離子回旋共振加熱(Ion Cyclotron Resonance Heating)系統(tǒng)是核聚變裝置中等離子體輔助加熱的重要手段之一,廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的托卡馬克裝置中。EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak)裝置上離子回旋共振加熱系統(tǒng)經(jīng)過多輪的升級改造,最終具有12MW的高功率輸出能力。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),測試結(jié)果,多次系統(tǒng)的維修、改造以及相關(guān)的技術(shù)更新和解決方案等信息,迫切需要建立一套ICRH數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)相關(guān)信息進(jìn)行集中管理、統(tǒng)一保存,以方便實(shí)驗(yàn)人員在交互平臺實(shí)時(shí)查詢、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對系統(tǒng)的下一步改進(jìn)提供參考依據(jù)。論文在吸收消化國內(nèi)外幾個(gè)典型可控核聚變裝置上的數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合EAST裝置上離子回旋共振加熱系統(tǒng)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng)的需求,確定了數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,完成了系統(tǒng)的整體框架設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)發(fā)布和交互平臺;本文著重論述了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)優(yōu)化和系統(tǒng)交互平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。論文分析ICRH數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀,通過線程阻塞、分時(shí)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的方法,解決了不同存儲格式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器集群問題、長脈沖數(shù)據(jù)采集問題和大數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y點(diǎn),保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蜏?zhǔn)確性。從數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)優(yōu)化需求入手,結(jié)合離子回旋波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種新型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型,解決了數(shù)據(jù)庫存儲容量有限的難點(diǎn)和不同類型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存問題。建立了服務(wù)器集群,服務(wù)器集群中的三個(gè)服務(wù)器在功能上相互彌補(bǔ),優(yōu)化了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。為了滿足實(shí)驗(yàn)需求,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)時(shí)交互,使用了.NET Framework開發(fā)平臺和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具,從軟件功能、系統(tǒng)模塊化和功能實(shí)現(xiàn)等方面出發(fā),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了工作站交互平臺、基于C/S和B/S架構(gòu)遠(yuǎn)程訪問平臺；解決了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享和實(shí)驗(yàn)人員之間的信息交互的問題。最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)與信息管理系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性、交互性和擴(kuò)展性等方面滿足了基本設(shè)計(jì)的要求。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TL631.24
【部分圖文】：

等處理方式。逡逑２．邋２邋ＥＡＳＴ寓子回旋共振加熱系巧介紹逡逑圖２．１４是離子回旋加熱系統(tǒng)的基本框圖，系統(tǒng)要完成的目標(biāo)是輸出功率逡逑１２ＷＭ，發(fā)射機(jī)的工作頻率是２５？７０ＭＷ．預(yù)期最大脈沖寬度是１０００秒；從基本逡逑的框圖可Ｗ看出，系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)上看有四個(gè)系統(tǒng)姐成：發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、阻抗匹配逡逑系統(tǒng)、傳輸線系統(tǒng)與天線系統(tǒng)。從控制需求上來看，ＩＣＲＦ加熱系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)逡逑控制系統(tǒng)，阻抗匹配控制系統(tǒng)，功率數(shù)據(jù)采集與挖制系統(tǒng)、傳輸線測量系統(tǒng)，天逡逑線數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，電源系統(tǒng)，整體水冷系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)Ｗ及發(fā)射化測試平逡逑臺系統(tǒng)。可Ｗ看出，需要監(jiān)控的接點(diǎn)和采集的數(shù)據(jù)很多，如何優(yōu)化控制，如何實(shí)逡逑■逡逑

圖２．１６所示左圖是一逡逑

詢發(fā)射機(jī)＾八往運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過２０１４年和２０１５年的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，拉制系統(tǒng)運(yùn)行正常，逡逑運(yùn)行過程中．ｔ位機(jī)界面會出現(xiàn)故睹報(bào)錯(cuò)和程序卡死等現(xiàn)象．整體運(yùn)行良好，但逡逑是采樣的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)小能被共享，限制了數(shù)據(jù)的共享［４１］。圖２．１８是上位機(jī)監(jiān)控逡逑系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能示意圖。逡逑１．５ＭＷ商頻發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)逡逑Ｉ＊邋＊邐．邐‘逡逑ｊ￣逡逑Ｉ逡逑設(shè)備運(yùn)行巧《管￣￣安全管理邐Ｉ廣？＾＊１（＾統(tǒng)管理逡逑「N邋ｎ逡逑運(yùn)故運(yùn)巧邐巧邐c洠″義閑姓笮行繡穩(wěn)斟甕沖巍跺義獻(xiàn)床僮醋村沃懼危隋問清義咸魈喂苠危媯殄撾誨義霞嘣籫皺衛(wèi)礤吻懾危擔(dān)卞義锨芍狙鰣衛(wèi)礤危懾義咸錚玻保干銜換囁叵低徹η墑疽飫у義獻(xiàn)榪蠱ヅ湎低車目刂撇捎玫模校蹋每刂葡低�，摄晸Q捎玫淖樘�，由又k楨義峽蠱ヅ湎低呈遣恍枰２裳蕕模⑸浠德嗜范ê�，碟X冢戎Ы諞禾髖溴義掀韉母叨壤幢Ｖぷ榪溝鈉ヅ�。由又k榪蠱ヅ湟ü笛櫚木楹屯縉ヅ洳問鰣義隙ǎ資禱乖謔笛楣討脅歡系耐晟�。辶x瞎β什裳�、传输线采样系统和天线数据限\徊裳低扯際牽危曬鏡牟杉�，辶x涎∮玫男禿攀牽危桑眨櫻攏叮常叮常ㄐ歐絞揭彩牽眨櫻陸涌冢危桑眨櫻攏叮城捎校常猜紡Ｄ忮義鮮淙臚ǖ潰ネǖ攬紗锏劍玻停櫻櫻捎誆捎茫眨櫻陸涌謔荽�，Ｕ殃懹恐Iㄐ佩義希耍歟脲蔚拇渚嗬朧鞘艿較拗頻�，所ｙ？传输线采样系蛙嚹需要灾o笛樽爸門員囈⒁桓鰣義希儒義

本文編號：2823946