一、实验室建设目标

教学层面：

• 通过简仪SeeSharpLab实验平台，构建虚实结合的工程教育环境，结合AI技术提升学生对测控系统、数据采集、信号处理等核心课程的理解与实践能力。

• 开设基于锐视测控平台的虚拟仿真课程（如虚拟仪器技术、多通道数据采集分析），强化学生掌握C#/C++编程与AI算法（机器学习、数据分析）的融合应用。

科研层面：

• 利用简仪PXI数据采集平台的高精度、模块化特性，为高校科研项目（如智能传感、工业自动化、航空航天测控）提供自主可控的硬件支持。

• 结合AI技术（如深度学习、数字孪生），开发智能测控算法，实现科研数据的实时分析与预测建模。

二、硬件配置方案

参考福建师范大学配置，优化升级如下：

1. 教学设备（IO-Lab）

2. 科研设备（PXI平台）

三、软件与AI技术整合方案

锐视测控平台核心功能：

• 开源软件生态：提供C#/Python SDK，无缝对接TensorFlow、PyTorch等AI框架，支持学生开发智能测控程序。

• 虚拟仿真云系统（VILab）：集成30+虚拟仿真课程（如"智能传感器建模""数字孪生系统设计"），学生可远程完成AI算法验证。

AI技术应用场景：

• 教学案例：基于IO-Lab的"智能温度监控系统"，学生通过机器学习优化PID控制参数。

• 科研案例：利用PXI平台采集高频振动信号，结合深度学习实现设备健康状态预测。

四、课程与科研项目设计

1. 教学课程

核心课程：

• 《智能测控系统设计》：结合IO-Lab与AI，完成数据采集-分析-控制全流程项目。

• 《虚拟仪器与AI算法开发》：基于锐视平台，教授C#与Python混合编程。

共建课程（参考附录2）：

• 每学期1次教师培训（AI+测控专题），4课时联合授课（企业工程师+高校教师）。

2. 科研方向

• 智能工业检测：基于PXI平台开发AI视觉检测系统，应用于精密制造质检。

• 数字孪生与预测维护：结合振动信号与深度学习，构建设备寿命预测模型。

五、技术支持与服务

• 硬件保修：1年全保（含上门服务），30个工作日内交付。

• 软件支持：免费开源平台终身更新，提供AI算法库与案例代码。

• 培训服务：首年每学期1次集中培训，远程技术支持即时响应。

六、预期成效

• 教学提升：学生可独立完成"数据采集-AI建模-系统控制"全流程项目，就业竞争力显著增强。

• 科研突破：高校可申报省部级智能测控课题，发表高水平论文或申请专利。

• 社会价值：推动国产化测控技术应用，助力"中国智造"与产教融合。

四、科研方向（补充）

以下是基于PXI平台的10个典型科研方向及成功案例，涵盖汽车电子、半导体、军工、工业测控等多个领域，体现其高精度、模块化与AI融合的潜力：

1. 汽车电子控制系统测试

案例：基于PXI平台搭建ESP（电子稳定系统）性能测试平台，集成多传感器信号采集（GPS、陀螺仪、轮速传感器等），支持极端环境（高温、震动）下的实时数据采集与分析，助力自主底盘电控系统研发。

科研方向：结合AI算法优化ESP控制策略，实现车辆动力学模型的实时仿真与预测控制。

2. 激光雷达信号处理

案例：简仪科技PXI-69846H采集卡用于激光雷达控制系统，实现40MS/s高速信号采集，配合PXI-66208V电压卡控制高压电荷放大器，提升雷达回波信号处理效率。

科研方向：开发AI驱动的激光雷达点云数据处理算法，用于自动驾驶环境感知与障碍物识别。

3. 半导体IC特性分析

案例：采用PXI平台实现全球IC特性分析标准化，支持多温度环境（-40°C至150°C）下的高精度测试，提升统计分析质量并缩短产品上市时间。

科研方向：结合深度学习优化IC缺陷检测，实现晶圆级故障预测与良率提升。

4. 军事通信电台自动化测试

案例：基于PXI平台开发短波电台测试系统，集成矢量信号分析仪、任意波形发生器等模块，覆盖收/发信机灵敏度、谐波抑制等数十项指标，效率提升3倍。

科研方向：利用AI强化电台信号抗干扰能力，开发自适应通信协议优化算法。

5. 工业数字孪生与预测维护

案例：PXI平台结合振动传感器与深度学习算法，实现设备健康状态预测，应用于风电齿轮箱、航空发动机等场景。

科研方向：构建多物理场耦合的数字孪生模型，融合边缘计算实现实时故障诊断。

6. 卫星有效载荷测试

案例：PXI平台为卫星载荷提供灵活测试方案，支持高密度继电器矩阵（4000-8000个）与射频信号（6GHz）仿真，满足航天级可靠性需求。

科研方向：开发AI驱动的卫星通信信号优化算法，提升数据传输速率与抗干扰能力。

7. 医疗设备精密测量

案例：PXI平台用于医疗影像设备（如CT、MRI）的信号采集与噪声抑制，结合高精度数据采集卡（如PXIe-5516）提升图像分辨率。

科研方向：基于AI的图像重建算法优化，降低辐射剂量并提高诊断精度。

8. 新能源电力系统仿真

案例：PXI平台实现直流-直流转换器效率测试，通过高精度电源模块（PXIe-4112）与SMU模块（PXIe-4143）优化电源管理策略。

科研方向：结合数字孪生技术构建智能电网仿真系统，提升可再生能源并网稳定性。

9. 智能传感器网络开发

案例：PXI平台支持多通道传感器信号调理（如DIN-68S-01模块），应用于工业物联网（IIoT）环境监测系统，实现温湿度、压力等多参数同步采集。

科研方向：开发边缘AI芯片驱动的低功耗传感器网络，优化数据压缩与传输效率。

10. 航空航天测控系统验证

案例：PXI平台用于飞行器控制系统硬件在环（HIL）测试，集成实时操作系统（RTOS）与高速数字I/O模块（PXIe-6555），验证导航与姿态控制算法。

科研方向：结合强化学习优化飞行器自主决策能力，适应复杂空域环境。