EAST工程数据可视化系统

EAST装置由多个子系统组成,只有当各个子系统运行参数满足条件时,才能进行等离子体放电实验。在放电实验过程中,远程实时监视装置运行状态,确保装置的正常安全运行尤为重要。本文根据EAST实验的需求,并依据EAST的网络结构,设计了B/S模式与C/S模式相结合的数据可视化系统。该系统可以使实验人员在放电时及时掌握各子系统的运行状态,能够对实验数据进行在线分析处理,及时做出判断和决策,以保证装置和实验的正常运行。     

基于MDSplus的EAST工程数据获取及显示

EAST聚变放电实验需要同步显示电磁测量诊断数据和各个工程装置运行状态的实验数据,以前的系统只是单纯的显示工程装置运行状态数据,并不能显示放电期间工程装置运行状态的实验数据变化波形。基于MDSplus设计和实现了EAST工程实验数据在线获取及可视化分析显示系统。系统已应用于2009年的EAST春季实验。实验结果表明,系统设计方案合理、运行稳定,具有很好的应用前景。     

虚拟EAST模型及数据管理系统

EAST装置结构复杂并且含有很多功能各异的子系统,虚拟EAST系统旨在建立一个EAST虚拟现实场景,用户在虚拟EAST场景中通过交互实现虚拟漫游和信息获取.虚拟EAST系统在预处理阶段会产生各种格式和类型的装置模型文件以方便不同系统的开发需要,因此需要高效的管理和使用这些模型.另外,与实验相关的参数信息、诊断信息和电磁测量的相关信息都统一存储在MySQL数据库中,虚拟EAST系统的开发成员共同使用和维护模型及数据信息,因此需要建立一个统一的入口方便查看和管理装置模型和数据,以促进虚拟EAST系统的开发人员之间的相互协作,避免因不规范操作造成的数据信息错误.     

EAST技术诊断系统监控子系统分析和设计

EAST是为科学研究建造的全超导核聚变实验装置。根据EAST的实验特点和性能要求,技术诊断系统数据监控子系统采用管理层、控制层和现场设备层3 层网络结构完成对装置的监控,通过采集卡和以太网实现信号采集及数据的传送。在EAST工程调试实验和两轮放电实验中,该数据监控系统成功实现了对EAST装置的运行状态和故障诊断的实时监控,表明该系统具有性能稳定、可靠等特点。     

EAST工程调试实验数据远程实时监视系统

EAST工程调试实验是为了测试主机性能和主要分系统的关键参数而进行的磁体通电实验。在工程调试过程中，大量反映装置运行状态的实验数据必须能够在远程实时监视。根据EAST工程调试的需求，并依据EAST的网络结构，设计了B/S模式与C/S模式相结合的实时监视系统，使得物理实验人员能够对实验数据进行在线分析，及时作出判断和决策，保证工程调试的顺利进行。该系统对EAST放电实验数据的实时显示具有很好的参考价值。     

EAST长时间数据采集及远程实时显示系统

为了适应EAST长脉冲放电的需要,有必要进行长时间数据采集,并将实验诊断信号进行远程实时显示,使实验人员在实验中及时了解装置的运行状态,从而做出判断和决策.文章用PCI-9112数据采集卡设计并实现了EAST实验诊断信号数据采集并实现了数据的远程实时显示,详细介绍了系统的硬件结构、软件设计和实现.     

EAST电源数据采集控制系统的设计与实现

随着EAST装置不断升级,现有的电源数据采集及其控制系统已不能满足等离子体长时间放电要求,需设计新型EAST电源数据采集控制系统.该控制系统采用LAMP架构,对采集参数管理加入多种安全验证,实现了数据采集系统的远程启动、实时监测、异常检测、故障恢复和日志管理,解决了原有系统移植性差和安全性弱等问题;此外通过对实验数据进行有效性分析,并对有效实验数据的关键参数进行统计,实现了基于数据内容的检索.实验结果表明,该系统能够稳定运行,可有效降低人为故障,缩短异常处理时间,具备良好的扩展性和移植性,对EAST其他子装置的数据采集及其控制系统的升级有很好的参考价值.     

