CN115981220A - 一种分布式多模激光器控制系统 - Google Patents
一种分布式多模激光器控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115981220A CN115981220A CN202310274315.4A CN202310274315A CN115981220A CN 115981220 A CN115981220 A CN 115981220A CN 202310274315 A CN202310274315 A CN 202310274315A CN 115981220 A CN115981220 A CN 115981220A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- early warning
- light
- optical
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 101
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 65
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 111
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明涉及光电技术领域,具体为一种分布式多模激光器控制系统。本发明通过通讯模块接收外部发送的信号,发送给每个驱动控制模块和每个检测模块。通讯模块定时向各个模块发送对时报文,对时模块根据每一次对时报文传输的实时性,动态计算传输补偿时间偏差,进行实时补偿,实现各个模块的时间同步,本发明为解决接收控制延时问题采用动态延时实现控制信号的同步执行。本发明采用了时间报文机制实现了各个驱动模块的同步控制,提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术领域,具体为一种分布式多模激光器控制系统。
背景技术
近几年光纤激光器因其优异的光束质量和非常高的功率和功率密度、易于冷却,高稳定性和可靠性等多方面的优点,已在通信、医疗、等领域广泛应用,随着应用范围的推广,对光纤激光器功率的要求明显提升,对于多模激光器控制系统信号检测的实时性和可靠稳定性提出更高的要求。
鉴于现有多模激光器控制系统多由单个MCU控制,多路信号采集与检测的信号和各路模块的预警信号全由单个MCU处理,单个MCU采用轮询方式处理信息,在需要实时响应外部控制系统的信号时做不到实时性,无法满足特殊工艺需求;另一方面随着光模块数量的增多,检测信息的增大,单个MCU的I/O口明显不足,而更换MCU成本有过高,无法做到批量生产,限制了模块的扩展。此外,单模块的MCU控制系统稳定性不够,主板宕机后,整个系统无法工作,风险太大;最后,好的控制系统应该是更稳定更高效的预警,当预警出现时,应能更迅速的做出响应切断或保护设备处理,以减少经济损失。
当前的多模激光器控制系统有光模块时间的不统一,以及光模块接收到控制信号的不同步的技术缺陷,造成多模激光器控制系统反应低响度问题,当预警出现时,无法迅速的做出响应切断或保护设备的处理。所以如何解决光模块时间的不统一的问题是目前多模激光器控制系统研究方向。
发明内容
鉴于现有多模激光器控制系统中光模块时间的不统一的问题,本发明提供一种分布式多模激光器控制系统,包括通讯模块、动态延时模块和计算模块;
通讯模块输入端连接有串口,通讯模块输出端连接有CAN总线;
通讯模块通过CAN总线连接有多个驱动控制模块;
每个驱动控制模块对应连接有光模块;
通讯模块通过CAN总线将控制指令发送至驱动控制模块,驱动控制模块基于控制指令生成控制信号发送至光模块,控制光模块进行光电转换;
通讯模块定时向光模块发送对时报文,计算模块根据每一次对时报文传输的时间值,动态计算传输补偿时间偏差值,对光模块同步时间实时进行补偿;
动态延时模块通过对各个驱动控制模块设置动态延时,控制各个驱动控制模块同步输出控制信号。
优选地,还包括计时器;
当通讯模块的对时周期到来时,通讯模块控制计时器开启,计时器记录起始时刻时间基值t1,并开始计时功能;
通讯模块将时间基值t1打包成对时报文并以广播的形式发送至光模块,报文发送完成时,计时器记录完成时刻时间基值t2;
计算模块计算时间基值t2与时间基值t1之间差值,将差值设为对时时间补偿值δt1;
通讯模块将对时时间补偿值δt1打包成同步报文并以广播的形式发送至光模块;
光模块接收到对时报文时,计时器记录开启时刻时间基值t3;
光模块接收到同步报文时关闭计时器,并记录关闭时刻时间基值t4;
