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KTX(Keda Torus for eXperiment)是一个新的中型反场箍缩实验装置,KTX实验人员通过分析各诊断系统数据,来获取KTX实验状态和分析物理现象。从诊断数据的采集到最终的分析数据,需要有数据采集和数据服务系统的支持。本论文的工作就是KTX数据采集与数据服务系统的设计及实现,前期本论文作者在EAST托卡马克装置上开展了一些数据采集及存储方面的工作,这为KTX数据采集与服务系统的完成积累了经验。 本论文首先调研了可控核聚变数据系统现状,并对系统进行了需求分析,对系统进行硬件架构设计和软件结构设计,最终实现了KTX数据采集与服务系统。该系统可分为四大部分:采集控制、前端数据采集、数据存储、数据服务。本系统采用了PXI和PXI-Express总线采集设备,分别作为中速采集(250KSPS)和高速采集(1~10MSPS),并采用HDF5作为核心数据存储。 采集控制负责管理所有采集信息、与中央控制系统通讯,以及在放电中控制数据采集流程。前端数据采集负责根据放电要求采集诊断数据,由若干独立的采集单元组成,便于扩展和管理。数据存储集中存储所有诊断原始数据,避免了数据的分散,其核心存储格式为HDF5。数据服务发布实验数据,实验人员可以通过多种方式访问和获取实验数据,目前访问方式包括了浏览器/服务器和客户端/服务器两种模式。 本论文还在EAST托卡马克上进行了数据采集和数据服务工作,包括EAST工程数据24小时存储和EAST高速稳态数据子系统开发。这些工作对KTX数据采集与服务系统未来的扩展有一些参考作用。