KEKKEK 等高能物理实验控制系统等高能物理实验控制系统数据库应用数据库应用马 梅马 梅2002.5.242002.5.24

内 容内 容• KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统控制系统数据库管理系统 • BESSYBESSY 控制系统数据库管理系统控制系统数据库管理系统• SLAC PEP-IISLAC PEP-II 工程管理数据库系统工程管理数据库系统

KEKBKEKB 控制系统数据库管理系统（一）控制系统数据库管理系统（一） 数据库系统平台数据库系统平台•数据库管理系统数据库管理系统 : Oracle : Oracle •数据库服务器数据库服务器 : IBM RS6000: IBM RS6000•操作系统操作系统 : UNIX: UNIX• http://www-acc.kek.jp/www-acc-exp/kekhttp://www-acc.kek.jp/www-acc-exp/kekb/control/b/control/

KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（二控制系统数据库管理系统（二）） 数据库开发平台数据库开发平台• 开发工具：开发工具： PytronPytron• 开发模式：基于开发模式：基于 WebWeb• PytronPytron

KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（三控制系统数据库管理系统（三）） 存放的数据存放的数据•加速器各类设备如：磁铁、电源、真空、加速器各类设备如：磁铁、电源、真空、控制模块等的参数，包括设备的历史、设控制模块等的参数，包括设备的历史、设备参数、物理位置、电子特性、线缆连接备参数、物理位置、电子特性、线缆连接表表•存储存储 EPICSEPICS 各个控制点上的配置信息各个控制点上的配置信息

KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（四控制系统数据库管理系统（四））具体数据库具体数据库• 线缆数据库线缆数据库 (Wiring Datanbase)(Wiring Datanbase)• 控制数据库控制数据库 (Control Database )(Control Database ) 存储控制设备的数据，如存储控制设备的数据，如 VME VME 、、 VXIVXI 框架 、框架 、 CAMAC CAMAC 机箱等，以及机箱等，以及控制设备的日志、模块的序列号、故障记录、交付日期、安装日期等。控制设备的日志、模块的序列号、故障记录、交付日期、安装日期等。• 磁铁数据库磁铁数据库 (Magnet Database )(Magnet Database ) 存储有关磁铁方面的数据，如磁铁本身的信息、磁铁电源、监控系统存储有关磁铁方面的数据，如磁铁本身的信息、磁铁电源、监控系统的数字电压等等，它还存储磁场数据和激励曲线的参数。 的数字电压等等，它还存储磁场数据和激励曲线的参数。 • RFRF 数据库（数据库（ RF Database RF Database ）） 存储有关速调管的数据。存储有关速调管的数据。• 真空数据库（真空数据库（ Vacuum Database Vacuum Database ）） 存储离子泵、门限值、束流管等数据。存储离子泵、门限值、束流管等数据。• BTBT 数据库（数据库（ BT Database BT Database ）） 处理用于处理用于 BTBT 系统的设备的数据，如磁铁、屏幕监视器、瞄准仪等系统的设备的数据，如磁铁、屏幕监视器、瞄准仪等

KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（五（五））

系统功能系统功能• 自动生成用于自动生成用于 EPICS EPICS 系统的几类配置文件： 系统的几类配置文件： 11 、、 EPICS EPICS 数据库数据库 每个每个 EPICSEPICS 数据库就是一个被下载到数据库就是一个被下载到 IOCIOC 的文件，它包的文件，它包含含 IOCIOC 实时数 据库的配置。实时数 据库的配置。 22 、、 MEDM File (*.adl)MEDM File (*.adl) MEDM (Motif based display manager)MEDM (Motif based display manager) 是 是 EPICSEPICS 系统系统的客户端工具，它显示操作面板、菜单和显示窗口的其它的客户端工具，它显示操作面板、菜单和显示窗口的其它对象。对象。 33 、、 VMEVME 计算机启动文件 计算机启动文件 KEKBKEKB 控制系统中有超过控制系统中有超过 8080 台的台的 VMEVME 计算机，由于使用计算机，由于使用不同的不同的 EPICSEPICS 数据库，每一台数据库，每一台 VMEVME 计算机都有不同的启动计算机都有不同的启动文件，因此自动生成启动文件是非常有意义的。文件，因此自动生成启动文件是非常有意义的。

KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（六（六）） 用户界面用户界面– WebWeb 界面界面– 其它的用户界面工具其它的用户界面工具

Microsoft Excel Microsoft Excel 文件或 文件或 CSV CSV 文件文件 Oracle Oracle 的的 SQL*Plus SQL*Plus SQL*LoaderSQL*Loader

