[發明專利]激光振放鏈輸出功率預測系統及方法

在審

• 申請號: 201910978859.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110579336A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 劉蓮花;楊文喜;但勇軍;王春雷;武劍;張博洪
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G06N20/00
• 代理公司: 12103 天津市宗欣專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬倩

1.一種激光振放鏈輸出功率預測系統，包括至少一臺泵浦光設備（1）和至少一臺染料泵設備（2），其特征在于：所述泵浦光設備（1）通過串行總線（10）與泵浦光控制裝置（5）相連，泵浦光設備（1）的脈沖信號測量點（3）通過串行總線（10）與脈沖延遲信號發生裝置（7）相連，泵浦光設備（1）的激光功率測量點（4）通過串行總線（10）與激光功率測量裝置（8）相連，染料泵設備（2）通過串行總線（10）與染料泵控制裝置（6）相連，所述泵浦光控制裝置（5）、染料泵控制裝置（6）、脈沖延遲信號發生裝置（7）和激光功率測量裝置（8）分別通過以太網總線（11）與PC機（11）相連。

2.根據權利要求1所述的激光振放鏈輸出功率預測系統，其特征在于：所述泵浦光控制裝置（5）通過串口總線（10）對多臺泵浦光設備（1）的電源、水冷機、LD驅動和Q驅動進行相應的控制，并讀取相應的功率、電流、電壓等參數數據。

3.根據權利要求1所述的激光振放鏈輸出功率預測系統，其特征在于：所述脈沖延遲信號發生裝置（7）通過串口總線（10）控制多臺泵浦光設備（1）的脈沖信號，并讀取相應的脈沖信號數據。

4.根據權利要求1所述的激光振放鏈輸出功率預測系統，其特征在于：所述激光功率測量裝置（8）通過串口總線（10）實時讀取多個激光功率測量點（4）的功率數據。

5.根據權利要求1所述的激光振放鏈輸出功率預測系統，其特征在于：所述染料泵控制裝置（6）對染料泵設備（2）進行染料泵轉動頻率的調節控制以及進行開關控制，并實時讀取響應的實時頻率、染料溫度、壓力和故障狀態參數數據。

6.根據權利要求1所述的一種激光振放鏈故障專家診斷系統，其特征在于：所述PC機（9）中包括數據采集模塊（12），數據采集模塊（12）接收設備監測實時數據（18），并將設備監測實時數據（18）通過以太網通訊發送數據存儲模塊（16）和實時預測模塊（13），實時預測模塊（13）接收到設備監測實時數據（18）后，調用預測模型模塊（15）的模型參數數據（21）進行實時預測，將預測結果發送至人機交互顯示模塊（14）和數據存儲模塊（16）；數據存儲模塊（16）對設備監測實時數據（18）和預測結果進行存儲；非實驗狀態下，歷史預測模塊（17）通過數據驅動調用設備監測歷史數據（24），調用模型參數數據（23），讀取歷史預測設定數據（22）后開始歷史預測，將預測結果存儲到數據存儲模塊（16）中，同時將模型參數數據（23）修改到預測模型模塊（15）。

7.應用權利要求1~6之一所述的激光振放鏈輸出功率預測系統的預測方法，其特征在于：包括以下步驟：

（ⅰ）首先設定預測系統的相關預測參數，初始化所有監控參數，選定預測目標；

（ⅱ）讀取所有監控參數進行實時存儲；

（ⅲ）開始訓練預測模型；

（ⅳ）訓練結束，選定預測時間，開始進行輸出功率預測；

（ⅴ）實時對比功率實時曲線與預測曲線的變化，計算預測準確率；

（ⅵ）當預測到未來一段時間內輸出功率出現異常變化時，則輸出異常提示，工藝人員判斷是否某個監測參數出現異常，如果是某個監測參數異常則輸出異常提示，否則將非監測參數異常信息進行輸入，轉至步驟（ⅴ）；

（ⅶ）實驗結束后，進行歷史預測，對預測模型新型學習；

（ⅷ）停止預測。

8.根據權利要求7所述的激光振放鏈輸出功率的預測方法，其特征在于：在開始程序執行前，還包括激光振放鏈輸出功率預測系統的建立，具體包括以下步驟：

（ⅰ）建立激光振放鏈系統現場設備監控裝置；

（ⅱ）建立數據存儲結構，創建數據庫；

（ⅲ）進行人機接口設計，建立功率預測系統的人機交互畫面；

（ⅳ）建立數據讀取模塊，讀取振放鏈系統的所有數據；

（ⅴ）分析激光振放鏈數據功率影響因素，建立輸出功率預測模型；

（ⅵ）運用振放鏈系統的歷史數據獲得輸出功率預測模型；

（ⅶ）系統運行開始后，采用實時數據訓練輸出功率預測模型，即可以開始實時預測。