Vuonna 2015 julkaistu versio G oli voimassa monta vuotta, ja MIL-STD-461H julkaistiin huhtikuussa 2026. Tarkista, minkä version mukaan ja mitkä testit tuote on läpäissyt.

Rautatiet: EN 50155 ja EN 45545-2

EN 50155 on liikkuvan kaluston elektroniikan perusstandardi. Se jakaa laitteet lämpötilaluokkiin. OT3, −25…+70 °C, on oletusluokka. OT4 ulottuu −40 °C:seen ja OT5 ja OT6 +85 °C:seen. Virta tulee junan akustosta, usein 24, 72 tai 110 V DC, ja tietokoneen täytyy sietää suuria vaihteluita. Katkosluokat kertovat, kuinka kauan laitteen täytyy toimia ilman syöttöä: S1 ei katkosta, S2 10 ms ja S3 20 ms.

Tärinä ja iskut testataan standardin EN 61373 mukaan, ja luokka riippuu siitä, missä laite sijaitsee: vaunun korissa, telissä vai akselilla. EMC testataan standardin EN 50121-3-2 mukaan.

EN 45545-2 käsittelee paloturvallisuutta. Muovien, kaapelien ja piirilevyjen täytyy täyttää syttyvyyttä, savua ja myrkyllisiä kaasuja koskevat vaatimukset. Vaatimukset tiukkenevat kolmella vaaratasolla HL1–HL3 junatyypin ja liikennöinnin mukaan, esimerkiksi pitkissä tunneleissa. Pyydä dokumentaatio sille tasolle, jota projektisi vaatii.

Tieajoneuvot: E-merkintä ja ajoneuvon sähköjärjestelmä

Henkilöautoihin, linja-autoihin ja kuorma-autoihin asennettavalla elektroniikalla täytyy yleensä olla UNECE-säännön nro 10 (R10) mukainen E-merkintä, joka koskee EMC:tä. Merkintä koostuu E-kirjaimesta, hyväksynnän myöntäneen maan numerosta, esimerkiksi E1 Saksalle, sekä hyväksyntänumerosta. Vaatimus koskee laitteita, joiden toiminnot voivat vaikuttaa esimerkiksi ajoneuvon hallintaan, turvallisuuteen tai tietoväylään. Muut jälkiasennettavat laitteet voivat olla sen sijaan CE-merkittyjä.

Ajoneuvon sähköjärjestelmää kuvataan kahdessa standardissa. ISO 7637-2 kattaa syötön nopeat transientit, esimerkiksi induktiivisen kuorman irtikytkennässä. ISO 16750-2 kattaa hitaammat tapahtumat: jännitekuopan käynnistyksen aikana, load dumpin eli tilanteen, jossa laturi menettää yhtäkkiä kuormansa, ylijännitteen ja napaisuuden vaihtumisen. Ajoneuvotietokone tarvitsee siksi laajan tulojännitealueen, kuten 9–36 V DC, ja virta-avainohjauksen. Se käynnistyy hetken kuluttua virta-avaimen kääntämisestä, jotta käynnistyksen jännitekuoppa ei vaikuta siihen, ja ajaa käyttöjärjestelmän hallitusti alas, kun virta katkaistaan avaimesta.

Näin luet datalehteä kriittisesti

Sanamuodot kertovat paljon. ”Designed to meet” tarkoittaa, että tuote on suunniteltu vaatimuksia varten, mutta sitä ei välttämättä ole testattu. ”Compliant” voi tarkoittaa mitä tahansa omasta testistä täydelliseen testiraporttiin. Tyyppihyväksynnällä, kuten E-merkinnällä, on hyväksyntänumero, jonka voi tarkistaa.

1. Pelkkä ”MIL-STD-810”. Kysy menetelmät, proseduurit ja tasot sekä se, onko testiraporttia olemassa.
2. Väärä versio. MIL-STD-810F:n tai MIL-STD-461E:n mukainen testi ei automaattisesti vastaa nykyisiä versioita.
3. Testattu kokoonpano ei ole sinun. Lämpötila-alue voi koskea tiettyä suoritinta, kokoonpanoa ilman radiomoduuleja tai tiettyä levyasemaa. Vertaa tilaamaasi kokoonpanoon.
4. Virransyötön unohtaminen. Tietokone, jossa ei ole virta-avainohjausta eikä marginaalia käynnistyksen jännitekuopalle, käynnistyy kentällä uudelleen tai korruptoi levyasemansa.
5. Myös liittimillä on väliä. Tärinä löysää tavallisia RJ45- ja USB-liittimiä. Ajoneuvoissa käytetään usein M12-liittimiä ja puolustuskäytössä MIL-DTL-38999-liittimiä.

Missä kestäviä tietokoneita tarvitaan?

• Puolustus – tietokoneet panssariajoneuvoissa, konsolit johtokeskuksissa ja aluksilla, kenttäkelpoiset verkot ja lennokkien maa-asemat.
• Rautatiet – matkustajainformaatio, videovalvonta, diagnostiikka ja junan ja maan välinen tiedonsiirto.
• Linja-autot ja kuorma-autot – kalustonhallinta, kamerat ja lipunmyynti.
• Liikkuvat työkoneet – kuljettajan päätteet metsäkoneissa, kaivosajoneuvoissa, trukeissa ja maatalouskoneissa.
• Hälytysajoneuvot – tietokoneet ja tabletit ambulansseissa ja paloautoissa.

Kestävät tietokoneet SCN:ltä

Toimitamme ajoneuvo- ja junatietokoneita muun muassa Moxalta, Axiomtekiltä, AAEONilta ja Duagonilta, kestäviä paneelitietokoneita ja tabletteja Winmatelta sekä sotilaskäyttöön tarkoitettuja verkkotuotteita ja VPX-kortteja Enerconilta ja Aitechilta. Tuotesivuilla on lueteltu kunkin valmistajan ilmoittamat standardit.

Esimerkkejä valikoimastamme

Usein kysytyt kysymykset

Mitä MIL-STD-810 tarkoittaa?

Se on Yhdysvaltain armeijan ympäristötestausstandardi. Se kuvaa, miten laitteet testataan lämpötilaa, kosteutta, iskuja, tärinää ja muita rasituksia vastaan.

Onko MIL-STD-810 sertifiointi?

Ei. Mikään viranomainen ei sertifioi MIL-STD-810:n mukaan. Valmistaja valitsee menetelmät ja tasot, joten pyydä testiraportti.

Mitä eroa on MIL-STD-810G:llä ja 810H:lla?

Vuonna 2019 julkaistu 810H korvasi vuoden 2008 810G:n, ja testimenetelmiä uudistettiin. 810G:n mukainen testi ei automaattisesti vastaa uutta versiota, joten vertaa menetelmiä ja tasoja.

Mikä on EN 50155?

Eurooppalainen standardi liikkuvan kaluston elektroniikalle. Se asettaa vaatimukset lämpötilalle, syöttöjännitteelle, katkoksille, tärinälle ja EMC:lle.

Mitä E-merkintä tarkoittaa?

Sitä, että laite on tyyppihyväksytty EMC:n osalta UNECE-säännön nro 10 mukaisesti. E-kirjaimen jälkeinen numero kertoo hyväksynnän myöntäneen maan.