本发明属于工业控制技术应用领域，具体来说是一种基于epics的数据归档与浏览方法。
背景技术：
east（experimentaladvancedsuper-conductingtokamak）超导托卡马克聚变实验装置是国家九五重大科学工程，极向场电源系统是east装置的核心子系统之一，它为等离子体的产生、约束、维持、加热、以及等离子体电流、位置、形状的控制，提供必要的工程基础和控制手段。极向场电源系统由12套电源组成，每套电源主要有ac/dc整流器、晶闸管开关网络、失超保护系统、隔离开关组成。
极向场电源系统的稳定与安全运行对east实验有着重要的影响。以前的电源监控系统运行于windows系统，采用组态软件实现，没有独立的数据存储与查看功能，借助于数据库节点与数据采集节点查看波形。组态软件作为商业软件，虽然有着良好的功能与性能，但是与开源软件epics相比，使用起来不够灵活，兼容性较差，不能很好实现电源系统功能。同时为电源监控系统设计独立的数据存储与波形查看也非常重要。
epcis是开放式软件开发包，应用非常广泛，高能物理、核聚变、粒子加速器、天文望远镜等，通过全世界各国的用户群体维护与升级系统。epics提供很多标准工具供用户使用，减少了接口代码的编写工作，确保统一的标准接口。epcis特别适合创建大型分布式控制系统工程，在该系统中，所有控制器中定义的标准变量（pv）都可以通过标准协议ca（channelaccess）被opi（operationinterface）访问。
css是基于eclipse的插件系统工具包，用于监视和操作大型控制系统，用户可以自由添加插件，alarm报警、archiveengine以及操作接口和控制系统诊断工具等。
技术实现要素：
本发明是为了弥补east极向场电源控制系统的实验数据管理功能不足，提出了一种基于epics的数据归档与浏览方法。搭建了完整的数据归档系统，将archive与开源软件epics结合，节省了软件经费，提高了系统兼容性，实现了数据实时存储与查看，并可通过css客户端查看或分析任何时间段的历史数据。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种基于epics的数据归档与浏览方法，其特征在于，基于epics进行设计，将archive引擎作为插件嵌入css客户端之中，具体方法包括以下步骤：
（1）采用epicsioc（input/outputcontroller）的epics数据库定义epics系统中所有模拟与数字变量，并设置相关域；采用epicsioc（input/outputcontroller）的设备驱动将采集的物理信号转换为pv数值；
（2）创建并配置archive数据归档系统，包括引擎服务端、css客户端和关系数据库，关系数据库存储配置信息与所有数据，引擎服务端的archive引擎读取配置文件、采样数据并按配置要求存储数据到关系数据库或更新关系数据库中的数据，通过css客户端查看实时波形，并可查看或分析任何时间段的历史数据。
所述的基于epics的数据归档与浏览方法，特征在于：所述archive引擎归档的数据为从标准ca（channelaccess）协议获取的pv（processvariables）（二进制输入和模拟输入类型）。
所述的基于epics的数据归档与浏览方法，特征在于：所述epicsioc是epics系统和硬件设备的接口，通过epicsioc中的设备驱动将采集的物理信号转换为pv数值，通过epcis数据库实现对记录的定义，以及属性域（fields）的设置。
所述的基于epics的数据归档与浏览方法，特征在于：所述archive引擎使用监视模式，该模式下数据有变化或者变化超出一定范围时才会被存储到关系数据库。使用该方式对数字输入信号进行归档处理。对模拟信号，过多的数据会造成内存资源浪费，通过设置记录的mdel域，使只有变化超出一定范围的数据才会被写入关系数据库。mdel默认值为0，表示每一个变化的数据都会传输给引擎，mdel设置为非零数值，当pv数值变化绝对值超过mdel时才会传输给归档引擎。本发明中模拟信号包括电压、电流、水压、水温、水流量等，根据不同的信号特征，设置mdel数值。
所述的基于epics的数据归档与浏览方法，特征在于：所述配置文件用于添加组和通道到引擎服务端的引擎服务器中并设置归档行为，主要参数为周期，archive引擎使用该参数计算存储到关系数据库之前的临时数据的缓存大小。