EAST长时间数据采集及远程实时显示系统

为了适应EAST长脉冲放电的需要,有必要进行长时间数据采集,并将实验诊断信号进行远程实时显示,使实验人员在实验中及时了解装置的运行状态,从而做出判断和决策。文章用PCI-9112数据采集卡设计并实现了EAST实验诊断信号数据采集并实现了数据的远程实时显示,详细介绍了系统的硬件结构、软件设计和实现。     

实时交互式虚拟EAST系统

实时交互式虚拟EAST(全超导托卡马克)系统能够三维重现EAST装置,在线获取EAST实验工程数据,实时显示等离子放电位形等三维物理实验成果。该系统采用B/S(浏览器/服务器)结构框架,结合了VRML(虚拟现实建模语言)和Java3D两种虚拟现实技术。利用VRML建立EAST三维仿真模型,结合Java3D实现用户与场景的交互,最终实现一个实时、动态的三维物理实验系统,从而推动EAST实验的进行。     

EAST即时通信系统

EAST放电实验会产生大量的实验数据,为了满足实验人员高效地获取实验数据、了解实验进展的需求,提出了基于Openfire+Spark框架的EAST即时通信系统解决方案.该系统具有状态呈现、即时沟通、共享文件、订阅实验数据等功能,其中,重点研究了实验数据的订阅与推送.订阅/推送功能主要是由订阅网站系统和后台推送系统共同实现,实验人员通过订阅系统订阅感兴趣的实验数据,后台推送系统在监测到有新数据产生时,其读线程即从MDSPlus数据库中读取实验数据并交由数据处理线程进行绘图处理并打包成带有订阅用户JID的Message格式消息,最后由发送线程将将其转发到服务器.该系统解决了实验人员不能即时地获取实验状态和实验结果的问题,为EAST实验提供了一个良好的信息交流平台.     

基于MDSplus的NBI数据采集系统

为了中性束注入（Neutral Beam Injection,NBI）系统的数据格式与东方超环（EAST）兼容,方便实验结果共享和国际学术交流,设计了基于MDSplus（Model Drive System plus）的NBI数据采集系统.数据采集模块采用双缓冲技术和多线程机制,解决了NBI连续长脉冲数据采集问题.数据存储模块采用MDSplus数据存储格式,通过MDSplus软件开发包的jScope软件访问实验数据,解决了NBI数据格式不统一和实验数据共享问题.该系统在测试台中满足了实验运行需求,为投入应用到下一轮EAST-NBI长脉冲注入实验中奠定了良好的基础.     

光伏应用系统远程监测平台设计

随着太阳能发电技术的不断发展,光伏应用系统越多的被工业单位和个人使用;为了解决分布式离散光伏应用系统检测和管理维护的技术难题,文章阐述了一种光伏应用系统远程监测平台的设计方案;该方案在研究分析无线自组网技术和无线数据传输技术的基础上,针对光伏应用系统的分布特点,将嵌入式技术,ZigBee技术,GPRS-DTU技术以及互联网Web监测技术相结合,设计完成以数据采集节点、数据中心节点、Web服务器,以及手机客户端为主要部件的远程监测系统;并对该系统进行了实验验证;实验结果表明该系统方案能够对远程分散的光伏应用系统的运行数据进行采集,组网汇聚和远程传输;并可以通过计算机或手机等移动客户端对数据进行远程访问和控制;为分散的光伏应用系统的远程管理和维护提供了一种有效的技术方案。     

基于C/S多层结构的核磁共振成像设备远程监控系统

针对现有核磁共振成像(MRI)医疗设备跨地域式发展所带来的分散管理和缺乏远程技术支持的现状,利用远程网络监控技术开发了MRI设备远程监控系统。系统基于C/S多层结构,由客户端、查询服务器、设备服务器和设备端等四部分构成,采用了.NET、Twisted和MFC等开发框架,其中Twisted为开源的事件驱动型的服务器框架。系统注重安全体系建设,添加了授权码和数据加密等措施,保障机密信息不外泄;利用安全性较高的3G通信技术,实现了远程数据传送和控制等功能。通过网络技术建立的MRI设备和远程客户的虚拟通道,解决了目前企业缺乏远程支持的问题。经过系统性的测试和现场试运行,系统目前已成功地应用到实际工作环境,性能状况良好,各功能运行稳定,可拓展性高。     

EAST装置技术诊断分布式数据采集系统的研制

EAST装置是一个先进的超导托卡马克装置。本文较为详细的介绍了如何搭建一个基于网络传输的分布式数据采集系统,包括整体规划、软硬件结构以及采用的一些关键技术。它的建立为EAST装置实验提供了必要的技术诊断数据。     

异构环境下电子秘钥身份远程自动验证系统设计

电子秘钥数字证书身份信息远程验证的应用场景逐渐增多,而传统验证系统的自动化程度低,在验证效率和准确性方面也无法得到有效保证。为此提出基于PKI技术的电子秘钥身份远程自动验证系统,系统的硬件部分主要由于CA验证模块、RA验证模块、电子秘钥管理模块和数据存储管理模块等四个主要的功能模块构成,重点研究了CA模块内部的逻辑功能;给出了验证系统主程序的工作流程,并在现有加密算法中融入了二进制规则,通过设计电子秘钥,增加了系统的总体安全性。实验结果表明,提出自动验证系统在多并发用户同时验证条件下的系统响应时长优势明显,拥有更高的数字证书身份信息自动验证成功率。