[发明专利]激光振放链输出功率预测系统及方法

说明书

本发明公开了一种激光振放链输出功率预测系统及方法，包括泵浦光设备和染料泵设备，泵浦光设备通过串行总线与泵浦光控制装置相连，其脉冲信号测量点、激光功率测量点分别通过串行总线与脉冲延迟信号发生装置、激光功率测量装置相连，染料泵设备通过串行总线与染料泵控制装置相连，泵浦光控制装置、染料泵控制装置、脉冲延迟信号发生装置和激光功率测量装置通过以太网总线与PC机相连。本发明适用于工艺结构复杂、影响因素多、稳定性、实时性和扩展性要求很高的激光振放链系统，可以提前预知系统故障的发生，保证系统连续运行，同时节省运行成本。

技术领域

本发明属于数据挖掘及统计领域，具体涉及一种激光振放链输出功率预测系统及方法。

背景技术

在监测控制、工厂及生产领域，稳定运行的系统如果出现异常将会导致系统停止，对生产或研究具有很大的影响。预测分析采用统计或数据挖掘解决方案可以确定未来结果，可为预测、预报和模拟等用途提供部署，对未来变化提供关键洞察。

通常，激光振放链系统中，输出功率是激光振放链系统的一个关键状态参数之一，如果输出功率发生大的变化，则激光振放链系统中的某个部件发生的异常或综合因素导致了系统状态的衰减。激光振放连系统有多级振放组成，每级具有相应的泵浦设备和循环设备等，系统在长时间运行过程中，随着各个部件的运行性能的下降，振放链系统的状态性能也会随着下降，同时，关键器件也经常会发生烧伤情况，导致输出功率的大幅下降。随着振放链系统长期运行的需要，使系统状态一直保持，保证其长时间运行具有非常重要的意义。因此，提前预知输出功率的变化，提前进行相应的保证措施，保证振放链系统的不间断运行对振放链系统的应用具有决定性的意义。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种激光振放链输出功率预测系统及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光振放链输出功率预测系统，包括至少一台泵浦光设备和至少一台染料泵设备，所述泵浦光设备通过串行总线与泵浦光控制装置相连，泵浦光设备的脉冲信号测量点通过串行总线与脉冲延迟信号发生装置相连，泵浦光设备的激光功率测量点通过串行总线与激光功率测量装置相连，染料泵设备通过串行总线与染料泵控制装置相连，所述泵浦光控制装置、染料泵控制装置、脉冲延迟信号发生装置和激光功率测量装置通过以太网总线与PC机相连。

在上述技术方案中，所述泵浦光控制装置通过串口总线对多台泵浦光设备的电源、水冷机、LD驱动和Q驱动进行相应的控制，并读取相应的功率、电流、电压等参数数据。

在上述技术方案中，所述脉冲延迟信号发生装置通过串口总线控制多台泵浦光设备的脉冲信号，并读取相应的脉冲信号数据。

在上述技术方案中，所述激光功率测量装置通过串口总线实时读取多个激光功率测量点的功率数据。

在上述技术方案中，所述染料泵控制装置对染料泵设备进行染料泵转动频率的调节控制以及进行开关控制，并实时读取响应的实时频率、染料温度、压力和故障状态参数数据。

在上述技术方案中，所述PC机中包括数据采集模块，数据采集模块接收设备监测实时数据，并将设备监测实时数据通过以太网通讯发送数据存储模块和实时预测模块，实时预测模块接收到设备监测实时数据后，调用预测模型模块的模型参数数据进行实时预测，将预测结果发送至人机交互显示模块和数据存储模块；数据存储模块对设备监测实时数据和预测结果进行存储；非实验状态下，历史预测模块通过数据驱动调用设备监测历史数据，调用模型参数数据，读取历史预测设定数据后开始历史预测，将预测结果存储到数据存储模块中，同时将模型参数数据修改到预测模型模块。

激光振放链输出功率预测系统的预测方法，包括以下步骤：

（ⅰ）首先设定预测系统的相关预测参数，初始化所有监控参数，选定预测目标；

（ⅱ）读取所有监控参数进行实时存储；