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数据采集系统是托卡马克装置进行物理实验的基础，早期托卡马克装置数据系统多采用集中式结构，这种系统结构在脉冲运行模式下，可以很好的满足物理实验的需要。集中式数据系统具有结构简单、易于维护和管理的优点，但是这种系统结构的最大缺点是扩展能力和灵活性差，不能满足物理实验对于数据采集系统多样性的需要。
论文通过对HT-7装置早期集中数据系统以及分布式数据采集、集中式数据服务系统进行比较和分析，逐步建立和完善了具有完全分布式(硬件和软件系统)结构的数据采集系统。分布式数据采集系统的各个子系统间在硬件结构和软件功能上完全独立，因此具有很强的灵活性。可以满足TOKAMAK装置上各物理诊断系统的不同要求，为装置实验提供更准确、更有效的物理数据。
基于CAMAC总线的数据采集系统在早期集中式数据采集系统上获得了巨大的成功，但是随着TOKAMAK装置物理实验的深入，这种采集系统已经不能满足长脉冲放电实验的需求。为此，论文提出了一种基于硬件定位脉冲的交替式数据采集方法，解决了CAMAC数据采集系统在采集时间长度和采样频率之间的矛盾。实现了CAMAC采集系统的长时间高速数据采集功能。
数据采集设备是数据采集系统的核心。在HT-7分布式数据采集系统中，基于硬盘直接存取的数据采集卡得到了广泛的应用。该数据采集卡在采集过程中，通过板载IDE硬盘接口控制器，将数据直接保存到与采集卡直接连接的IDE硬盘。采用这种方式，可以突破板载内存或DMA方式写计算机系统内存时的容量限制，理论上可以实现无限长时间的数据采集过程。这种数据采集模式在HT-7和EAST装置上获得了广泛的应用。
HT-7超导托卡马克装置上实现了大于350秒的长脉冲等离子体放电，EAST全超导托卡马克装置的物理目标之一是实现1000秒以上的长时间运行，这就对数据采集和服务系统的稳态实时运行以及数据的实时处理和发布提出了更高的要求。论文在对HT-7和EAST装置现有数据系统进行分析的基础上，提出了采用时间片机制进行实时数据采集、存储和发布的系统模型。并在EAST装置上初步建立了具有完全分布式结构的数据系统框架，为EAST分布式实时数据系统的实建立了具有完全分布式结构的数据系统框架，为EAST分布式实时数据系统的实施奠定了基础。
论文最后，在对论文工作进行总结的基础上，对未来运行于长脉冲放电模式下的EAST装置数据采集系统和数据服务系统进行展望，提出了具有现实意义的数据系统改进和更新方案，以满足未来EAST长脉冲物理实验的需要。