基于C#的SECRAL-Ⅱ数据归档系统

超导电子回旋共振离子源II(Superconducting Electron Cyclotron Resonance ion source with Advanced design in Lanzhou-II,SECRAL-II)控制系统采用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)架构,其中数据归档子系统主要用来存储离子源电源、真空、束诊、水压等数据,便于技术人员进行在线和离线数据分析,是其控制系统的重要组成部分。EPICS自带的Channel Archiver存储格式固定,无法满足用户的实际使用需求。使用C#实现了EPICS架构下变量(Process Variable,PV)历史数据的存储功能,结合Oracle数据库技术,使得在存储PV变量的策略上可以更加灵活控制。同时,实现了基于超文本预处理器(Hypertext Preprocessor,PHP)的文件管理系统,用于历史数据文件的管理。测试及运行结果表明系统可以很好地满足研究人员对于历史数据的归档要求和研究需求。     

基于MongoDB的HIAF Archive Engine设计与实现

强流重离子加速器装置（HIAF）的控制系统采用实验物理和工业控制系统（EPICS）架构,运行数据存储系统为HIAF运行中的运行数据、历史数据和静态参数提供稳定可靠的存储。针对当前EPICS架构下的数据存储工具仅支持关系型数据库的不足,开发非关系型数据库MongoDB接口,并利用MongoDB嵌套对象和多层级存储结构的特点优化存储表结构,实现波形、图像等非关系型数据的高效存储;为调束人员提供基于标志位PV（Flag PV）方式的加速器运行数据手动存储方案以提升历史数据检索效率及数据可用性;同时针对海量历史数据的存储需要,利用MongoDB Sharding搭建MongoDB分布式集群。     

基于HBase的HLS-II数据存档与检索系统开发

HLS-Ⅱ(Hefei Light Source-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,其历史数据的检索速度对于性能分析和故障诊断至关重要,因此设计并开发了基于HBase的数据存档与检索系统(HBase-base Data Archiving and Retrieving System,HDARS),以提高历史数据的检索速度。HDARS中设计了一个数据抽取算法在存档过程中以不同的时间粒度抽取原始数据中的特征数据。原始数据和特征数据分别存入到HBase的原始数据表和冗余数据表中,当查询长期的历史数据时,HDARS将根据查询数据的时间范围来计算合适的时间粒度,并从冗余数据表中检索、返回具有此粒度的特征数据。该系统自投入运行以来,性能稳定,可以在1 s内响应任意时间范围的查询请求,完全满足了用户对HLS-Ⅱ历史数据查询需求。这种设计以较小的冗余存储空间为代价,完全解决了长期历史数据检索速度慢的问题。     

合肥光源冷却水温度测量系统改造

合肥光源冷却水温度测量系统采用EPICS作为开发环境，以智能温度巡检仪表作为前端控制设备。IOC通过串口通信获取温度数据，运行ChannelArchiver对数据进行存档和检索。该系统将实现实时监测多路冷却水温度，能够实现历史数据存储和数据网络检索功能。     

基于大数据平台的EPICS历史数据归档系统

实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)用于大装置所产生的数据累积量,按照关系型数据库中所占字节计算可接近TB量级,目前采用的RDB Channel Archiver归档系统在这个量级上的查询性能已达到瓶颈状态,为了满足钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)实验装置SF0(Solid Fuel)的运行数据保存和查询需要,本文对新一代归档系统Archiver Appliance进行了深层次的研究,并将其应用在SF0仪控系统上。该系统在功能上相比原归档系统具有更加快速的检索性能、丰富的系统状态查看界面,并具有直观的图表查看功能等。经过对其结构进行深入分析,发现了提高其查询速率的因素并进行了测试验证;同时针对系统的功能缺陷开发了实时监控工具,进行了页面的并发性能、查询性能等测试。经过测试比较,该系统的综合性能要明显优于RDB Channel Archiver,目前已在SF0仪控项目中稳定运行。     

ITER数据归档系统的应用

国际热核实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)是世界上最大的超导托卡马克装置,其中央控制系统CODAC(Control,Data Access and Communication)为ITER装置及其各个子系统提供了丰富的控制系统设计与开发工具。ITER极向场整流器系统作为其子系统之一在运行的过程中会产生大量的实验数据,大量数据的高速采集给数据的存储造成很大的困难,其控制系统需要及时地将采集到的数据进行有效的存储,并提供相应数据的查看方式。本文采用CODAC提供的数据归档系统对极向场控制系统数据进行有效的管理。在充分了解该数据归档系统的基础上,对该数据归档系统的使用和可用性进行了详细的介绍。     

