J-TEXT托卡马克数据系统的升级与完善

论文摘要

聚变实验数据系统是聚变实验中全面获取诊断测量数据、存储和管理实验数据的有力工具,是托卡马克装置的重要组成部分。本文根据J-TEXT托卡马克装置的现状和实际需求,在对EAST、KSTAR、LHD等托卡马克装置的数据系统调研分析和原有数据采集与数据服务系统基础上对数据系统的数据采集、数据存储、数据备份、数据分析四个子系统进行了设计与完善。为了满足软X射线等诊断阵列对高采样率数据采集的需求,本文建立了基于ACQ196数据采集终端的数据采集系统,实现了采样率为500Ksps/ch、16位采样精度的多通道同步数据采集;在分析J-TEXT实验数据存储需求基础上,建立了RAID6模式的冗余磁盘阵列,实现了具有容错机制的9TB实验数据存储系统;建立了基于磁带库的自动定时备份系统,实现了J-TEXT大容量的实验数据备份;设计了数据自动分析系统结构并建立了初步的结果数据树。本文也分析了J-TEXT托卡马克放电运行情况下的电磁干扰对数据传输线及数据系统的影响,实施了包括电磁屏蔽、滤波、电磁脉冲防护、隔离、光纤传输和地处理等方面的处理措施。经实际的运行测试,这些抑制措施减小了电磁干扰对实验信号和数据的影响,对电磁干扰具有良好的抑制效果,使数据系统运行更加稳定可靠。本文最终设计了功能较为完善的J-TEXT数据系统,并采取了适当的电磁干扰抑制措施,提高了J-TEXT实验数据系统运行的稳定性和可靠性。本文的最后,分析指出了J-TEXT数据系统进一步研究和开发的方向和设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 J-TEXT 数据系统简介
• 1.4 研究内容与意义
• 2 J-TEXT 高频数据采集与传输
• 2.1 采集需求分析
• 2.2 ACQ196 简介
• 2.3 软件接口定义
• 2.4 数据采集流程设计
• 2.5 系统测试与小结
• 3 J-TEXT 数据存储与备份系统
• 3.1 存储与备份技术简介
• 3.2 系统需求分析
• 3.3 存储备份系统设计
• 3.4 软硬件架构及其扩展性
• 3.5 系统性能测试
• 4 J-TEXT 数据分析系统
• 4.1 聚变实验数据分析简介
• 4.2 数据分析系统结构设计
• 4.3 数据分析及数据接口定义
• 4.4 测试与小结
• 5 J-TEXT 实验环境的电磁干扰与抑制
• 5.1 J-TEXT 实验环境电磁干扰分析
• 5.2 J-TEXT 数据采集系统的电磁干扰抑制措施
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献