超导磁铁数字失超探测系统研究

超导磁铁在科学研究和国民经济等多个领域得到了越来越广泛的应用，失超保护系统是超导磁铁安全运行的重要保障，失超探测器则是失超保护系统的核心设备，以数字信号处理技术为基础的失超探测技术是目前失超探测的最新发展方向，我国在该领域的研究及应用与国际水平存在较大的差距。本项目旨在跟踪超导磁铁失超保护方面的最新理论和技术，对数字失超探测器的运行原理、功能结构和数字信号处理的流程与算法进行深入的研究，并以FPGA与DSP相结合的嵌入式系统作为失超判定的核心模块、以运行实时操作系统VxWorks的前端计算机作为软件与硬件的通讯接口、以Linux服务器上的EPICS作为上层监控软件的基础框架，借鉴国外在该领域的先进理念，结合BEPCII对撞区超导磁铁失超保护系统调试运行的经验，研制出一套性能优越、安全可靠、智能灵活、通用性好的数字失超探测器。

本项目成功研制了一套基于DSP的数字失超探测系统，该系统采用模块化设计，以不同的板卡完成相对独立的特定功能。项目的内容包括系统框架设计、前端电子学、嵌入式系统、控制软件和系统集成调试5个主要部分，涉及电路板研制、FPGA程序编写、DSP程序开发、EPICS软件编写等多个方面的技术，是一项综合性很强，多学科交叉的先进研究。本项目的顺利完成，使我国在失超保护领域追赶国际先进水平的道路上迈出了重要的一步。