. . KEKB KEKB 控制系统数据库管理系统（七（七）） •印象印象 KEKBKEKB 数据库系统到面前为止，存储的只是数据库系统到面前为止，存储的只是设备数据以及用于设备数据以及用于 EPICSEPICS 实时数据库的配置实时数据库的配置数据，应该讲基本上是静态数据，并没有将数据，应该讲基本上是静态数据，并没有将 EEPICSPICS 的实时数据库装入到的实时数据库装入到 ORACLEORACLE 数据库，数据库，形成历史数据库，因此数据量不大。形成历史数据库，因此数据量不大。

http://www.bessy.de/

BESSY BESSY 控制系统数据库管理系统（一）控制系统数据库管理系统（一）数据库系统平台数据库系统平台•数据库管理系统数据库管理系统 : Oracle 7.2.3: Oracle 7.2.3•数据库服务器数据库服务器 : Lenin and ash: Lenin and ash•操作系统操作系统 : HP_UX 10.x: HP_UX 10.x• WebWeb 服务器：服务器： NCSANCSA ，与数据库服务器在，与数据库服务器在同一机器上。同一机器上。

BESSY BESSY 控制系统数据库管理系统（二）控制系统数据库管理系统（二）数据库开发平台数据库开发平台• 开发工具：开发工具： Oracle PRO*C 2.0Oracle PRO*C 2.0• 开发模式：基于开发模式：基于 WebWeb

BESSY BESSY 控制系统数据库管理系统（三）控制系统数据库管理系统（三）存放的数据存放的数据• 建立了两个数据库实例建立了两个数据库实例 bii_parbii_par 和和 bii_cadbii_cad ，， bii_bii_parpar 存放参数数据、物理设备数据和存放参数数据、物理设备数据和 EPICSEPICS 配置配置数据，数据， ii_cadii_cad 存放的是存放的是 CADCAD 和几何参数。和几何参数。• 加速器各类设备如：磁铁、电源、真空、控制模加速器各类设备如：磁铁、电源、真空、控制模块等的参数，包括设备的历史、设备参数、物理块等的参数，包括设备的历史、设备参数、物理位置、电子特性、线缆连接表位置、电子特性、线缆连接表• 存储存储 EPICSEPICS 各个控制点上的配置信息各个控制点上的配置信息• EPICSEPICS 配置参数数据库：各种电源；储存环、控配置参数数据库：各种电源；储存环、控制系统、增强器设备的制系统、增强器设备的 IOCIOC 数据；嵌入控制器数数据；嵌入控制器数据；电子加速器设备。 据；电子加速器设备。

BESSY BESSY 控制系统数据库管理系统（四）控制系统数据库管理系统（四） 系统功能系统功能 • BESSY IIBESSY II 数据库将用户分为两级，一级为数据库将用户分为两级，一级为 collectcollectorsors ，有权对参数数据进行增、删、改的操作，另，有权对参数数据进行增、删、改的操作，另一类用户只有对数据的查询权；一类用户只有对数据的查询权；• 参数数据按储 存环、注入系统和常规设备三个子参数数据按储 存环、注入系统和常规设备三个子系统进行管理系统进行管理• 为为 OracleOracle 用户提供了各种开发工具用户提供了各种开发工具

BESSY BESSY 控制系统数据库管理系统控制系统数据库管理系统（五）（五） 各种开发工具各种开发工具 • SQL SQL 命令编辑器、命令编辑器、 Oracle FormsOracle Forms 、、 Oracle ReportsOracle Reports 、、• Oracle GraphicsOracle Graphics ：开发多媒体图形显示工具，可以动态地连接到：开发多媒体图形显示工具，可以动态地连接到Oracle Oracle 数据源。数据源。• Oracle Data BrowserOracle Data Browser ：为桌面用户提供的工具，可以查询、显示：为桌面用户提供的工具，可以查询、显示和 打印数据库的信息。和 打印数据库的信息。• Oracle Oracle 预编译器预编译器• Oracle Call InterfaceOracle Call Interface （（ OCIOCI ））• Excel - Oracle - InterfaceExcel - Oracle - Interface ：该界面是基于：该界面是基于 Microsoft ODBCMicrosoft ODBC （（ OOppen en DDataataBBase ase CConnectivityonnectivity)) 和和 VVisual isual BBasic for asic for AApplications (VBpplications (VBA)A) 的。的。• Oracle-Tcl Interface Oracle-Tcl Interface • Oracle-WWW- InterfaceOracle-WWW- Interface

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（一）控制系统数据库管理系统（一）数据库系统平台数据库系统平台•数据库管理系统数据库管理系统 : Oracle : Oracle •数据库服务器数据库服务器 ::•操作系统操作系统 ::

