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法国彩虹计算机公司中国代表处
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法国彩虹PcVue管理软件包被用于控制大型强子碰撞型加速装置的通风与冷却 10/27/2009 3:59:00 PM

法国彩虹PcVue管理软件包被用于控制大型强子碰撞型加速装置的通风与冷却

欧洲核子研究组织(CERN)选择法国彩虹计算机公司(ARC Informatique)的PcVue管理软件包,来控制大型强子碰撞型加速装置的通风与冷却。2008年底,欧洲核子研究组织正式起用了大型强子碰撞型加速装置,这种大型强子碰撞型加速装置是世界上最大的粒子加速器,其周线长度接近27公里。为了对其通风系统和200个相关可编程控制器实施监测和控制,欧洲核子研究组织已选择了法国彩虹计算机公司开发的PcVue管理软件,并且由法国艾西斯腾公司进行现场安装。PcVue完全适合这种应用情况的尺寸规格要求,同时可以提供经济的安装和运行成本。

大型强子碰撞型加速装置(LHC)是迄今为止最强大的粒子加速器。该装置由欧洲核子研究组织于2008年10月正式起用,设置在法国与瑞士边境的日内瓦城附近,并且安装在圆形隧洞内,该圆形隧洞的周边长度为27公里,其平均埋深为100米,以前该现场安装了大型正负电子对撞机(LEP),大型强子碰撞型加速装置的起用,取代了大型正负电子对撞机。在大型正负电子对撞机内部,对电子和正电子加速,以便产生碰撞,与大型正负电子对撞机不同的是,大型强子碰撞型加速装置对强子系列的质子以及重离子(如铅离子)进行加速。这种巨大的装置,使全世界的物理学家们对最小的已知粒子进行研究,以便揭示宇宙世界的奥秘。

为了实现这一目的,在27公里的圈内对以相反方向流动的两束强子或重离子进行加速,使其速度接近非常高能级的光速。当这些粒子正面对撞时,产生的冲击可能在实验的意义上再现接近于宇宙大爆炸之后产生的各种情况。同时,采用特殊探测器对碰撞产生的各种粒子进行分析,产生的数据由一百多个国家的研究员们进行解释说明。

为了能够进行上述实验,大型强子碰撞型加速装置要求采用10,080公吨液态氮和130公吨液态氦,通过巨大的低温分配系统对至少9,300个磁体进行冷却,使其温度低至-271.3°C(1.9K)。同时,该装置还需要一个通风系统,该通风系统的大小规格能够创造同时适合人类工作和实验区设备运行的大气环境。大型强子碰撞型加速装置的通风还可以在底下存活区内提供冷排烟和加压功能。通风系统的设计结合了对现有通风程序的改进(大型正负电子对撞机通风的更新),并且配置了新设备。

为了使其能够控制大型强子碰撞型加速装置的通风和冷却系统,欧洲核子研究组织需要与该装置大小相适应的管理软件包,其中以经济的成本安装了200多件自动化设备,最重要的是提供优越的总所有权价格。做建议的方案还必须满足欧洲核子研究组织的一体化要求:网络约束条件以及可用性限制条件。“在欧洲核子研究组织采用的体系构造中,能够同时连接系统的客户端数量接近30个(8厚客户端和20终端服务器客户端),这就意味它必须进行实时有效运行。因此,可用性限制条件非常高。所以,该系统必须始终保持可访问状态。我们已经应用了冗余原理,以便在一台服务器不能使用的情况下,另一台服务器就可以取代它。”本项目服务商法国艾西斯腾公司项目主管Lionel Diers说

在研究了市场上的各种管理方案之后,为了满足上述规格要求,欧洲核子研究组织决定采用法国彩虹计算机公司开发的PcVue软件包。“处理PcVue方案符合我们的性能和价格要求外,该产品还一大优点,拥有大量实施经验的系统集成人员对这些优点了如指掌。”欧洲核子研究组织工程部冷却和通风组项目主管Mario Batz说道。PcVue能够通过标准现场网络连接自动化设备,如Profibus、工业以太网及许多其它方式,以便能够对正在监测的整个过程进行监测和/或控制。管理程序的认为包括收集数据,并将收集到的数据发送给信息系统进行分析。这些数据直接由PcVue 处理,因此,这些数据能够以各种例示符号(即目标)的方式,显示为动态视图(及模拟显示)。将收集的信息转换成标准PcVue目标(“开/关”数据的事件目标和报警目标,以及模拟数据图表德分析),然后,在数据库中进行存档,以便之后通过辅助电子表格工具等进行分析。在这种情况下,PcVue能够管理80,000个变量(存档66,000)、1,200个模拟显示和600个目标。

