BESIII改进项目端盖飞行时间探测器高压监控系统的实现

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1 BESIII改进项目端盖飞行时间探测器高压监控系统的实现
主讲人：邱有谋 慢控制 中国科学院高能物理研究所

2 主要内容 引言 软件系统概要 软件实现 总结分析 结束语

3 项目背景 在BESIII ETOF升级改造中，为实现气体探测器MRPC高压的控制与监测，需要开发一套稳定健壮的控制与监测系统。
2003 年 2 月北京正负电子对撞机重大升级改造工程正式立项，目标是设计建造一台全新的正负电子对撞机 BEPCII 和新的北京谱仪 BESIII。在ETOF升级改造中，探测器端盖采用了气体探测器（MRPC），来探测粒子飞行的时间 。 高压 机箱插件 在BESIII ETOF升级改造中，为实现气体探测器MRPC高压的控制与监测，需要开发一套稳定健壮的控制与监测系统。 慢控制系统

4 探测器高压监控系统概要 硬件层 NIM8301电源机箱 N1470高压插件 研华ACP-4360 支持六个SATA 硬盘
ACP-4360可配置一般型的RAID卡支持热插拔 12个高压插件通道 大输出功率2200W 电源噪声小 四个正负可选高压通道 0-8kV/1mA供电电压

5 firmware 机箱与板卡自带firmware，与上位机通讯，接收上位机串口指令并对自身硬件进行与命令相符操作。 机箱8304
插件1470 工控机 TCP/IP RS232 firmware firmware

6 软件层

7 数据采集及通讯方式 口命令发送串 DAQ TCP/IP 回数值接受返 工控机LabVIEW软件 firmware 数据处理 机箱 高压插件
串口级联 TCP/IP 执行串口命令机箱部分，并对发送插件命令，接受返回值 对错误输出代码处理，设置重连机制 对收到字符串型数据存入数组变量 执行插件串口命令，返回插件状态值 回数值接受返

8 数据处理 （1）数据显示 采用载入子面板显示数据量和状态量 机箱风扇状态和机箱温度 电源状态 电源控制 状态显示 数值显示 插件状态显示
机箱电源状态显示

9 （2）错误和报警处理 对数组变量的数据与设定阈值比较，完成错误及报警的判定。通过前端面板显示错误的代码，并把错误发生的具体vi显示到错误窗口，同时对错误报警事件自动记入日志。 值班人员获悉事件，并判断是否当时能够解决，对不能处理的部分，通知系统管理员。 值班员 颜色、声音的报警 报警 出错 事件 系统管理员 LabVIEW内部错误代码 日志记录

10 （3）数据的存储及绘制曲线 数组变量 （实时数据） 数据库 实时曲线 异常判断 高压历史曲线图 历史曲线

11 参数配置 机箱的名称、IP、端口号的设置 从以前的设置的文件中载入设置 各通道数值设定 升降速率设置 保存设置

12 设备控制 系统权限等级图 高压状态图

13 软件界面实现 工作状态下插件状态 值班人员操作按钮 检测系统重置和停止 机箱的状态 报警与错误显示窗口

14 总结 实现本探测器高压系统过程，是我自身的一个不断学习和解决问题的过程。在初步系统实现运行时，曾出现非规律性不明通讯中断，在实验室状态下未曾出现。对此我们做了不同读方式下的极限测试，并对实验结果进行分析并采取读取方式和自动重连两个方向的改良，最终达任务需求。 在实现该探测器高压监控系统过程中，我们还遇到了其他各种小问题，实验室同事帮助和老师指导下，我们对各种问题做了相应改进，最终实现了一套可靠的探测器高压监控系统。

15 结束语 经过详细的研究和实际的验证，MRPC探测器高压系统设计方案是可靠的，并已经得到系统实验运行验证。目前该系统已于BESIII试运行取数8个月，运行稳定，完全能够满足设计需求。

16 谢谢!