EAST极向场数据采集系统优化及数据库的设计与实现

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EAST极向场电源控制系统是一个基于QNX实时操作系统和多层子网架构的分布式实时控制系统,它的可靠稳定的运行对于EAST装置运行的性能与安全、物理实验的成败与效率,具有至关重要的作用。极向场电源控制系统在放电实验过程中会产生大量的控制信号和数据信息,由多个数据采集计算机采集。针对目前的采集系统和数据库系统,如何同步多个采集计算机的触发时刻和采样频率,同时将采集到的数据快速准确的存储下来并且方便查看和管理,为实验人员提供分析电源状态的数据依据,是本论文的主要研究内容。  本论文在综合了国内外几个典型聚变装置的数据系统发展情况的基础上,结合EAST极向场电源采集系统系统的特点,提出了适合极向场电源内部信号数据的采集优化和数据存储管理系统的总体设计。  数据采集系统的优化是通过外部的硬件触发和时钟系统来实现的。这个系统的硬件部分主要由单片机、网络芯片、网络接口和各自的外围电路以及供电电路组成。通过对单片机、网络芯片的初始化,UIP网络协议的移植以及输出触发信号和时钟信号程序的编写,本文实现了通过外部触发和时钟来统一多台采集计算机同步触发和采集的功能。数据存储管理系统是以MDSplus为核心建立的,包括模型树、脉冲树的建立,数据的传输和以MDSplus的文件格式存入实验数据库。数据的访问提供了两种方式,包括JScope本地查看和通过MDSip协议远程访问。  最后,数据采集系统的优化和数据管理系统的设计在实验中得到了验证,为对EAST行准确的运行分析和故障诊断提供了保障。
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