基于PC-Linux的STAR TOFp探测器的数据获取系统

廉价的运行开放源代码操作系统Linux的硬件在高能物理领域中正扮演着各种各样重要的角色.本文描述了为STARTOFp探测器设计的基于PC-Linux的数据获取系统.系统采用了常规的解决方案:由一台运行Linux的PC来控制由NIM和CAMAC插件构成的前端电子学处理部分.系统已经被成功的集成进STAR数据获取系统,并且在STAR的第二年的运行中工作正常.     

基于PXI总线的阵列探测器数据获取系统

描述了一种适用于阵列探测器的数据获取系统。系统基于PXI总线, 采用标准NIM插件作为前端电子学。系统软件采用C/C++语言编写, 在线分析通过调用ROOT类库实现, 系统运行在Linux操作系统下。多次测试结果表明, 系统稳定可靠, 单个ADC通道可以处理的最大事例率为40 kHz。A data acquisition system for array detectors is described. The system is based on PXI bus with standard NIM modules used as front\|end electronics. The system software is written in C/C++ language with its online analysis modules realized by ROOT class library. Several runs of the system under Linux show that it is reliable and is capable of handling event rates up to 40 k events/s for 1 ADC channel.     

基于Linux 集群的EAST 实验数据在线分析及可视化

超导托卡马克装置EAST 长稳态运行的方式需要对实验有重要影响的实验数据进行在线分析和数据可视化。介绍了Linux 集群的概念, 给出了系统总体结构功能设计方案和硬件总体结构方案, 阐述了实验数据在线分析和数据可视化的实现方法。     

CSNS多功能反射谱仪3He管探测器数据获取系统设计

作为中国散裂中子源(CSNS)工程中多功能反射(RM)谱仪一部分的3He管探测器数据获取系统不仅要具有基本的读取和处理数据的功能,还需要协调配合谱仪的整体运行,稳定可靠地与其它异构系统进行交互。通过规划数据获取的整体框架,采取有效的方式优化关键部分,另外挑选合适的三方软件包整合到数据获取系统中,达到了该系统操作方便灵活、功能完善、运行稳定可靠并且高效率,满足谱仪实验需求的目的。包括数据获取系统在内的多功能反射谱仪顺利通过了国家验收,目前这套数据获取系统已经成功应用在多功能反射谱仪的束流实验中。     

远程医疗监护诊断异构系统的集成实现

针对实际应用项目的需求,提出了一种异构型的远程医疗监护诊断系统的实现方案,系统由远程监护终端、医院诊断分析端及中心服务器构成。监护终端运行于嵌入式ARM11硬件系统,基于Linux + QT技术实现了病人多生理体征数据的采集和发送;诊断分析端运行于PC机,基于Windows + C# + MATLAB技术实现了远程医疗诊断分析;系统中心服务器实现了异构端的网络通信服务和数据库服务,可并发处理多个终端请求。系统运行效果表明该方案实时性好,系统架构灵活,具有较好的可伸缩性。     

基于ARM嵌入式Linux的数据采集系统设计

针对传统数据采集系统的不足,文中介绍了一种基于ARM9的数据采集系统的设计原理和实现方法。以微处理器S3C2440A为核心,外扩高精度A/D芯片AD7606,设计了数据采集硬件电路,分析了AD7606和PWM定时器的基本工作原理,借助于移植的嵌入式Linux操作系统,实现了基于PWM和GPIO口的ADC驱动及相应的数据缓冲与软件抗干扰。测试结果表明,由ARM和Linux组成的数据采集系统具有操作方便、采集精度高和测量结果准确等优点。     

TOFr在STAR实验中的标定方法

基于多气隙电阻板室(MRPC)的STAR飞行时间探测器的一个板条的原型(TOFr)参加了2003年STAR实验的质子–质子对撞和氘–金对撞的物理运行.利用STAR实验中原有的赝顶点位置探测器(pVPD)和时间投影室(TPC),结合TOFr的时间及幅度信号,并考虑TOFr每个探测单元的尺寸,对影响时间分辨的各种因素进行了修正,实现了对TOFr的标定.实验数据给出的TOFr的本征时间分辨为85ps,在两倍标准方差下,其对π/K及K/p分辨的动量分别达到了1.6GeV/c和3.0GeV/c,大大提高了STAR探测器的粒子鉴别能力.     

