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。     

EAST实验视频采集系统的设计与实现

在全超导非圆截面核聚变实验装置EAST中,为了实时监控等离子体状态,采用高速摄像头配合1394视频采集卡的视频采集系统,实现等离子放电视频的实时显示与采集,同时采集的视频文件用于网络发布.     

EAST实验数据发布与信息交流系统设计

EAST实验过程中会产生大量数据,包括参数配置信息、实时诊断与控制数据、日志数据等,是实验人员和物理学者分析和交流实验进展的基础。为提供便捷高效的数据访问平台,设计并实现了基于移动端的EAST实验数据发布与信息交流系统。系统通信部分通过集成第三方通信SDK,实现了全功能即时通信;实验数据发布部分由参数订阅、EPICS状态参数发布、MDSplus信号发布和PCS日志发布4个功能模块组成,基于Redis发布订阅模型设计实现,首次将分布式技术引入EAST实验数据发布领域。实际应用效果显示,该系统基本能帮助实验人员和物理学者实现实时获取实验数据和实时交流。     

Evaluation of NBI absorption and fast ion stored energy to improve thermal energy confinement time calculation in EAST

The absorption of neutral beam power and the fast ion stored energy in EAST plasmas with neutral beam injection(NBI)is analyzed to improve the calculation of thermal energy confinement time.The neutral beam power absorption and fast ion stored energy are systematically calculated using the TRANSP code,through the investigation of global parameters including plasma current,line averaged density and beam energy.Results have shown that scaling laws for the NBI absorption coefficient and fast ion energy rate are obtained through statistical analysis.A comparison of the confinement improvement factor H98y2 with these new scaling laws against those assuming fixed coefficients is given.     

基于马氏图与区域混合投影的眼睛定位方法

提出了一种基于肤色信息的眼睛定位方法,构造了区域混合投影函数。根据肤色信息计算出图像的马氏距离图,并分割了皮肤区域。将皮肤区域作为可能的人脸区域,对马氏距离图进行了区域混合投影,检测并定位了眼睛位置,确定了人脸的准确位置。实验结果表明,这种方法是有效的。     

EAST等离子体控制仿真模拟可视化运行系统

等离子体控制仿真模拟功能库 (SPACE) 是一款基于开源软件Python开发的用于磁约束核聚变托卡马克装置等离子体控制仿真模拟的函数库. 其主要功能是在托卡马克装置模型、等离子体物理模型和控制系统模型基础上, 利用计算机数值仿真技术, 对托卡马克等离子体控制进行分析、设计、预测和仿真实验. 针对SPACE各功能模块可视化运行需求, 本文采用Python和PySide2开发了适用于EAST超导托卡马克的等离子体控制仿真模拟可视化运行系统. 该系统可使实验人员以图形交互的方式进行等离子体控制仿真模拟的相关操作, 显著提升等离子体控制仿真模拟的效率.     

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DSP智能型积分器设计

传统模拟积分器由于运放和积分电容的不理想,存在着零点漂移、非线性误差以及泄漏等问题。当积分时间t不断增加时,积分漂移随之线性增加,成为影响积分输出精度的重要因素之一。利用DSP算法灵活性以及其信号处理的卖时性,设计了一种智能型积分器。该积分器前端采用模拟积分器,后端采用DSP线性拟合算法处理进行积分补偿,实现对信号的长时间积分。同时采用Iqmath库函数实现定点处理器的运算来提高实时精度,很方便的实现了实时而准确的积分处理。     

EAST PCS日志管理系统的设计与实现

EAST等离子体控制系统日志文件大且繁,不便于系统对错误类型的统计分析,也不能快速找到错误原因,给实验带来了极大的不便.基于这样的背景,有必要挖掘日志信息,建立等离子体控制系统的日志数据库,并开发基于B/S模式的管理系统.日志数据库的建立是通过正则表达式提取出日志文件中的特征信息,信息经过抽取整合后存入关系型数据库;系统前端采用Apache、PHP、MySQL进行开发,为不同角色的用户提供良好的交互平台,实现了日志信息查询、评论管理和用户管理功能.     

基于支持向量机的肤色检测

根据支持向量机理论和肤色信息分布特点,提出用支持向量机方法进行肤色检测.在YCbCr、YIQ、YUV颜色空间中,去除照度分量,分别以各像素点的色度向量为输入,用像素点所属类别--皮肤区域与非皮肤区域为输出,建立各颜色空间的支持向量机肤色检测器.实验表明,该方法具有良好的肤色检测效果.