基于LightGBM的EAST杂质破裂预警

对全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)运行放电期间发生的杂质破裂进行预测对未来的聚变装置的长脉冲稳态放电有重要意义. 根据杂质破裂的物理特性筛选出的2018年的334炮杂质破裂炮数据以及2021年的1628炮非破裂炮作为训练炮, 再由等离子体平衡、密度、电流以及辐射等8种诊断信号组成的训练样本以LightGBM算法训练出杂质破裂预测模型. 实验结果表明LightGBM算法模型可以对杂质破裂进行准确预测(成功预测率96.29%), 非破裂炮的误判率6.87%. 研究结果证明利用LightGBM进行EAST等离子体杂质破裂预警是可行的方案.     

EAST ICRH天线移动远程监控系统设计

应用Labview串口通信功能,构建了基于工控机、PLC为硬件平台的上下位机远程监控系统。系统通过在串口加装RS232/485转换芯片实现远距离监控,同时上下位机间采用欧姆龙系列PLC的上位机链接通信。详细讨论了上下位机间的通信过程以及在Labview中的实现方法和具体编程细节。表明应用Labview串行通信功能开发监控系统不仅可以较好地实现监控功能,而且可以充分发挥Labview这一图形化语言的优点,得到界面元素丰富、交互性良好的人机界面。     

基于Java的EAST实验数据可视化系统

为了满足对全超导托卡马克实验(EAST)中等离子体状态变化进行查看和分析的要求,设计了基于Java开源架构、C/S结构的可视化方案.该方案通过同步显示等离子体放电视频图像,等离子体边界位形和等离子体电流,使EAST实验相关人员可随时查看和分析等离子体放电的内部视图和状态变化,为EAST实验人员分析和交流提供了便利.     

智能监控和诊断系统(IMDS)广义监控模型及结构研究

针对集成制造环境,提出智能监控和诊断系统的概念,建立了系统的总体集成结构;为解决智能监控和诊断系统内部运行及集成机制问题,提出建立系统广义监控模型,包括局部监控模型、协调监控模型和集成监 模型,分别对它们的智能内涵进行了研究,基于广义监控模型,建立了包含单元级监控、协调级监控和集成级监控的系统分层控制结构,并对它们进行了详细探讨。     

虚拟EAST交互式3D建模研究

交互式虚拟EAST的建立使用了3dsmax和VRML技术;3dsmax提供了良好的可视化开发环境,可以利用其产生高质量的3D模型;VRML是web上建立三维虚拟模型的标准语言,可以构造虚拟场景并实现用户与虚拟场景的互动;基于3ds max和VRML的三维建模技术以其快捷方便等优点在虚拟现实系统构建及其相关领域得到了广泛应用;本文初步构建了虚拟EAST系统,可以动态交互地再现EAST装置,为全面虚拟EAST的三维物理实验建立了基础.     

现场总线远程监控诊断系统的数据库模型设计研究

数据库模型设计是远程监控诊断系统开发中的重要环节，文章对此问题进行了分析，并以独立性，通用性等为设计目标，提出了一种现场总线远程监控诊断系统的数据库模型，该模型在实际工程项目中已得到了初步应用。     

EAST快控电源远程监控系统的实现

EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)等离子体垂直位移快速控制电源(简称:EAST快控电源),是EAST高功率电源系统的组成部分之一,是一个大容量的AC/DC/AC单相逆变电源——具有电流源特性的电压源型逆变器。本文设计并实现了远程监控系统。该系统远程监控计算机使用力控V6.0组态软件调用实时数据实现界面显示、远程操作与故障报警。这一监控系统的实现保证了EAST快控系统安全可靠的运行。     

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上极向场线圈位置测量方法的研究与设计

文中对EAST（全超导托卡马克装置）上极向场线圈位置测量方法进行了研究与设计。以电磁学为理论基础．反复采用了划分网格和线性最小二乘方法．编写了计算机程序对极向场线圈进行模拟磁测量,并用放置磁探针的方法进行实际磁测量,最后综合模拟值和实际测量值拟合出线圈偏移后的位置。计算机仿真结果证明了该方法的正确性,并具有很高的指导和实际意义。     

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.     

EAST数据采集控制系统

为有效管理和控制EAST实验装置上数十套数据采集子系统,需要在总控系统与数据采集子系统之间构建一套数据采集控制系统,提供信息服务、流程控制和状态监视等功能。该系统采用C/S模式和B/S模式相结合的体系结构进行设计,已在2006年度EAST实验中得到成功应用。     

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托卡马克实时数据系统

全超导托卡马克装置EAST的设计目标之一是实现1 000 s的可控等离子体放电,与此相对应,需要构建具有实时数据传输、存储和发布的高速分布式实时数据系统。该文从功能结构和实现方法2个方面,论述了EAST实时数据系统的硬件结构,对基于时间片机制的实时数据系统接口和实现方法进行分析。     

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。     

煤矿瓦斯监管系统通信子系统的设计

就某矿业集团煤矿瓦斯监管系统通信子系统应具有的功能,文章提出了一种实现方案,描述了通信子系统的组成结构及功能实现流程,分析和制定了通信协议。该通信子系统采用VB设计,利用双向通信方式和数据帧的数据格式以及定时探测的方式,有效地提高了通信系统的性能,为煤矿瓦斯监管系统提供了一个高效可靠的通信平台。     

基于EPICS的EAST稳态数据采集与监控系统的实现

通过分析目前EAST数据采集系统所面临的问题,为了适应托卡马克长脉冲放电的需要,文章基于EPICS框架,实现了稳态数据采集、数据服务和系统中重要参数状态的实时监控,经测试,该系统运行稳定,能够满足实验需要。     

MDSplus实时数据采集系统

MDSplus实时数据采集系统是EAST长脉冲放电试验的基础工程。依据时间片概念及MDSplus数据库特性,设计系统架构,利用双缓冲机制统一数据采集模块,借助生产者-消费者模式及Liunx多进程机制设计MDSplus存储模块,基于缩略图机制,实现数据访问模块。系统满足设计目标,为后续EAST实验打下坚实基础。