基于TD-LTE的智慧油田测控系统的研究与实现

对基于TD-LTE的智能测控系统的设计进行了研究,进行了软硬件系统架构及组网性能的分析,提出了下一代IPV6协议的电子标签式设备管理模式。该智能测控系统以AT91SAM9263EK为微处理器,以Linux为操作系统平台,为传感器连接、电量监测、示功仪测量等扩展了各种接口,实时获取各个从站数据存储到modbus对应4个区地址内,并动态映射到sqlite3数据库中,实现了位移、载荷和电流数据的同步,通过4G网络以MODUBS/TCP协议发送到数字中心。管理软件轮询采集各油井的各项参数,存储到本地Oracle数据库,为大数据挖掘分析作标准数据储备,对设备的运行状态、意外突发远程启停井等做全生命周期管理,实现了全油区油水井管理物联化、数字化、自动化的新型管理体系的目标。     

基于PCI-E总线的北斗导航授时卡Linux驱动设计

为提高Linux系统时间的精确度,设计了PCI-Express接口的北斗授时卡以及驱动程序。简要介绍了授时卡硬件和Linux系统设备驱动程序设计,包括驱动的编译、加载,同时利用图形界面开发工具GTK 编写授时测试软件。试验结果证明：在Ubuntu kylin系统平台下授时测试软件运行稳定、界面简洁,且授时精度达到100纳秒。     

MRPC-TOF时间性能和刻度方法的研究

研制的由28个多气隙电阻板室(MRPC)模块构成飞行时间探测系统, 从2003年以来在RHIC-STAR实验上成功运行并获得了大量的实验数据. 为了深入了解MRPC实际运行中的性能,采用质心能量200GeV的Au-Au对撞的实验数据, 对MRPC-TOF的刻度方法进行了深入研究, 主要包括: (1) 对现有的刻度方法做了进一步的改进; (2) 对粒子入射角度等因素进行了修正; (3) STAR径迹重建的位置分辨率对MRPC时间分辨率影响. 用改进后的刻度和修正方法, 计算得到MRPC的本征时间分辨率为大约60ps, 与束流实验结果相近.     

基于弱关联挖掘的网络取证数据采集系统设计与实现

对海量网络日志和服务器数据进行数据挖掘,获取网络取证,在分析犯罪证据方面具有较大的应用价值。传统的数据采集系统,主要增加对网络取证数据进行滤波处理模块,增加采集系统采集的准确率,存在采集时间长、效率低的问题。提出基于弱关联挖掘的网络取证数据采集系统设计方法,对网络取证数据采集系统的总体设计描述与技术指标分析。并以此为基础,设计基于弱关联规则特征提取的网络取证数据挖掘算法,实现网络取证数据的准确检测和采集。在嵌入式Linux平台上进行网络取证数据采集系统的软件开发和系统设计。实验结果表明,采用该系统对网络日志和服务器数据中犯罪证据进行取证采集,其可靠性较高,取证数据采集精度高于传统方法,展示了较好的应用价值。     

基于B/S架构的嵌入式远程用电管理系统

针对校园中现有用电管理系统的存在的缺陷与弊端,提出了一种基于B/S架构的嵌入式远程用电管理系统的解决方案。系统以ARM-CORTEX-A8为主控板的核心处理器,Linux操作系统为应用程序的运行环境,同时在Linux系统中搭建了嵌入式BOA服务器。系统中使用html语言完成系统与用户的交互页面,并通过CGI技术实现了浏览器与嵌入式服务器的数据交互。为不改变原有建筑电力布线,系统终端采用zigbee无线网络实现远程的用电监控,从而实现远程用电管理系统。为使系统运行效率高,主进程中使用多线程技术完成系统中各任务,系统中使用数据共享内存的方式完成各进程间的数据通信,使用消息队列实现客户端对系统终端设备的控制,系统中通过sqlite3数据库完成所有历史数据的记载。通过系统实验测试,该系统可以正确响应用户需求以及满足校园内所设置的合理用电申请的远程用电管理要求,在安全、节约用电的同时有最大程度的方便了校园内非常规工作需求。     

基于嵌入式EPICS的合肥光源储存环束流损失监测系统

针对合肥光源储存环恒流运行(Top-off)改造等性能提升的需要,研制了新型的基于嵌入式EPICS架构的储存环束流损失监测(BLM)系统,用于监测储存环中束流损失发生的位置和大小。新BLM处理器获取储存环各处双PIN型光电二极管传感器所采集的簇射电子的信号,分析处理后通过各个处理器内部的嵌入式系统所运行的EPICS程序将数据实时发布到加速器控制网络,使中控室能够实时获取束损的数据。新BLM系统能够实时对双PIN型传感器进行自检操作,排查故障隐患,提高了系统运行的效率和可靠性,经过试运行表明,新BLM系统可完全满足合肥光源恒流的运行需要。     

