基于高精度时间数据的加速器故障分析样机设计

高性能的加速器对运行的可靠性和稳定性提出了更高的要求,而加速器庞大的设备数量、极高的设备精度及性能导致对外部干扰非常敏感。为实现加速器长期、高效、可靠的运行,故障快速定位、诊断和恢复对现代加速器控制系统至关重要。目前,在加速器运行过程中,常规保存的历史数据可以判断和处理大部分一般故障。但对于类似高频、束测元件等快电子学引发的瞬态故障,由于常规方式保存的历史数据时间粒度不够,导致无法对这类快速故障过程进行有效分析。因此,有必要通过技术手段完整地记录故障发生时刻前后一段时间设备的状态及参数,保存高真实的现场“快照”。本文设计了一种基于高时间相关性和高时间分辨率的加速器故障分析系统,并进行了样机实现。该样机基于事件定时系统实现了同步精度好于16 ns的全局时间戳,采用同步触发的方式进行数据获取,并利用EPICS 7的规范类型进行数据组装和发布。样机实验结果表明,利用获取到的高精度时间数据,可区分不同设备发生故障的先后顺序,验证了故障分析系统的可行性。