Application of MDSplus on EAST Tokamak

EAST is a fully superconducting Tokamak in China used for controlled fusion research. MDSplus, a special software package for fusion research, has been used successfully as a central repository for analysed data and PCS （Plasma Control System） data since the debugging experiment in the spring of 2006 [1]. In this paper, the reasons for choosing MDSplus as the analysis database and the way to use it are presented in detail, along with the solution to the problem that part of the MDSplus library does not work in the multithread mode. The experiment showed that the data system based on MDSplus operated stably and it could provide a better performance especially for remote users.

MDSplus与EAST数据服务系统之间的中间件设计

介绍了聚变实验数据采集与管理软件包MDSplus与基于LZO压缩算法的数据服务系统之间的中间件的设计思路与实现方法。该中间件解决了数据双份不同格式存贮的难题,已成功地应用于中科院等离子体物理研究所的EAST装置,使得熟悉MDSplus接口的用户不需知道任何LZO和文件系统的知识就可以透明地访问EAST实验数据,为建立虚拟合作实验室奠定了的基础。

MDSplus实时数据采集系统

MDSplus实时数据采集系统是EAST长脉冲放电试验的基础工程。依据时间片概念及MDSplus数据库特性,设计系统架构,利用双缓冲机制统一数据采集模块,借助生产者-消费者模式及Liunx多进程机制设计MDSplus存储模块,基于缩略图机制,实现数据访问模块。系统满足设计目标,为后续EAST实验打下坚实基础。

EAST工程实验数据发布系统的设计与实现

在EAST实验中,由于每个子系统采集的工程数据比较分散、相互独立,需要搭建一个能够整合工程数据的发布系统。文章介绍发布系统的设计与实现,通过把各子系统采集的数据整合到共享存储池中,实现工程数据的Web展现、长时间波形的图形展现;将工程数据中的脉冲数据存储到MDSPlus数据库,并实现脉冲波形的图例展现;通过时间戳检测子系统各个信道,当信道数据传输发生故障时发出信道预警。测试结果表明,系统能够稳定工作,可以使工程专家及时了解各子系统的工作状态,有利于确保实验装置正常运转。

EAST实验数据管理系统的设计与实现

EAST实验装置存储在MDSPlus中的实验数据规模已达PB级别,数据之间的关联性复杂,数据展现不直观。为了帮助科研人员直观地读取分析数据,挖掘数据之间的内在关联以及预判采集通路设备故障,需要搭建一个实验数据管理系统。该数据管理系统采用传统数据库MySQL与Hive大数据数据仓库相结合的方式存储MDSplus数据源。使用MapReduee离线计算模型对海量实验数据进行计算建模,实现了海量实验数据的数据挖掘。关系型数据库和Hive数据仓库之间的数据传输方式简单便捷,可以轻松实现海量数据秒级备份。系统WebUI则采用了Ajax、jQueryEasyUI和Highcharts等前端技术,可以很好地将实验相关数据信息快速直观地展示给科研人员。介绍了EAST实验数据管理系统的整体架构的设计与实现。测试表明系统运行满足预期设计需求,对聚变实验数据的管理具有重要的应用价值。