Linux下PCI同步时钟卡的驱动程序设计

为了解决在电力系统中存在的故障录波问题;能够向整个电力系统提供高精度的同步时标,统一整个系统的时间,为分析当系统发生故障后的故障发生地点提供有力的依据;为此设计了PCI同步时钟卡,该时钟卡可以接收GPS或者北斗卫星提供的时间信息;上位机采用PCI总线协议与时钟卡获取的数据进行交互;将电力系统发生行波故障时产生的峰值电压作为中断信号,在Linux下当中断信号到来时就读取同步时钟卡的时间信息以此判断故障发生的位置;为此详细介绍了Linux下字符设备开发与中断机制的实现。最后在Linux下编写PCI设备驱动程序,通过实验验证了在中断信号到来时,该设备能够准确的读取GPS或者北斗卫星发出的时间信息并且经过多次测试未发现中断丢失的情况,证明该驱动程序的正确性和可靠性。     

基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统的设计

为实现对现代有轨电车车辆的位置及运行状态进行实时监控,设计了一个基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统;定位终端以具有我国自主知识产权的BDS/GPS双模定位模块为主,RFID系统作为辅助定位手段;数据通过HTTP的GET方法提交至服务器,由服务器端的PHP页面自动处理后存储到MySQL数据库,中心管理平台显示页面调用百度地图API,将数据显示在百度地图上;最终该系统可以实时获取并存储列车的位置坐标、速度、时间等信息,并在百度地图上以点、线和图表的形式显示出车辆的坐标和运行轨迹等;测试结果表明,该系统运行稳定,定位精度高,获取数据准确、时延小,能够满足应用需求。     

JUHU系统的结构与功能

JUHU 系统是西德重离子研究中心(G-SI)Lynen 教授研制的用于中、低能重离子物理实验的在线数据获取系统。该系统运行已有十余年历史,并处于不断更新中。1985年10月Lynen 教授来兰时作了安装,但由于种种原因系统安装尚未完成。鉴于JUHU 系统在软件结构上的一系列特点,有较强的可扩充性与可替换性,并且考虑到现实可行性,我们选用该系统作为我所HIRFL 第一期数据获取系统的基本构型。一年来,我们对该系统作了认真的剖析,结合当前的具体条件对系统硬件作了更改.     

硅片上的Ⅲ-Ⅴ族激光半导体和微环形镜

新加坡A＊STAR数据存储研究所的一个研究小组已制造出电动Ⅲ-Ⅴ族半导体激光和装在硅芯片上的新型腔镜——这标志着向光学数据互连迈进了一步。     

多通道磁共振成像仪控制台数据传输模块设计

当前临床高场磁共振成像（MRI）系统要求成像仪控制台支持16个甚至32个接收通道，可以频繁和高速地进行数据传输并支持快速成像．基于此要求，本文研发了一个基于PowerPC处理器的数据传输模块，将其集成于自行研发的MRI成像仪控制台中，用于成像过程中控制台与计算机之间数据的高速传输．该模块以飞思卡尔公司的高性能PowerPC处理器—MPC8270为核心，运行嵌入式Linux操作系统．处理器与用户计算机之间通过百兆以太网连接，使用局部总线连接控制台的序列运行模块和数据采集模块（数量可扩展）．处理器响应数据采集模块发来的中断请求以快速读取和上传数据．本设计通过驱动程序的设计以保障响应的速度与可靠性．成像实验表明此设计方案能够满足多个接收通道数据快速获取与传输的需求．     

北京谱仪在线系统

描述了北京谱仪在线系统的硬件设置和软件组成.这套在线系统同北京谱仪及其读出电子学联机运行,成功地获取了宇宙线数据,实现了各种图形显示与输出.     

合肥光源新的直流流强检测系统的研制

介绍了合肥光源新的直流流强检测系统的组成,包括PCT系统(PCT探头和电子学线路)、DCCT真空室及其屏蔽系统以及DCCT数据获取系统.屏蔽系统可以将由杂散场影响所产生的DCCT零漂从1mA降至10μA以下.最后,给出了DCCT数据获取系统的软硬件设计.新的DCCT系统的分辨率为1μArms,精度可达0.1%.