EAST放电管理系统的研究与实现
发布时间：2020-07-21 12:19
【摘要】：随着信息技术和网络技术的兴起,互联网的应用渗透至各个国家的核聚变领域,为科研人员提供了远程实验交流和数据共享的平台。EAST作为世界上首个大型全超导托卡马克,随着装置的不断升级和实验水平的提高产生了大量的放电方案和实验数据,这些数据以文件或MDSplus的形式存储,缺乏详细的描述信息不便于检索和分析。此外,随着实验的深入进行,合理安排逐渐增多的提案需求,规范制定实验日程也显得尤为重要。因此需要设计一个能够有效管理和优选放电方案、组织放电日程的放电管理系统。EAST放电管理系统基于B/S架构实现,主要包括放电方案基本信息管理,放电方案优选,日程管理和用户管理。放电方案信息管理为实验操作人员提供了方案高级查询,参数、信号波形浏览,方案审核和方案调取等功能。放电方案的优选模块将系统计算筛选出的高品质放电方案进行组织分类,并展示给科研人员供实验参考。放电日程管理为实验日程制定人员提供了调取实验提案,制定实验计划,查看历史实验日程的平台。EAST放电管理系统的用户使用远程控制门户系统登录,按照系统功能划分用户并进行相应的权限分配,保证了系统的安全性和有效性。EAST放电管理系统利用LAMP架构搭建,按照ThinkPHP框架模式开发,采用关系数据库技术将放电方案、放电日程和用户组织成参数数据表的形式:在PCS和波形服务的基础上设计方案解析程序,解析出放电方案参数;利用Matlab技术分析等离子体电流并判定破裂,获取到实验状态参数;建立与提案数据系统的数据交互,在此基础上设计放电日程数据表;采用统一的LDAP账户进行登录管理,与远程控制门户系统协同开发用户后台数据库,保证了 EAST实验平台的一致性。为了实现高品质高约束可控的聚变实验目标,本文提取并分析了影响实验炮放电品质的关键参数,并筛选出7000多个完整放电实验炮进行不同参数间关系的统计,最终总结出高品质炮的筛选标准,为工程物理人员提供了数据参考。目前,系统经过发布和测试能够稳定运行,为科研人员提供了远程放电管理平台,帮助实验操作人员管理放电方案,分析放电品质的优劣,合理安排实验日程,提高了等离子体实验运行的合理性和有效性。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL631.24
【图文】：
的几轮实验中新增了邋ＰＥＦＩＴ、ＲＭＰ控制、ｂｅｔａ控制、辐射反馈控制算法等。逡逑ＥＡＳＴ邋ＰＣＳ是一个基于Ｌｉｎｕｘ集群架构的系统，由一个主节点和三个实时逡逑节点共四台计算机构成，与外围系统的硬件结构如图１．１所示。主节点通过逡逑Ｍｙｒｉｎｅｔ与实时计算机通讯，实现整个集群的控制管理，此外还通过Ｅｔｈｅｒｎｅｔ逡逑千兆以太网与远程计算机和数据存储服务器相连，提供远程登录、控制系统用逡逑户界面访问、参数设置、数据存储和回调服务。三台实时节点根据需求分别与逡逑不同的外围系统相连，以实现实时等离子体控制。ｐｃｓｒｔｌ通过桥接卡与采集设逡逑备相连，并通过ＲＦＭ网络与数据输入系统相连使ＰＣＳ能够接收数据完成控制逡逑计算。ｐｃｓｒｔ３则通过ＲＦＭ网络与控制输出系统相连，用于接收ＰＣＳ的命令或逡逑实时等离子体信息，包括电源、电流驱动、辅助加热、充气和实时位形显示等逡逑系统。逡逑逦邋？逦、、逡逑Ｊ邋Ａｃｕａｔｏｒ邋ｓｙｓｔｅｍｓ逡逑ＭＤＳｄａｔａ－邋Ｒｅｍｏｔｅ逦？逦Ｊ逡逑？逦％逦ｓｅｒｖｅｒ逦ｃｏｍｐｕｔｅｒ逦：Ｊ邋ＩＣ邋ｐｏｗｅｒ逡逑！逦＼逦！邋ｓｙｓｔｅｍ逦￣ｍｒｔ逦Ｓ逡逑！邋Ｄａｔａ邋ｉｎｐｕｔ邋：逦Ｊ逦逦，逦：邋１邋■土逦」—逡逑：ｓｙｓｔｅｍ邋！逦［逦：逦逦邋ｓｙｓｔｅｍ邋；逡逑Ｅｔｈｅｒｎｅｔ邋ｓｗｉｔｃｈ逦？逦ＥＬＭ逦：逡逑！｜邋ＲＭＰ邋Ｌ邋ｉ逦