基于MongoDB的重离子加速器波形数据存储系统构建

重离子加速器波形数据具有数据量大、重复性较强的特点。在波形数据的存储研究中,传统的关系型数据库以BLOB格式存储波形数据,当数据频繁存储和检索时,其效率低下难以满足用户需求。为解决传统关系型数据库在对大量波形数据存储和访问的效率瓶颈问题,建立了NOSQL非关系型数据库MongoDB,提出一种基于MongoDB数据库的数据存储系统方案。同时,对关系型数据库Oracle和非关系型数据库MongoDB的操作耗时做了对比,MongoDB显示出了更快的处理速度。在后续工作中,将考虑存储加速器物理实验数据,并考虑保证MongoDB的权限安全性。     

基于Archiver Appliance的束线数据管理系统

上海光源是高性能的中能第三代同步辐射光源,采用实验物理和工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS),是我国目前投入运行的最大的用户科学实验平台。为了能够掌握已运行16条线站上各个设备的状况,有一千余个传感器安装在各条线站上,用于设备的运行参量的记录。原有的运行数据通过EPICS自带的工具Channel Archiver来采集、存储和检索,但Channel Archiver在使用中表现出诸多不便。为了保证上海光源的运行数据能稳定、可靠地存储和方便地查询,本文采用了基于Archiver Appliance的新存档系统;同时,利用其提供的JSON(JavaScript Object Notation)接口,开发了基于Web网页的数据查询和分析系统,可对运行数据进行分类管理和查询,以及完成必要的运行数据的分析报表。该系统使用简便、操作可靠。     

上海光源储存环真空数据检索系统

本文介绍一种基于Web的上海光源(SSRF)储存环真空数据库检索系统的设计与实现。该系统建立基于实验物理和工业控制系统(EPICS)真空数据的采集系统,用Channel Archiver存储真空规的压强读数、动态真空度、束流流强及束流寿命等数据到历史数据库中,可从不同联网计算机检索数据,建立一个合理有效的SSRF储存环真空数据共享平台,为设备和科研人员提供一个可用可靠的数据来源。     

Oracle数据库在园区辐射监测系统中的应用

简述了钍基熔盐堆(TMSR)专项的园区在线辐射监测系统(MRP)中存档和报警两个子系统的软件架构,着重介绍了Oracle数据库在其中的应用。该系统采用EPICS软件架构完成显示、存档和报警等功能,实现辐射监测信息的分布式控制和集中管理。同时采用Oracle数据库完成存档和报警模块中的数据采集与存储,实现了该系统后台数据的统一管理。并在此基础上实现了快速查询历史数据、及时定位报警、报警历史数据浏览等功能,能够很好地满足辐射监测系统中对数据查询速度、报警定位速度的要求。     

LabVIEW—EPICS在BEPCⅡ温度监测系统中的应用

大型实验物理和工业控制系统EPICS的发展，使它从支持单一的Vxworks平台扩展到支持Win32、Linux等多操作系统。在Win32平台上应用LabVIEW-EPICS接口，对北京正负电子对撞机的真空盒、光子吸收器以及RF屏蔽波纹管的温度进行监测，并将采集的温度值送到EPICS／IOC的实时数据库中，中央控制室的OPI通过CA对温度数据进行显示、报警以及历史数据的存储等操作。目前，样机研制已经完成，系统正处于全面开发之中。     

SHINE丝扫描截面测量系统样机数据采集系统研制

上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置（Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE）使用低温超导高频腔加速电子,电子能量可以到达8 GeV。对于SHINE的电子束团横向截面测量将使用丝扫描这种半拦截式的截面测量方法,产生的次级粒子数量较拦截式测量方法（如截面靶小）可以减小超导腔失超的风险,但需要实现束损探测器的信号与电机位置同步采集。本文基于Zynq-UltraScale+型片上系统设计与实现了丝扫描系统数据采集系统,首先对该数据采集系统的实现方式作了详细描述,然后利用实验平台检验了电机位置测量的正确性,并验证了同步采集探测器信号和扫描丝位置的功能。实验结果表明：该数据采集系统可以满足SHINE丝扫描截面测量系统的运行要求。     

