LHAASO地面簇射粒子阵列在线实时分布式数据处理

摘要

高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)是“十二五”批复立项的国家重大科技基础设施,是我国海拔最高的大科学基础设施之一,核心目标是探索高能宇宙线.作为LHAASO的重要组成,地面簇射粒子阵列(square KiloMeter detector Array,KM2A)建成探测阵列面积高达1 km2.不同于大多高能物理实验,KM2A共约6 500路通道,总输入约546 MB·s-1,没有硬件触发功能,因此,需要软件完成触发与数据处理.采用基于标准以太网和TCP/IP协议的数据传输方案,接收包括所有探测器单元同一时间的全部组包数据,利用配置的触发算法对数据包进行在线处理与计算,将具有物理意义的数据提取、打包,组成不同的有物理标签的事例,并按照配置的输出规则将这些事例送出至不同的接收方,实现了实时分布式算法调度与数据处理.软件可以实时触发筛选,降低数据量,减轻传输与存储的负担.软件已在4410m海拔实验现场的数据中心投入使用,至今为止一直运行良好.