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中国科学院等离子体物理研究所的中性束注入(Neutral Beam Injection,简称NBI)系统是国家大科学工程项目全超导托卡马克(Experimental AdvancedSuperconducting Tokomak,简称EAST)装置实现高参数、稳态运行所必备的重要等离子体外部加热和电流驱动手段。作为NBI的关键子系统之一,NBI控制系统为束线运行提供了对其他各子系统的运行控制、状态监控与显示、数据采集与处理、故障报警和连锁保护等功能。 本论文以NBI控制系统总体框架为指导,根据其对NBI关键参数数据采集与处理的实验需求,主要对NBI数据采集与处理、数据服务器应用软件、NBI关键信号远程实时显示等进行研究。主要内容包括: (1)分析了NBI控制系统的数据采集系统要求,开发了NBI电源数据采集系统和高速光谱诊断数据采集系统,解决了长脉冲、高采样率的连续数据采集问题,实现了对NBI各电源系统工作状态信号和光谱诊断信号的采集与监测。 (2)开发了NBI数据服务器应用软件,解决了实验相关信息包括实验配置参数、数据、炮号的存储、管理、查询与访问等问题。通过设计自定义的数据处理算法分析NBI电源系统关键脉冲数据并发布数据处理结果。 (3)开发了NBI现场采集与远程实时显示软件,为实验人员提供了实验运行过程中NBI关键信号(如束压、束流、EAST等离子体电流、密度等)的远程实时显示。 (4)依托NBI数据服务器提供的实验信息发布和查询服务接口,开发了实验信息显示与查询客户端软件。基于C/S(Client/Server)模式的中间件数据获取客户端软件的开发设计,解决了NBI系统不同操作平台与数据服务器间的网络通讯和数据传输问题。 目前文章的研究成果已成功应用于EAST-NBI-1中性束辅助加热实验,通过实验证实了各软件逻辑的正确性及实验运行的稳定性和可靠性。文中展示的部分实验结果为2014年度EAST-NBI-1注入EAST Tokomak实验结果。