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XMPP的EAST实验通信系统的设计与实现

为满足EAST实验中实验信息交互对象的多样性和实验人员远程控制的需求,提出了基于可扩展消息处理现场协议XMPP的即时通信系统方案;该系统是基于可扩展消息处理现场协议,采用C/S模式实现,用于EAST实验信息交流的即时通信系统;在基本通信功能模块实现的基础之上,重点研究设计了EAST实验数据可视化,实验信息共享白板等功能模块;该系统为EAST实验提供了一个良好的即时信息交流平台,为实验数据资源的交流和实验的远程控制提供了方便,在EAST实验中得到广泛的应用.     

小型分布式定时触发系统在EAST中的应用

EAST装置是一种利用磁场来约束等离子体的受控热核聚变物理实验装置.分布式定时触发系统是EAST装置总控系统的重要组成部分之一,用来为各子系统提供精确的触发时刻和为数据采集系统提供统一的时钟信号,该系统是以AVR系列单片机atmega128为核心,基于NUT/OS嵌入式实时操作系统和FPGA完成了其主要模块的基本设计,本文给出了该系统的硬件、软件的设计方案与实现方法.实验结果表明,该系统使用灵活稳定,符合预定的设计目标.     

便携式多通道数据采集系统设计

在EAST全超导托卡马克核聚变放电实验中,某些信号需要低功耗、便捷的进行独立同步采集与分析;而现有的大型采集系统并不能满足此需求,所以需要设计一套低功耗的、便携式的多通道数据采集系统来保障EAST实验的顺利进行;系统具有界面友好、性能稳定等诸多优点;在LabVIE软件编程环境中,系统能够实现对多达32路信号的同步采集、实时显示、数据存储、数据分析以及历史数据回放等功能;经过实验测试,该系统运行稳定可靠,完全满足EAST实验的数据采集需求。     

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现场高速数据采集子系统

针对现有EAST采集系统信号存在衰减、采样率较低、数据格式不通用等问题,提出现场采集的概念,设计并实现EAST现场高速数据采集子系统。系统使用高速同步采集卡PXI2022,结合RAID0磁盘存储技术,其数据存储采用核聚变领域通用的软件工具MDSplus。实验结果证明,该系统能够较好地解决原有系统存在的问题。     

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。     

基于RIA的EAST数据采集远程控制系统的设计

随着EAST实验水平不断提高,用户对EAST数据采集控制系统提出了更高的要求;基于RIA (Rich Internet Applications富因特网应用程序)的EAST数据采集远程控制系统采用B/S结构:使用基于Flex的富因特网应用程序作为采集控制系统的用户界面展现,采用一系列J2EE开源框架完成服务器端数据库处理;新采集控制系统在以下方面做出重大改进:多用户权限管理,远程个性化操作,针对性、实时性日志更新,友好的用户界面;测试表明新采集控制系统完全符合EAST实验数据采集的新要求.     

基于EPICS框架的EAST数据服务器监控系统实现

数据服务器系统是EAST(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)数据采集系统中的一个子系统,是EAST实验中重要的一个组成部分,它主要存储托卡马克实验产生的物理诊断和测量数据,并提供接口供实验人员查看数据。数据服务器系统已经成功应用在几轮EAST实验当中,但是暴露出一些问题,比如没有统一的管理系统,缺少对服务器系统状态的监控和系统出现问题时的报警功能等。针对这些问题,基于EPICS(实验物理与工业控制系统)框架,实现了数据服务器系统状态的实时监测与报警,包括实时数据库设计,用户界面、报警功能的实现,经测试,该系统运行稳定,能够满足实验需要。     

基于MDSplus的EAST长脉冲数据采集系统设计与实现

随着EAST装置放电实验的进行,EAST放电时间将由现在的秒级提供到百秒千秒级,现有的低速、短脉冲数据采集系统已不能满足等离子体长时间放电的要求。本文设计并实现了基于MDSplus的EAST长脉冲数据采集系统,该系统提供中高速数据采集、实时数据存储和实时数据发布,在模拟放电测试环境中,取得了满意的预期效果,为下一轮EAST长脉冲放电实验提供了基础。     

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等离子体剖面数据可视化

EAST已经初步建立较为完善的分析数据数据库,相较于存储原始采集信号的一级数据库,科研人员称这个包含EAST各个子系统（诊断、加热、加料等）具体物理信息的数据库为EAST二级数据库.为了便于科研人员从EAST二级库中查看和分析等离子体剖面数据,采用Python及PyQt开发了数据可视化图形用户软件.它可以分析比较来自不同诊断系统的剖面数据,具有将剖面数据用图形表示出来并改变图形属性等功能.同时在等离子体放电实验期间,提供了炮间分析等离子体剖面数据可视化的功能.本文介绍了EAST剖面数据可视化系统的设计方案与实现方法,同时也给出了系统的初步测试结果.     

炮号显示模块在EAST超导TOKAMAK中的应用

EAST超导托克马克装置是一种利用磁场来约束等离子体的受控热核聚变物理实验装置;炮号显示模块是EAST装置总控系统的组成部分之一,用来为给子系统提供当前的炮号及放电长度等信息,是以AVR系列单片机atm ega128为核心,基于NUT/OS嵌入式实时操作系统完成了该显示模块的基本设计,给出了该模块的硬件和嵌入式软件的设计方案与实现方法;该模块已成功投入到2006年12月EAST超导托卡马克核聚变装置的放电试验中,实验结果表明,该模块运行稳定可靠,符合预定的设计目标。     

基于EPICS的EAST积分器监控系统实现

EAST数据采集系统须要使用积分器系统来还原微分信号和调整信号幅值范围,积分器系统的运行状态对采集系统的数据正确性至关重要.现有的积分器配置系统不具备监控设备运行状态的功能,需要设计积分器监控系统来保障EAST实验的顺利进行.该系统基于EPICS框架,能实时监控积分器系统的运行状态,并及时报警、定位异常,支持多用户配置操作,具备良好的跨平台移植性和扩展能力.经实验测试,该监控系统运行稳定,能满足EAST实验需求.     

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。     

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.