ITER极向场整流器数据库系统设计与开发-核科学与技术业毕业论文.docx

万方数据 万方数据 摘要摘要 摘要 摘要 国际热核实验堆(ITER)是世界上最大的超导托卡马克，极向场变流器系 统为其重要的子系统之一。极向场变流器系统为等离子体形成，欧姆加热以及位 形控制提供了重要的控制手段。极向场变流器系统在运行同时会产生海量的实验 数据。实验数据对改进极向场变流器系统及系统故障分析尤为重要。因此设计开 发出一套数据存储与管理系统对于整个极向场来说具有重要意义。 ITER采用CODAC(Control，Data Access and Communication)系统作为其中 央控制系统。该系统为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。本文通过分析CODAC系统框架，使用其提供的数据归档服务，并基 于HDF5设计并开发出一套数据库系统，实现极向场变流器实验数据的有效存 储，并提供相应数据的查看方式。 极向场变流器产生的实验数据主要包括模拟信号，开关信号，音频信号，视 频信号四大类。该数据库管理系统通过使用CODAC提供的数据归档接口函数分 别实现四种实验数据的接收，转发，并采用HDF5文件来存储不周的实验数据。 数据库使用python中的matplotlib模块实现模拟信号、开关信号以及音频信号的 波形绘制，可对波形进行放大缩小等相应的处理。同时实现了音频视频信号的播 放。 本文所实现的数据管理系统可以有效的存储和管理实验数据，为ITER极向 场变流器的可靠稳定的运行以及故障分析提供了保障。此外，本文首次将HDF5 文件应用于聚变领域，验证了该文件系统的可行性，对于其他聚变装置的数据存 储具有一定的借鉴意义。 关键字：ITER极向场变流器数据归档CODAC DAN HDF5 Abstract Abstract International Thermonuclear Experimental Reactor (lTER) is the largest superconducting Tokamak devìce in the world. Poloidal field converter system is one of its important subsystems.PoloidaJ field converter system takes charge of plasma formation ，ohmic heating and plasma current configuration . Poloidal field converter system will produce a larger number of experimentaJ data during its operation . The analysis of expeimental data is particularly important for experimentors to improve the poJoidal field convert system . So design and develop a set of data storage and management database system is of great significance for the poloidal field. CODAC (Control ，Data Access and Communication) system has been adopted as the central control system for ITER device. lt provides ITER subsystems with many tools to design and develop its own sub-control system. In this dissertation ，1 will analysis the whole framework ofCODAC system ，its DAN service and HDF5 日le system. This dissertation has designed and developed a set of database system based on HDF5 file by using CODAC data archiving services. this databsae system will provide effective storage and view of data that has been acquired for researchers. Experimental data produced by poloidal field