[发明专利]一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法

说明书

技术领域

本发明涉及中性束注入器实验数据处理方法领域，具体是一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法。

背景技术

能源是现代国民经济的基础，是人类社会发展的根本。随着科技发展的日新月异和世界范围内人口的不断增长，能源的消耗也与日俱增。聚变能凭借其原料丰富、无污染等优点被认为是新时代的清洁能源。研究表明聚变反应的发生需要几千万度甚至上亿度的高温。中性束注入器作为物理机制最清晰，加热效果最好的聚变装置辅助加热系统，将预先加速到能量比聚变装置等离子体本底电子和离子的平均能量大很多的高能离子，然后转变为中性粒子形成中性束，注入到等离子体中，有效地实现对等离子体的加热。中性束注入器主要由离子源、中性化室、主真空室、偏转磁体、离子吞噬器、功率测量靶、低温冷凝屏、电源系统、水系统、低温真空系统和控制系统组成。

中性束注入控制系统实现对整个中性束注入系统实验运行过程的全面监控，控制电源系统的供给及其幅值和时序的实时调节与数据共享、通过网络命令的发送控制中性束注入实验的开始与停止，并对实验过程中实验配置信息、实验命令和各子系统故障状态进行实时监控与数据共享，当出现故障状态时即刻进行软件和硬件上的连锁保护处理。一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法对于中性束注入实验的安全、可靠运行至关重要。

目前，大型装置控制系统实现对实验配置信息、实验命令、各子系统故障状态的实时监控和数据共享方法有很多种。例如应用数据库技术实现对实验配置参数、实验命令、系统状态等信息的实时存储与数据共享。通过对数据库中不同数据表的读写操作实现对各个状态信息的实时更新与共享。数据库虽然具有开放源码、体积小、开发周期短、调试直观等优点，但当用户访问量增大或用户访问数据量过大时会出现数据库工作不稳定或崩溃等问题，同时其对数据读写过程的实时性较差。

发明内容    本发明的目的是提供一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法，以解决现有技术实验数据实时状态监控与数据共享方法存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法，其特征在于：包括实验配置信息实时监控与数据共享、实验命令实时监控与数据共享、各子系统故障状态实时监控与数据共享，其中：

实验配置信息实时监控与数据共享过程如下：对中性束注入实验配置参数和数据采集系统配置参数的有效性和合理性进行校验，校验通过则对配置信息进行实时存储与共享，否则给出错误提示，进行重新配置；

实验命令实时监控与数据共享过程如下：对中性束注入实验所需的Reset、GetReady、Fire、Stop网络命令进行实时监控与数据共享，并对命令发送的逻辑进行校验，逻辑顺序合理则将其发送到硬件层，否则给出错误提示；

各子系统故障状态实时监控与数据共享过程如下：对中性束注入实验过程中灯丝电源、弧电源、抑制极电源、高压电源、缓冲器电源、偏转磁体电源、水系统、低温真空系统各个子系统状态进行实时监控与数据共享，一旦监控到某一子系统的故障信号，即刻进行微秒量级的硬件连锁，并通过数据共享进行毫秒量级的软件连锁保护。

所述的一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法，其特征在于：采用共享内存技术实现对中性束注入实验过程中实验配置信息、实验命令和各子系统故障状态的实时监控与数据共享，为每一类状态划分一个存储区域并添加一个标签进行标识；终端需要对某一类数据进行共享时，只需将该终端信息追加到共享数据所对应的标签之后，该终端即可实现对该标签对应状态信息的实时共享，实现了多个终端对同一状态信息的实时共享及同一个终端对多种状态信息的实时共享；通过此标签添加机制可实现终端对实时状态信息的自动化共享，同时共享数据类型的增加也只需要为新增加的共享数据分配一个标签，实现了中性束注入器实时状态监控与数据共享的自动化及系统的可扩展性。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种中性束注入器实时状态监控与数据共享的方法，包括实验配置参数、实验命令、各子系统故障状态的实时监控和数据共享。本发明将共享内存技术与多线程技术完美结合，实现对共享数据的快速读写操作，满足了中性束注入系统实验运行状态的实时监控与数据可靠共享的要求，并通过标签技术的创新使用，为中性束注入系统终端的扩展提供有力保障。

附图说明

图1为电源幅值配置信息格式示意图。

图2为实时状态监控与数据共享流程框图。

图3为标签存储格式示意图。

具体实施方式