基于COM的HIRFL-CSR电源远程监控系统

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)最新改造后的电源远程监控的总体设计,包括硬件和软件方面的设计.该系统采用了COM组件实现前端服务器Oracle数据库与前端被控设备数据的交互,以及WEB服务器与中心Oracle数据库的数据交互,实现了控制人员对设备的远程监控.这样有利于对电源设备状态的实时监控,以及电源系统与各子系统的数据交互.该系统已经在现场经过测试,性能稳定.     

HIRFL-CSR嵌入式数据库的设计实现

本文论述了用于兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)控制系统的嵌入式数据库的设计和实现方法.控制系统采用三级数据库实现集中管理、分布式控制.前两级基于Windows平台,采用Oracle数据库通过ODBC进行互联,第三级根据控制系统的需要,采用基于嵌入式Linux平台的SQLite数据库引擎通过高速互联网与前两级交换数据.中控室预先将波形数据、事例表等分散存储到前端嵌入式数据库中,实验时,再由嵌入式数据库将数据传递给波形发生器DSP.在同步触发的控制下,DSP根据得到的波形数据产生所需的控制波形,进而控制电源、控制磁场,达到实验目的.     

基于分布式内存数据库的HIRFL-CSR真空监控系统

简要介绍了国家"九五"重大科学工程--兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)真空监控系统的总体结构,分析了在Web构架下,基于分布式内存数据库的多层真空监控系统的实现方法.采用分布式内存数据库,解决了基于Web构架的分布式实时应用环境下对系统和网络资源的消耗问题.在软件控制方面采用了统一调度,既简化了软件实现过程,又提高了系统的安全性、高效性和易维护性.该系统已成功运行.     

重离子加速器束运线数据库系统设计优化

描述了兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）束运线电源参数数据库系统的设计优化。依托HIFEL-CSR的主数据库系统Oracle，设计了电源电流的读取界面，实现电源的实时监控，建立了新的电源参数数据库分系统，并实现了Oracle数据库系统和Access数据库系统的数据互存，建立了方便的参数打印、查询界面。     

HIRFL-CSR电源数字控制系统硬件平台设计

论述用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统的数字控制系统硬件平台设计。该系统基于1mmBGA封装的ALTER corporation的cycloneⅢFPGA芯片,嵌入运行数字调节器软件算法,满足了针对具体被控对象参数要求的调节控制。用ARM(Advanced RISC Machines)作调节控制系统的核心处理器,完成系统的多线程任务处理;同时嵌入千兆光纤接口,实现外接DSP板处理数据的直接传输,提高了系统的实时性。该硬件平台实现了HIRFL-CSR电源系统的稳定、可靠和实时控制。     

重离子治癌加速器高速实时数据传输系统研制

分析了重离子治癌专用加速器对部分同步数据和过程数据的传输要求,提出并实现了一种高速率、可纠错、远距离的实时数据传输系统,以提高加速器同步和控制的效率和可靠性。系统优化了传统系统的硬件配置和布局。采用PXI、FPGA、SDRAM与远距离千兆光纤模块相结合的系统构架,替代了原数据传输过程中低速、近距离、抗干扰性不强的数据通路和处理器件。软件上,通过对两片FPGA的编程,在系统后端实现了PXI接口和DMA相结合的方式与加速器服务器进行数据交互;在系统前端实现了800 MHz载波100 MHz基带信号的实时、远程、高速串行帧传输。通过该数据传输系统,保证新加速器系统的同步事例、电源波形等实时数据在服务器和远端控制器之间的高效传输。     

BESⅢ超导磁体电源的控制和监测

介绍了BESⅢ超导磁体电源的控制和监测,详细描述了电源状态监测板,以监测电源内部变压器、电抗器、IGBT、肖特基二极管、DCCTT冷却水的温度和风机转速,通过CAN总线传送至主机进行实时显示.     

