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加速器控制系统数据获取与显示技术,是加速器控制领域研究的重要方向。北京正负电子对撞机改造工程(BEPCⅡ)成功地使用EPICS构建控制系统。原有的BEPCⅡ运行状态监测系统和基于Oracle的EPICS数据获取及查询系统存在一些问题,无法满足物理调束的实际需要。本文作者在对这两个系统充分调研的基础之上,重点研究了EPICS数据获取与显示的相关技术,在国内首次采用Java接口技术CAJ对BEPCⅡ运行参数如能量、流强、寿命、亮度等EPICS数据进行采集,采用动态内存的方式存储这些数据,利用Flex和BlazeDS技术,重新开发出新的基于Web的BEPCⅡ实时运行状态监测系统。该系统以图形曲线形式在IE浏览器中显示能量、流强、寿命、亮度等EPICS数据,可以选定显示时间长度,对选定区域进行放大,自动更新显示页面,无需人工干预,极大地方便了用户浏览和查看。该系统自2011年7月部署到高能所网页上,已无故障运行长达近2年。 基于Oracle的EPICS历史数据获取与查询系统是本文的另一个重要研究内容。原BEPCⅡ历史数据获取与查询系统主要包括历史数据库系统、数据获取程序及历史数据查询系统。BEPCⅡ历史数据库系统采用Oracle作为数据库服务器,通过EPICS Channel Access获取近5000多个EPICS信号。因其表存在设计缺陷,无法满足数据关联等高级查询的需求。本文作者通过分析BEPCⅡ历史数据库存在的问题,深入研究了Oracle数据库,重新建立了BEPCⅡ历史数据库,将表空间和表分区等技术引入Oracle历史数据库中,建立了独特的数据库模型。另外,通过研究EPICS数据获取机制,采用Java编程技术,开发了基于RCP的EPICS数据获取软件,并提供了友好的操作界面。通过该软件界面,用户可实时监测EPICS PV连接的状态,便于管理和维护。同时,作者建立了新的历史数据查询系统,并提供曲线绘图、曲线放大、数据点时间提示、数据导出等功能,方便用户查看带有时间戳的历史数据。相关的研究内容,也可以应用到任何EPICS控制系统中。 此外,作者还研究了新版本EPICS V4软IOC、记录支持及数据获取的开发,为EPICS V4应用开发人员提供了参考。在SLAC实验室交流访问期间,作者参与了新一代Archiver系统的合作开发。主要工作包括Engine开发、ETL优化、负载均衡、与AIDA集成以及系统压力与性能测试,完成了支持CSS的新一代Archiver系统数据查询插件的开发。新一代Archiver系统,克服了旧的ChannelArchiver存在的问题,增加了很多功能如条件归档、无重启增加PV等,满足了现有SLAC工程人员新的需要。目前,新一代Archiver系统开发与测试工作已基本完成,其Beta版本已经发布,已用于SLAC控制系统中。