行业：机械测试

应用需求：青藏高原素有“世界屋脊”之称，平均海拔超过4000米，大部分坐落于中国西南部，境内部分面积约240万平方公里。为了杜绝机械故障保证作业安全，需要一套可靠的测试设备在高海拔地区对工程机械做一次全面的性能测试。

面临的挑战：许多测试系统在高海拔条件下都出现了测试精度下降、运行不稳定等问题。

解决方案：稳定坚固的CompactRIO平台完全胜任在高海拔地区的作业，另外，平台提供了上百种I/O接口，可以测试各种不同类型的信号并实时对这些信号进行处理。

cRIO高海拔挖掘机测试系统是青海省科技厅的一个项目，主要是做一套测试设备能够对挖掘机进行高海拔测试，采集到在高海拔条件下挖掘机的一系列运行试验数据（油缸移动速度、最大挖掘力和回转力、行使速度、爬坡能力、回转速度等）以及环境指标参数（大气压力、环境温度、环境湿度、水温、机油温度、液压油温、涡后排温等）。前期试验阶段，项目组在海拔4500米的昆仑山望昆地区对新开发的基于NI CompactRIO的测控系统进行了实验验证，现场环境温度：14.5℃，大气压力：591hpa。实验证明，该挖掘机测试系统完全可以在高原环境条件下稳定、可靠运行。数据采集终端CompactRIO的主要任务是按照控制终端的要求，在各类传感器的配合下采集挖掘机检验试验中的环境参数和状态参数，进而将这些信号数据一方面实时传送到监视终端；另一方面按指定的策略将这些信号数据以文件的形式存储在本地；以供上位机读取进行数据重现和分析。其难点在于不同类型信号采集任务的模块化与规范化，以及复杂的数据存储机制的实现。

简洁紧凑的系统硬件

测试系统硬件由上位机和数据采集终端组成。上位机是一台带有无线网卡的笔记本电脑；数据采集终端由机箱cRIO-9104和嵌入式控制器cRIO-9014以及信号输入输出模块组成；上位机通过无线路由与数据采集终端通讯。数据采集终端电源由挖掘机上的电瓶经车载逆变电源获取。CompactRIO小巧的设计以及自带的通讯接口使整个测试系统简介而紧凑，如图所示。上文中已经提到，挖掘机的测试涉及到挖掘机性能的各个方面，除此之外，还要测量各项环境参数，采得所有这些参数，我们仅使用了7块NI C系列模块。

C系列模块各尽其职

信号输入模块有NI 9203、NI 9217、NI 9211、NI 9401、NI 9411等。信号输出模块有 NI9263、NI 9421。为了清楚地表达各个实验中用到的模块和各个模块的性能，我们用表格的形式来进行描述，表格按照挖掘机试验检测项目进行分类：