[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

本發明公開了一種激光振放鏈輸出功率預測系統及方法，包括泵浦光設備和染料泵設備，泵浦光設備通過串行總線與泵浦光控制裝置相連，其脈沖信號測量點、激光功率測量點分別通過串行總線與脈沖延遲信號發生裝置、激光功率測量裝置相連，染料泵設備通過串行總線與染料泵控制裝置相連，泵浦光控制裝置、染料泵控制裝置、脈沖延遲信號發生裝置和激光功率測量裝置通過以太網總線與PC機相連。本發明適用于工藝結構復雜、影響因素多、穩定性、實時性和擴展性要求很高的激光振放鏈系統，可以提前預知系統故障的發生，保證系統連續運行，同時節省運行成本。

技術領域

本發明屬于數據挖掘及統計領域，具體涉及一種激光振放鏈輸出功率預測系統及方法。

背景技術

在監測控制、工廠及生產領域，穩定運行的系統如果出現異常將會導致系統停止，對生產或研究具有很大的影響。預測分析采用統計或數據挖掘解決方案可以確定未來結果，可為預測、預報和模擬等用途提供部署，對未來變化提供關鍵洞察。

通常，激光振放鏈系統中，輸出功率是激光振放鏈系統的一個關鍵狀態參數之一，如果輸出功率發生大的變化，則激光振放鏈系統中的某個部件發生的異常或綜合因素導致了系統狀態的衰減。激光振放連系統有多級振放組成，每級具有相應的泵浦設備和循環設備等，系統在長時間運行過程中，隨著各個部件的運行性能的下降，振放鏈系統的狀態性能也會隨著下降，同時，關鍵器件也經常會發生燒傷情況，導致輸出功率的大幅下降。隨著振放鏈系統長期運行的需要，使系統狀態一直保持，保證其長時間運行具有非常重要的意義。因此，提前預知輸出功率的變化，提前進行相應的保證措施，保證振放鏈系統的不間斷運行對振放鏈系統的應用具有決定性的意義。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種激光振放鏈輸出功率預測系統及方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

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和至少一臺染料泵設備，所述泵浦光設備通過串行總線與泵浦光控制裝置相連，泵浦光設備的脈沖信號測量點通過串行總線與脈沖延遲信號發生裝置相連，泵浦光設備的激光功率測量點通過串行總線與激光功率測量裝置相連，染料泵設備通過串行總線與染料泵控制裝置相連，所述泵浦光控制裝置、染料泵控制裝置、脈沖延遲信號發生裝置和激光功率測量裝置通過以太網總線與PC機相連。

在上述技術方案中，所述泵浦光控制裝置通過串口總線對多臺泵浦光設備的電源、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。

在上述技術方案中，所述脈沖延遲信號發生裝置通過串口總線控制多臺泵浦光設備的脈沖信號，并讀取相應的脈沖信號數據。

在上述技術方案中，所述激光功率測量裝置通過串口總線實時讀取多個激光功率測量點的功率數據。

在上述技術方案中，所述染料泵控制裝置對染料泵設備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。

在上述技術方案中，所述PC機中包括數據采集模塊，數據采集模塊接收設備監測實時數據，并將設備監測實時數據通過以太網通訊發送數據存儲模塊和實時預測模塊，實時預測模塊接收到設備監測實時數據后，調用預測模型模塊的模型參數數據進行實時預測，將預測結果發送至人機交互顯示模塊和數據存儲模塊；數據存儲模塊對設備監測實時數據和預測結果進行存儲；非實驗狀態下，歷史預測模塊通過數據驅動調用設備監測歷史數據，調用模型參數數據，讀取歷史預測設定數據后開始歷史預測，將預測結果存儲到數據存儲模塊中，同時將模型參數數據修改到預測模型模塊。

激光振放鏈輸出功率預測系統的預測方法，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；