为了解决远程用户访问和操作ＰＣＳ用户界面较为不便的情况，开发了基于逡逑Ｗｅｂ的远程等离子体控制系统ＷｅｂＰＣＳ［１４，１５］，提供多种平台的用户访问，能逡逑够满足ＥＡＳＴ实验远程控制和参与的需要，其系统构成如图１．２所示。分为系逡逑统前端和后端。前端包括ＣＳＳ，ｈｔｍｌ和ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ等，后端米用ＰＨＰ语言，数逡逑据库采用ＭｙＳＱＬ，使用流行的ａｐａｃｈｅ作为网页服务器运行在Ｌｉｎｕｘ操作系统逡逑平台上。系统采用开源软件有利于软件的扩展升级，在Ｌｉｎｕｘ平台运行增强了逡逑系统的稳定性、安全可靠性。ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ主要用于客户端脚本语言来加强用户界逡逑面和实现动态网站。后端主要负责接受用户浏览器的请求，将请求通过ｓｏｃｋｅｔ逡逑技术与ＰＣＳ各服务进程通讯，并同时将接收到的数据返回给前端展示。逡逑ｖ逦Ｉ逦；逡逑ＷｅｂＰＣＳ：逦，逦ＥＡＳＴ邋ＰＣＳ：逡逑Ｉ逦ｊ逡逑＇Ｕｓｅｒ：逦）逦｜逡逑＾逦／逦邋邋ｉ逦ｊ逡逑逦逡逑图１．２邋ＷｅｂＰＣＳ系统结构图逡逑搭建ＷｅｂＰＣＳ首先要解决的问题是使处在ＥＡＳＴ实验内网的ＰＣＳ主节点逡逑（ｐｃｓｔｅｓｔ）能够被外界直接访问，因此需要架设一个可访问外界网络的Ｗｅｂ月艮逡逑务器ＷｅｂＰＣＳ
为了解决远程用户访问和操作ＰＣＳ用户界面较为不便的情况，开发了基于逡逑Ｗｅｂ的远程等离子体控制系统ＷｅｂＰＣＳ［１４，１５］，提供多种平台的用户访问，能逡逑够满足ＥＡＳＴ实验远程控制和参与的需要，其系统构成如图１．２所示。分为系逡逑统前端和后端。前端包括ＣＳＳ，ｈｔｍｌ和ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ等，后端米用ＰＨＰ语言，数逡逑据库采用ＭｙＳＱＬ，使用流行的ａｐａｃｈｅ作为网页服务器运行在Ｌｉｎｕｘ操作系统逡逑平台上。系统采用开源软件有利于软件的扩展升级，在Ｌｉｎｕｘ平台运行增强了逡逑系统的稳定性、安全可靠性。ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ主要用于客户端脚本语言来加强用户界逡逑面和实现动态网站。后端主要负责接受用户浏览器的请求，将请求通过ｓｏｃｋｅｔ逡逑技术与ＰＣＳ各服务进程通讯，并同时将接收到的数据返回给前端展示。逡逑ｖ逦Ｉ逦；逡逑ＷｅｂＰＣＳ：逦，逦ＥＡＳＴ邋ＰＣＳ：逡逑Ｉ逦ｊ逡逑＇Ｕｓｅｒ：逦）逦｜逡逑＾逦／逦邋邋ｉ逦ｊ逡逑逦逡逑图１．２邋ＷｅｂＰＣＳ系统结构图逡逑搭建ＷｅｂＰＣＳ首先要解决的问题是使处在ＥＡＳＴ实验内网的ＰＣＳ主节点逡逑（ｐｃｓｔｅｓｔ）能够被外界直接访问，因此需要架设一个可访问外界网络的Ｗｅｂ月艮逡逑务器ＷｅｂＰＣＳ
