[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

摘要

本发明公开了一种中性束注入器实时状态监控与数据共享方法，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和各子系统故障状态实时监控与数据共享。中性束注入器的安全、可靠、实时运行需要对实验配置参数的合理性、多个实验命令发送逻辑的正确性、各子系统故障状态的稳定性进行实时监控和数据的可靠共享。本发明专利将共享内存块进行分类分割，并为每个内存块添加一个标签进行标识，实现数据的实时监控、数据共享及系统扩展，满足中性束注入系统实验运行可靠、实时、且可扩展的运行要求。

主权项

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；实时存储与共享：采用共享内存技术实现对实验配置信息、实验命令和各子系统故障状态的实时存储与监控，并通过多线程技术实现对实验配置信息、实验命令和各子系统故障状态信息的数据共享，申请足够大的共享内存区域，并将其分割成多个大小不等的子共享内存块，用以存储不同类型的实时状态信息，子共享内存区域的大小根据所要存储的实时数据大小而定，为每一个共享内存块定义一个指向该内存块首地址的指针，以实现对共享内存块的访问，并为每一共享内存块定义一个标签，以标识该内存块所存储数据的类型，同时将代表多个数据类型的多个标签存储到共享内存的一个子内存区域，并在标签后追加需要此类数据的终端信息，为每一个终端开辟一个独立的线程用来实现该终端对共享内存数据的访问，同时为每一个数据标签开辟一个独立的线程，用来周期性的检测标签状态，当某一终端访问共享内存数据，并对其进行写操作时，终端线程接收终端发送的状态数据，并对其有效性和逻辑性进行校验，校验通过则将此类状态信息写入共享内存的相应子内存区域，同时更新此状态数据对应标签的状态，标签线程检测到标签状态的变化后，解析标签后面存储的需求此标签对应数据的终端信息，并通过与这些需求终端间进行通信的多个独立线程，将实时状态数据同步发送到多个需求终端，实现实验状态的实时监控和数据的可靠共享；当中性束注入系统增加新的终端时，为新的终端创建独立的线程，实现新终端对共享内存的访问，同时将新终端的信息增加到某一状态标签后，新终端即可通过上述方法实现对标签代表的状态信息的共享，同时对于实时状态信息种类的添加也只需要将申请到的共享内存块进行再分割，得到一块子内存块，用以实现对新的实时状态信息的存储与监控，并为该实时状态信息定义一个标签，同时为新标签创建一个标签状态监控线程，用以实现对实时状态的数据共享；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。