上海光源储存环真空数据检索系统

本文介绍一种基于Web的上海光源(SSRF)储存环真空数据库检索系统的设计与实现。该系统建立基于实验物理和工业控制系统(EPICS)真空数据的采集系统,用Channel Archiver存储真空规的压强读数、动态真空度、束流流强及束流寿命等数据到历史数据库中,可从不同联网计算机检索数据,建立一个合理有效的SSRF储存环真空数据共享平台,为设备和科研人员提供一个可用可靠的数据来源。     

合肥光源冷却水温度测量系统改造

合肥光源冷却水温度测量系统采用EPICS作为开发环境，以智能温度巡检仪表作为前端控制设备。IOC通过串口通信获取温度数据，运行ChannelArchiver对数据进行存档和检索。该系统将实现实时监测多路冷却水温度，能够实现历史数据存储和数据网络检索功能。     

基于ARM-μC／OS-Ⅱ的核数据采集系统

介绍了一种以ARM-μC/OS-Ⅱ为平台,集成GPS接收机的核数据采集系统,详细阐述了多道脉冲幅度分析器的关键技术,ARM微控制器LPC2148的外围接口设计,基于μC/OS-Ⅱ的驱动程序移植及应用程序设计方法.该系统可通过串口与GPS-OEM板通信,实现GPS信息和核信号的实时、同步接收,保存和显示,也可以通过USB接口与上位机通信.嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的引入增强了系统的实时性、稳定性,提高了集成度.     

HIRFL电源远程监控系统

介绍了兰州重离子加速器(HIRFL)最新改造后的电源监控系统的总体设计，包括软件和硬件的设计和开发。该系统实现了控制人员对设备的远程实时监控，便于电源系统与各个分系统的实时数据交换，同时也节省了整个监控系统的实现成本。     

高密度塑料闪烁体探测器的数据获取系统设计

由中国科学院近代物理研究所承担的塑料闪烁体探测器研究项目,其目标是开展空间粒子探测、重构入射电子轨迹、区分电子和光子、鉴别重离子。为配合该探测器测试工作,设计了一套完备的数据获取电路(DAQ)与上位机软件。DAQ接收4块前端电子学(FEE)板的数据,可完成360路电子学通道的数据读出;接收上位机的控制命令并分发给各FEE;接收探测器的击中信息并产生触发信号;接收FEE的遥测数据并传给上位机。该DAQ与上位机通过USB总线和RS232总线实现实时通信。上位机软件基于LabWindows/CVI软件平台开发,实现对FEE电子学系统的控制、数据读取与保存,以及FEE系统运行状态参数信息的实时显示。该数据获取系统电路结构紧凑、功能完善,上位机软件具有良好的人机交互界面。经现场实际运行,DAQ与上位机软件满足设计要求,目前已成功应用于塑料闪烁体探测器读出电子学测试系统。     

重离子加速器磁铁电源控制系统研制

重离子加速器通过一定周期的磁场对带电粒子进行约束,磁铁电源是产生所需磁场的关键部件,因此,要求磁铁电源控制系统具备高效性、稳定性、精确性。磁铁电源需按加速器运行周期进行响应运行。重离子加速器磁铁电源的时序必须严格按重离子加速器控制系统的控制时序进行控制。本工作研制了重离子加速器磁铁电源控制系统,通过磁铁电源控制器与同步时钟系统的通信进行控制时序的运行;通过与中央数据库的数据通信获取磁铁电源控制器所需的全部数据(如同步事例数据、波形数据等)。同步时钟信号一旦触发,磁铁电源控制器进行相应的数据获取并进行插值运算输出至磁铁电源进行控制。重离子加速器磁铁电源控制系统同步精度为1μs,实验平台测试控制器平台纹波精度为100ppm,能满足重离子加速器实验运行的要求。     

建立核磁共振成像(MRI)系统用的医疗数据库

在核磁共振成像(MRI)系统中,数据库是一个重要组成部分,它能为MRI系统操作人员提供各种管理信息,如病人的登记信息、查找图像文件、编辑病人信息、查找操作日志、用户管理等信息。数据库的主要组成之一就是我们所要建立的医疗数据库。该数据库具有三个特点:1.增加了会诊专家库。以前MRI系统用的医疗数据库中只有病人资料库,而我们建立的医疗数据库中新增加了一个会诊专家库,这样医院(医生)不仅能很方便地查阅病人的病历、扫描部位、扫描图像、医生批注等信息,而且还可根据病人的病历从会诊专家库中找出相应的专家对病人进行会诊,特别适用地区或县级医院使用MRI时开展远程专家会诊(网上会诊);2.该医疗数据库采用的是关系型结构。这样可以减少医生对病人数据的重复输入,提高工作效率;3.该医疗数据库支持网络功能。     