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（二）控制系统数据库管理系统（二）数据库开发平台数据库开发平台•开发工具：开发工具： Oracle Designer 2000Oracle Designer 2000 Oracle CASE Oracle CASE 其他的脚本语言其他的脚本语言• 开发模式：基于开发模式：基于 WebWeb

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（三）控制系统数据库管理系统（三）存放的数据存放的数据• 19921992年年 PEP-IIPEP-II 工程开始是提出的，最初的目的是管理整工程开始是提出的，最初的目的是管理整个加速器工程建造中各个环节中的技术、文档资料，其结个加速器工程建造中各个环节中的技术、文档资料，其结果远远超过了这个目的。它主要包括：果远远超过了这个目的。它主要包括：• PEP-II/BABARPEP-II/BABAR 的设计说明书的设计说明书• 整个系统的设备和安装数据整个系统的设备和安装数据• 机器参数列表、磁铁、真空设备数据机器参数列表、磁铁、真空设备数据• CADCAD图表，图表，• 测量和校准数据测量和校准数据• 出版物和文档资料出版物和文档资料• 所有的控制器数据 所有的控制器数据

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（四）控制系统数据库管理系统（四）•系统功能系统功能

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（五）控制系统数据库管理系统（五）

Archiver Engine

ArchiverManager

Retrieval LibIO

Routines

Oracle

Dataase

IOCs

Archiver Monitor

LogFile

Archiver Browser

Archiver Monitor

PEP-II PEP-II 控制系统数据库管理系统（六）控制系统数据库管理系统（六） 软件结构软件结构• 有三层软件包用于支持有三层软件包用于支持 IOCIOC 数据的归档保存数据的归档保存 11 ）） Channel Channel （ （ Archiver Archiver ）） EngineEngine ：系统的：系统的核心，负责从核心，负责从 IOCIOC收集数据，并将其存储成文件。收集数据，并将其存储成文件。 22 ）） Channel MonitorChannel Monitor ：脚本文件，每：脚本文件，每 55 分钟对分钟对ArchiverArchiver 的进行检测。的进行检测。 33 ）） Channel BrowserChannel Browser ：通过：通过 PythonPython 方式，对方式，对数据进行检索并显示。数据进行检索并显示。 44） ） Channel EngineChannel Engine ：存储：存储 IOCIOC 信息和数据到信息和数据到OracleOracle 数据库，并在初始化时从数据库读数据。数据库，并在初始化时从数据库读数据。

BEPCIIBEPCII 需存放的数据需存放的数据数据库中存放的数据和信息可分为三部分数据库中存放的数据和信息可分为三部分 静态参数静态参数• BEPCⅡBEPCⅡ机器参数：理论计算出的机器参数：理论计算出的 TwissTwiss 参数，参数， LatticLatticee 参数以及磁测参数，如磁铁长度，位置，有效长度等参数以及磁测参数，如磁铁长度，位置，有效长度等等。等。• 控制系统设备参数：设备名，设备类型，信号名，硬件控制系统设备参数：设备名，设备类型，信号名，硬件I/OI/O地址，科学单位，标度变换系统，地址，科学单位，标度变换系统， AlarmAlarm条件，条件， AlAlarmarm分类报警信息等。分类报警信息等。• 控制系统配置参数控制系统配置参数

动态参数（实时、历史数据）动态参数（实时、历史数据）• 来自设备的来自设备的 I/OI/O 数据，如压力，脉冲波形，流数据，如压力，脉冲波形，流强及设备开关及状态参数强及设备开关及状态参数• AlarmAlarm 数据，设备报警记录数据，设备报警记录• 束流参数，束流参数， BPMBPM 和束流轨道参数及来自各种束和束流轨道参数及来自各种束流测量设备的实时数据流测量设备的实时数据• 所有上述实时数据均带有采集时刻时间标记，所有上述实时数据均带有采集时刻时间标记，并分别以二进制和实型数计入各种数据库。并分别以二进制和实型数计入各种数据库。

BEPCⅡBEPCⅡ 及控制系统运行管理信息及控制系统运行管理信息• 存放加速器各种文本、存放加速器各种文本、 HELPHELP 文本、加速器运行文本、加速器运行值班记录、设备维修记录、系统技术档案以及人值班记录、设备维修记录、系统技术档案以及人员、经费信息。员、经费信息。• BEPCBEPC 实时数据库系统中存放有关的静态参数和实时数据库系统中存放有关的静态参数和全部动态参数。关系数据库中存放全部三种参数全部动态参数。关系数据库中存放全部三种参数和信息，其中动态参数作为历史数据存放。和信息，其中动态参数作为历史数据存放。

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