本项目为中微子高性能探测器关键技术与方法研究中的课题之一。主要针对大亚湾中微子实验的物理目标,研究一个能够针对中微子探测器工作环境的监测与控制系统,将探测器的工作环境控制在给定的工作范围内,并能把相关信息实时传送至实验系统主机,为实验提供可靠的参考数据。由于受探测器结构及工作环境的限制,监控系统中传感器的选取既要保证测量精度,同时还要考虑安装、引线、适应相应的工作环境、不影响探测器的工作等问题;各个探测器之间距离远(几千米),这就要求监控系统不但要保证可靠运行,而且监控系统中的监控装置还需要有操作系统、网络互联、友好的人机界面等功能。
Neutrino Detector;Working Environment;Monitoring System;Network Connection;
本项目针对大亚湾中微子实验的物理目标,研究完成了针对中微子探测器工作环境的监测与控制系统。搭建了实验装置 ,验证了“辅助红外光源+红外CCD测量” 原理的有效性,自行研制了电源控制器 、光源板 、参考刻度尺 等部件,与工控PC机、图像采集板等一起完成了液位探测的设计,在现场进行了安装验证。分辨力为0.2mm,误差小于2mm,满足实际需求;确定了外覆特氟龙材料的PT100热电阻作为温度传感器,研发了基于ARM、单片机具有自校正功能和网络互联功能的温度测量装置,在现场进行了安装验证。分辨力<0.1℃、误差<±0.5℃(可低至±0.2℃),满足设计要求;研发了标准模拟电压输入板(误差<0.1%FS )、标准模拟电流输入板(误差<0.1%FS ) 、开关量信号输入板、开关量输出板、基于ARM9的通信板,根据现场的需要灵活选配功能版,组成具有网络互联功能的标准工业信号采集装置,在现场进行了安装验证;完成了实验大厅的温度、湿度的采集,并上报到数据服务器;调试成功以下软件温度采集装置软件、标准工业信号采集装置软件、液位采集电源控制器软件、液位采集工控PC的电源控制与图像采集处理软件、环境参数采集软件,采集装置与慢控制系统服务器联网软件;测控系统的研究与安装调试满足了中微子实验站的进度要求,运行情况良好。