上海同步辐射装置电源控制系统

上海同步辐射装置电源控制系统是基于EPICS系统开发运行的分布式控制系统。系统中~65 K实时数据库记录分布运行于27个VME总线的IOC控制器中,实现了对600多台各类磁铁电源的访问控制。本文介绍了电源控制系统基于Ethernet的层次式结构与工作原理,分别描述了针对PSI与SINAP电源控制器的控制解决方案,同时介绍了系统的硬件设备、IOC和控制台软件及系统中采用的通讯技术。     

基于FPGA的VME总线控制器及其驱动程序

本文论述了用于兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)前端控制系统的总线控制器的FPGA设计及其基于ARM-Linux下的驱动程序设计.该总线控制器采用Altera公司的ACEX系列中的EP1K30实现,通过VME总线背板同其它VME设备(CPLD)通信,可读VME设备数据,监视电源运行状况,也可向VME设备发送命令和写数据,并且能够响应VME设备中断,读中断数据.为了能够通过AT91RM9200控制器访问VME总线控制器,必须为其编写相应的驱动程序.驱动程序定义了应用程序调用接口和数据格式,并实现了中断机制、多进程访问和数据的突发(burst)读写.     

μ子鉴别器电子学系统数据读出插件

在我们所设计的北京谱仪第三代（BESIII）μ子鉴别器电子学系统原型机中,前端电路板（FEC）将采集的阻性板探测器（RPC）信号经由30m长电缆传送到远端的数据读出插件中。该插件实现数据接收、数据压缩、发送控制命令、配置和测试FEC、驱动信号,以及通过USB接口与上位机交互等功能。     

并行设备总线电源控制系统设计

为实现CSRe试验环磁铁电源的控制同步,采用32位ARM内核芯片技术结合DSP控制板方式,稳定可靠地实现控制数据流的传输和同步事例的收发。同时通过CPLD逻辑时序编程来设计eVME正背板总线系统。本系统用嵌入式网络和并行总线技术可靠稳定实现数据的快速获取与给定。     

核设施退役信息数据库的结构与功能设计

核设施退役工程是一项不仅需要考虑拆除（毁）设备、建筑物,还要考虑辐射影响和核废物处理的复杂工程,其拆除（毁）工作具有高危险、高污染的特点,因此建立针对核设施退役项目的信息系统辅助退役工程很有意义。本文通过收集退役活动数据(设备物资数据、源项数据、辐射剂量数据等)设计退役信息数据库,开发了基于退役数据库的信息管理系统,该系统可对数据库中各类信息数据（照片、图纸、辐射数据、时间等）进行录入、删除、修改、查询等基本操作,并根据各类数据处理流程的特点分功能模块进行相应数据信息的管理,并对不同数据信息进行分析。该系统可提升退役过程中的管理能力,优化工程安排,减少作业人员所受辐射剂量,是顺利进行退役活动的必要基础。     

同步加速器束流能量自动切换控制系统

带电粒子放射治疗中3D主动治疗方式需要不同的束流能量照射不同的病灶切面,这就需要同步加速器控制系统能实现多级束流能量的自动切换控制并提供接口对接治疗计划进行自动变能控制。本文开发了同步加速器束流能量切换控制系统,同步加速器的前端服务器中存储着执行1个同步加速器加速周期所需的全部控制数据集,其中控制数据通过索引标号对其进行区分,同步事例信息是同步加速器多级束流能量切换的触发信号。当前端控制器被同步时间系统的同步事例触发激活后,从DSP波形发生器的SDRAM空间中读出磁铁电源、高频等控制数据进行数据切换。同步事例信号包含同步触发信息、束流能量控制数据的索引信息和控制数据的更新操作信息。多级束流能量自动切换控制系统能实现255级束流能量间自动切换控制（碳束能量在50～500 MeV间切换,步长可控制在1.77 MeV）,完全能满足实际中碳束能量在50～500 MeV间以10 MeV为步长的自动切换控制。