用于状态方程测量的光学记录速度干涉仪系统

研究建立一种光学记录速度干涉仪系统（ORVIS），用于激光产生冲击波研究物质状态方程实验中的参数测量。系统时间分辨率可达几十ps，最高可测量几十km/s的速度。该系统为自由面速度和粒子速度的测量提供了一种重要的诊断手段。     

基于FPGA的高速核信号采集系统设计

描述了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的高速核信号采集系统的设计方案.FPGA作为控制核心,实现对高速Analog - to - Digital Converter(ADC)和Universal Serial Bus( USB)的逻辑控制和数字信号的采样、滤波、甄别、存储、传输处理,并使用异步First In First Out(FIFO)实现ADC数据采集模块和USB数据传输模块2个不同时钟域之间的数据传输,提高数据的吞吐率.最后利用上位机软件进行数据处理和绘图显示.测试结果表明,该系统能够实现核信号的实时、高效采集.     

Study on Coating of Plasma Spray Al2O3 on Surface of Molybdenum Alloy

实验研究在强冲击波作用下各种材料的状态方程，对于武器设计、新材料科学、地球和行星内部的地球物理学研究等研究领域都有非常重要的理论意义和广泛的应用前景。随着强激光技术的发展，实验室利用强激光产生稳定冲击波研究物质的状态方程已经实现。激光速度干涉仪已成为1个被普遍接受的测量自由面速度的诊断设备，可直接记录靶自由面速度随时间的变化。根据实验要求建立了光学记录速度干涉仪系统（图1），用以进行状态方程自由面速度数据的直接测量。     

用于普通能谱实验室的基于VME总线的数据获取系统研制

介绍了一套基于VME总线的实验室数据获取系统的设计及应用。此系统主要针对普通核物理或探测器实验室的实验探测器系统,获取系统硬件用通用ADC插件作为模数转换,用基于VME总线的单板机算计进行数据传输。获取程序基于ROOT数据处理平台,可实现在线监控数据,并使用直方图等数据格式将数据存储。通过这套系统获得的碲锌镉探测器对241Am的59 keVγ射线能谱,数据获取速率达4 MB/s。这套数据获取系统可很好地应用在探测器测试及相关实验领域。     

应用ORIGEN2估算300#反应堆乏燃料元件活度

介绍了ORIGEN2向windows平台的移植与调试,描述了运行历史数据处理程序、原始成分数据处理程序、截面库数据修正程序和结果数据提取程序的流程图及使用方法,给出了几盒元件的计算结果,并与γ射线测量实验和累积释能估算燃耗数据进行了比较分析.     

数据传输及数据库开发

该工作是为核工业集团公司计划局统计处研制开发的,该单位负责下属80多个单位各类数据的统计,并形成总的报表上报。本课题使用现代化的通讯手段,通过网络进行传输,用数据库进行信息管理,主要用于对其数据的管理、加密、解密以及网络传输。 系统的工作过程如下:将远程站点的数据加密后传输到计划局统计处的中心站,中心站对接收到的数据（密文）解密后送入数据库存储,一旦需要,根据报表要求,检索数据库,     

量子密钥分发实验数据采集系统

介绍了为验证量子密钥分发协议而设计的专用数据采集系统。目前，国外实验中通常采用的是用Rb原子钟来做基准时钟的模拟系统，价格昂贵，相比之下本系统是采用全数字技术，利用现在功能强大的现场可编程逻辑阵列（FPGA）来实现所有的逻辑，总线接口设计成PCI插卡方式，使用方便，容易升级，并提供多种工作模式，可以连续不间断的采样数据。所采样数据直接存储到计算机，为量子密钥分发实验提供了一个简单、有力的实验工具。     

基于EPICS的SHINE束线站定时设备控制系统

上海硬X射线自由激光装置（Shanghai High Repetition rate XFEL and Extreme light facility,SHINE）整体采用基于白兔协议（White Rabbit,WR）技术的定时系统。束线站定时系统接收外部参考信号，并通过定时主节点、WR交换机和从节点等WR设备将定时信号分发到各光束线和实验站。定时设备控制系统基于简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol,SNMP）与实验物理与工业控制系统（Experiment Physics and Industrial Control System,EPICS）开发，可远程监测和控制分布式定时设备。该系统获取定时设备硬件相关参数，通过EPICS IOC(Input/Output Controller)保存至内存数据库。定时系统参数可以通过PyDM(Python Display Manager)编写的用户界面查看，并可在Archiver Appliance中存档与检索。通过测试证明此控制系统能够实时监测设备参数，并能远程控制信号时延及脉宽等，满足SHINE光...