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数据采集系统是聚变装置的重要子系统之一,主要功能是获取和存储大量的实验数据,为实验数据分析和交互提供条件。随着J-TEXT装置的发展,J-TEXT托卡马克装置原有的数据采集系统在稳定性、模块化、采样率等方面已不能满足装置运行的需要,需要建立一套新型数据采集系统来对原有系统和升级和替换。本文在调研EAST、KSTAR、ASDEX-U等托卡马克装置的数据采集系统的基础上,按照ITER CODAC规范,设计并实现了基于PXI Express的新型数据采集系统。 本文采用常规数据采集系统与高速数据采集系统两种策略来设计和实现新型数据采集系统。常规数据采集系统与高速数据采集系统都采用 ITER最新标准PXI Express构建,使用差分输入模式进行采集,利用LabVIEW实现采集软件部分,使用聚变领域通用的数据库工具MDSplus进行数据服务器端的数据存储。除此之外,高速数据采集系统还融入了RAID5和NI FlexRIO的技术。常规数据采集系统与高速数据采集系统在实现上都分为三个模块:系统初始化、数据采集、数据传输。三个模块紧密相连,共同完成整个数据采集任务。由上述两个系统组成的新型数据采集系统可满足采样率为10kS/s至120MS/s的连续采集需求。 本文研究的新型数据采集系统已经完成并测试成功,在J-TEXT实验中进行了部署,运行效果良好,可以满足装置实验数据采集的需要,为保障装置的实验运行创造了条件。