所述的基于epics的数据归档与浏览方法，特征在于：所述css客户端是基于eclipse的用户开发界面，css客户端中配置关系数据库的数据库地址，以及用户名和密码，以正确访问关系数据库；通过css客户端中的databrowser工具实时查看波形，并可从关系数据库中调取某个时间段的历史数据进行查看或分析。
本发明的原理是：
本发明的方法运行于linux操作系统，实现对east所有输入信号的数据归档与实时浏览，并可通过css客户端查看或分析任何时间段的历史数据。
archive引擎、关系数据库和css安装成功后，将archive引擎作为插件嵌入css之中，并配置各个部分，包括rdb中为归档系统创建数据库、用户名、密码、引擎名字和归档系统使用的表格，并将表格授权给用户；引擎服务端和css客户端配置rdb地址、用户名和密码，以正确与数据库进行数据交互。
本发明的优点是：
1、本发明使用开源软件epics，epics应用非常广泛，通过全世界各国的用户群体维护与发展。epics是分布式控制系统架构，基于客户端/服务器模型，服务端定义的标准变量都可以通过标准协议ca被客户端随意访问，特别适合多个控制角色的大型控制系统。
2、css是基于eclipse的插件系统工具包，用于监视和操作大型控制系统，作为开源软件，被广泛的应用与测试，用户可以自由添加插件，具有很强的兼容性与集成性特点。
3、archiveengine作为css的插件之一，可以按照设计要求归档任何通过ca传输的数据。可自由设置数据存储方式，可存储一个信号的局部数据，以保证数据库的有效利用。可通过客户端查看一条曲线任何时间段的数据，同时也可以查看多条曲线任何时间段的数据，对其进行分析比较等。
4、电源监控系统增加了数据归档与浏览功能后，使其成为了一个集监视、控制、报警检测与数据存储等功能齐全的独立子系统，不再依赖于数据库等节点查看数据。
附图说明
图1是east极向场电源监控系统数据归档与浏览总体设计框图。
图2是不同mdel数值对应不同的数据存储量对比。
图3是客户端历史数据查询。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种基于epics的数据归档与浏览方法，基于epics进行设计，将archive引擎作为插件嵌入css客户端之中，实现对所有输入信号的数据归档与实时浏览，并可通过css客户端查看或分析任何时间段的历史数据；具体方法包括以下步骤：
（1）采用epicsioc1（input/outputcontroller）的epics数据库5定义epics系统中所有模拟与数字变量，并设置相关域；采用epicsioc1（input/outputcontroller）的设备驱动6将采集的物理信号转换为pv数值；
（2）创建并配置archive数据归档系统，包括引擎服务端2、css客户端4和关系数据库3，关系数据库3存储配置信息与所有数据，引擎服务端2的archive引擎读取配置文件、采样数据并按配置要求存储数据到关系数据库3或更新关系数据库3中的数据，通过css客户端4查看实时波形，并可查看或分析任何时间段的历史数据。
archive引擎归档的数据为从标准ca（channelaccess）协议获取的pv（processvariables）（二进制输入和模拟输入类型）。
epicsioc1是epics系统和硬件设备的接口，通过epicsioc1中的设备驱动6将采集的物理信号转换为pv数值，通过epcis数据库5实现对记录的定义，以及属性域（fields）的设置。
archive引擎使用监视模式，该模式下数据有变化或者变化超出一定范围时才会被存储到关系数据库。使用该方式对数字输入信号进行归档处理。对模拟信号，过多的数据会造成内存资源浪费，通过设置记录的mdel域，使只有变化超出一定范围的数据才会被写入关系数据库。mdel默认值为0，表示每一个变化的数据都会传输给引擎，mdel设置为非零数值，当pv数值变化绝对值超过mdel时才会传输给归档引擎。本发明中模拟信号包括电压、电流、水压、水温、水流量等，根据不同的信号特征，设置mdel数值。如图2所示，输入水压信号精度为0.001，medl数值太小，数据库存储数据量过大可能导致数据库崩溃，medl数值太大，存储数据量太少可能导致无法还原真实数据。
配置文件用于添加组和通道到引擎服务端的引擎服务器中并设置归档行为，主要参数为周期，archive引擎使用该参数计算存储到关系数据库之前的临时数据的缓存大小。
css客户端4是基于eclipse的用户开发界面，css客户端4中配置关系数据库的数据库地址，以及用户名和密码，以正确访问关系数据库；通过css客户端中的databrowser工具实时查看波形，并可从关系数据库中调取某个时间段的历史数据进行查看或分析，如图3所示。