PcVue提供了多项重大革新,其目的是为了进一步降低生产过程监督项目的布置和操作时间和成本,特别是在大型应用场合,如装配工厂、核电站、化学、药品或食品加工厂等待。“与市场上的其它工具相比,PcVue的独特特点是树形结构的概念。即简化实例化目标,并因此限制研究工作。比如,对若干‘变速传动’型设备来说,你每次仅需要创建‘变速传动’目标,并用具体实例说明过程中存在该设备。”法国艾西斯腾公司Lionel Diers解释道。

同时,PcVue软件中还有一些其它的独特工具,如控制监视系统和档案数据库之间界面的历史数据服务器(HDS)归档,或者由于拥有Windows功能而能够使用任何给定站点的集中话路PcVue的“终端服务器”。在某一环境中,如大型强子碰撞型加速装置环境,该功能在应用和布置的灵活性方面尤为重要,因为其现场非常巨大,并且具有大量的“客户端”(连接该装置的用户)。

为了简化布置,降低工程监督系统的运行成本,PcVue还支持Vmware虚拟环境,该虚拟环境能够在同一机器上分别运行几种操作系统,好像在各种不同的实机上运行这些操作系统那样。因此,这种虚拟化过程能够模拟需要进行监控的现场内所布置的几种实机,这几种实机通常没有得到充分利用,并且与模拟将部分资源分配到每一台计算机所需要的多台虚拟机的一台单独的计算机相比较,这几种实机将很快被废弃。还可通过简单复制/传输中心计算机上的现有虚拟机,并向用户提供终端的方式,增加其它虚拟监控站。在该项该过程的情况下(速度变化、新需要等待),你仅需要将中心计算机分配的各种资源,调整与更新相关的实体机上。“在大型强子碰撞型加速装置应用软件的规模一定的情况下,虚拟结构的使用使实体机的数量大大减少,并且使功耗更低、使用更方便、欧洲核子研究组织IT体系结构中的集成更好。”法国艾西斯腾公司Lionel Diers指出。

这就意味着对大型强子碰撞型加速装置通风的监控仅需要两台实体机,每台配备12 GB随机存取存储器和六个250 GB硬盘。监控工作量由两台冗余实体服务器(Windows 2003服务器)分担,第一台服务器确保1号PcVue采集服务器、网络服务器(通过因特网的用户)和数据库服务器(用于数据归档)的各项功能,第二台服务器履行2号PcVue采集服务器和终端服务器的各项功能。

现场采集站 – 总共八个(每个实验区一个)- 为触摸屏服务器站,预计由当地维护操作人员使用。因为干扰区域在大约2公里以外,因此这些站点非常重要,并且在两台重要服务器之一出现故障时,能够控制通风装置。
法国彩虹计算机公司、法国艾西斯腾公司和欧洲核子研究组织并非首次在同一项目上进行合作。它们还在另外两个项目上进行了合作:CSAM(欧洲核子研究组织安全报警管理),用来监控欧洲核子研究组织的技术报警器、火警探测器和可燃气体探测器;和RAMSES(环境与安全辐射和监控系统),用来投入运营和维护欧洲核子研究组织实验装置内的电离辐射控制系统。“法国彩虹计算机公司/法国艾西斯腾公司服务的优点在于其团队的互补性、它们提供技术支持服务和能力的响应性以及它们关注客户需要的事实。”欧洲核子研究组织Mario Batz解释道。法国彩虹计算机公司的团队总共已安装了38,000多个许可协议,取得了大量的经验,并以此为基础来开发和继续改进PcVue软件包。

欧洲核子研究组织-大型强子碰撞型加速装置插图说明-N°1.jpg:大型强子碰撞型加速装置隧洞的平均埋深为100米,其周长接近27公里。

大型强子碰撞型加速装置通风装置之一。

通风装置实验区的PcVue呈现。

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法国彩虹计算机公司中国代表处联系方式:
网址: http://www.pcvue.com.cn 电话:86-21-5240 0496
地址: 中国·上海·上海市闸北区梅园路228号企业广场2119-2120室 邮编200050

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