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL631.24
【图文】：
的几轮实验中新增了邋ＰＥＦＩＴ、ＲＭＰ控制、ｂｅｔａ控制、辐射反馈控制算法等。逡逑ＥＡＳＴ邋ＰＣＳ是一个基于Ｌｉｎｕｘ集群架构的系统，由一个主节点和三个实时逡逑节点共四台计算机构成，与外围系统的硬件结构如图１．１所示。主节点通过逡逑Ｍｙｒｉｎｅｔ与实时计算机通讯，实现整个集群的控制管理，此外还通过Ｅｔｈｅｒｎｅｔ逡逑千兆以太网与远程计算机和数据存储服务器相连，提供远程登录、控制系统用逡逑户界面访问、参数设置、数据存储和回调服务。三台实时节点根据需求分别与逡逑不同的外围系统相连，以实现实时等离子体控制。ｐｃｓｒｔｌ通过桥接卡与采集设逡逑备相连，并通过ＲＦＭ网络与数据输入系统相连使ＰＣＳ能够接收数据完成控制逡逑计算。ｐｃｓｒｔ３则通过ＲＦＭ网络与控制输出系统相连，用于接收ＰＣＳ的命令或逡逑实时等离子体信息，包括电源、电流驱动、辅助加热、充气和实时位形显示等逡逑系统。逡逑逦邋？逦、、逡逑Ｊ邋Ａｃｕａｔｏｒ邋ｓｙｓｔｅｍｓ逡逑ＭＤＳｄａｔａ－邋Ｒｅｍｏｔｅ逦？逦Ｊ逡逑？逦％逦ｓｅｒｖｅｒ逦ｃｏｍｐｕｔｅｒ逦：Ｊ邋ＩＣ邋ｐｏｗｅｒ逡逑！逦＼逦！邋ｓｙｓｔｅｍ逦￣ｍｒｔ逦Ｓ逡逑！邋Ｄａｔａ邋ｉｎｐｕｔ邋：逦Ｊ逦逦，逦：邋１邋■土逦」—逡逑：ｓｙｓｔｅｍ邋！逦［逦：逦逦邋ｓｙｓｔｅｍ邋；逡逑Ｅｔｈｅｒｎｅｔ邋ｓｗｉｔｃｈ逦？逦ＥＬＭ逦：逡逑！｜邋ＲＭＰ邋Ｌ邋ｉ逦
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为了解决远程用户访问和操作ＰＣＳ用户界面较为不便的情况，开发了基于逡逑Ｗｅｂ的远程等离子体控制系统ＷｅｂＰＣＳ［１４，１５］，提供多种平台的用户访问，能逡逑够满足ＥＡＳＴ实验远程控制和参与的需要，其系统构成如图１．２所示。分为系逡逑统前端和后端。前端包括ＣＳＳ，ｈｔｍｌ和ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ等，后端米用ＰＨＰ语言，数逡逑据库采用ＭｙＳＱＬ，使用流行的ａｐａｃｈｅ作为网页服务器运行在Ｌｉｎｕｘ操作系统逡逑平台上。系统采用开源软件有利于软件的扩展升级，在Ｌｉｎｕｘ平台运行增强了逡逑系统的稳定性、安全可靠性。ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ主要用于客户端脚本语言来加强用户界逡逑面和实现动态网站。后端主要负责接受用户浏览器的请求，将请求通过ｓｏｃｋｅｔ逡逑技术与ＰＣＳ各服务进程通讯，并同时将接收到的数据返回给前端展示。逡逑ｖ逦Ｉ逦；逡逑ＷｅｂＰＣＳ：逦，逦ＥＡＳＴ邋ＰＣＳ：逡逑Ｉ逦ｊ逡逑＇Ｕｓｅｒ：逦）逦｜逡逑＾逦／逦邋邋ｉ逦ｊ逡逑逦逡逑图１．２邋ＷｅｂＰＣＳ系统结构图逡逑搭建ＷｅｂＰＣＳ首先要解决的问题是使处在ＥＡＳＴ实验内网的ＰＣＳ主节点逡逑（ｐｃｓｔｅｓｔ）能够被外界直接访问，因此需要架设一个可访问外界网络的Ｗｅｂ月艮逡逑务器ＷｅｂＰＣＳ
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6 徐伟业;徐e醵
本文编号：2764404
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