计算模块计算时间基值t4与时间基值t3之间差值,将差值设为同步时间补偿值δt2;
光模块同步时间设置成t=t1+δt1+δt2。
优选地,各个光模块接收到同步报文时,将同步时间补偿值δt2分别发送给通讯模块;
计算模块基于各个光模块的δit2,i=1,2,3,4,5,…n,求取最大值δmaxt2=max(δ1t2,δ2t2,…δnt2),并将δmaxt2打包成动态报文发送给对应的驱动控制模块;
驱动控制模块接收到动态报文时,将控制信号输出时间延时设置为δmaxt2-δit2,i=1,2,3,4,5,…n。
优选地,CAN总线上还连接有上电出关光状态检测模块,温度检测模块,pd检光模块,电流检测模块,水流量控制模块;
上电出关光状态检测模块,温度检测模块,pd检光模块,电流检测模块,水流量控制模块分别与光模块、驱动控制模块连接,用于获取光模块状态信息,并将光模块状态信息传至驱动控制模块;
光模块内设有驱动板,驱动控制模块与驱动板连接,通过驱动板驱动光模块运行。
优选地,还包括预警控制模块;
预警控制模块与温度检测模块连接,用于根据光模块的布局、水冷装置的走线方式和季节的不同设定不同的预警值;
温度检测模块,用于采集各个驱动板的温度值以及驱动板后端连接负载的温度值;
当温度高于或者低于设定范围时,驱动控制模块产生高温报警信号或者低温报警信号,传送至预警控制模块,预警控制模块根据光模块的布局、水冷走线方式和季节对预警值进行相应调整。
优选地,上电出关光状态检测模块与通讯模块连接,通过通讯模块接受控制指令;
上电出关光状态检测模块,用于采集各个驱动板上电出光状态信息;
当各个驱动板上电出光状态信息不一致时,上电出关光状态检测模块产生预警信号发送给预警控制模块,并将驱动板的上电出光状态信息发送给对应的驱动控制模块;
上电出光状态信息包括上电状态、出光状态,异常报警状态。
优选地,还包括光负载检测模块;
光模块通过通讯模块接收控光指令,基于控光指令对应生成光信息;
pd检光模块,用于获取各个光模块的光信息;
pd检光模块与光负载检测模块连接,将各个光模块的光信息传至光负载检测模块;
光负载检测模块将光信息与控光指令相比对,当不一致时,生成光异常报警信息,并将光异常报警信息通过CAN总线发送至预警控制模块;
控光指令包括开光指令和关光指令;
光信息包括光信号和光功率值。
优选地,驱动板通过通讯模块获取控光指令,驱动板基于控光指令控制光模块的出光状态;
电流检测模块与驱动板连接,用于获取驱动板电流检测信号,并将电流检测信号发送至驱动控制模块;
电流检测模块将控光指令与电流检测信号相比对,当不一致时,则生成电流报警信号,并通过CAN总线将电流报警信号发送至预警控制模块。
优选地,水流量控制模块包括水流量传感器、流量控制单元和增压泵;
水流量控制模块,用于从CAN总线上读取上驱动控制模块的电状态检测信息,根据光模块位置的不同,光模块状态信息的不同设置不同的水流预警值;
当水流量超出预警值时,流量控制单元控制增压泵工作,增大压强;
如果该水流量不变,则流量控制单元产生预警信息,并将预警信息发送给预警控制模块。
优选地,还包括报警信息显示模块;
报警信息显示模块通过CAN总线与预警控制模块连接,用于显示预警信息;
预警控制模块内设有分级单元;
分级单元,用于将上电出关光状态预警模块产生的预警和pd检光模块产生的预警作为一级报警;
将电流预警模块产生的预警信息作为二级报警;
将温度预警模块产生的预警、水流量控制模块产生的预警作为三级预警;
驱动控制模块还用于根据接收到预警等级的不同,做出不同的控制方式;
当预警为一级预警时,光模块不再接收出光指令,并将预警信息显示在显示模块上;
当预警为二级预警时,驱动控制模块切断驱动板的开关;
当预警为三级预警时,驱动控制模块只预警,不做控制。从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明设置多个驱动控制模块,每个驱动控制模块又分设多个驱动板,即采用节点独立调度,并行执行,降低任务处理周期,充分体现分布式主题思想,由原来的总分结构,变为多级并联功能,对控制信号进行响应,监控响应的优先级,做闭环管理,解决响应慢的问题,基于CAN总线达到通信控制的统一,本发明采用基于CAN总线的通讯网络,摒除现有主从式结构的设计方案,将系统功能模块化,功能模块不再需从主控调取其他模块的信息实现控制,而是功能模块之间实现实时信号的定向交互,提高效率。本发明的通讯模块会定时发送对时报文,进而实现每个模块的动态时间的同步性。本发明为解决接收控制延时问题采用动态延时实现控制信号的同步执行,进而实现每个模块的动态时间的同步性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为分布式多模激光器控制系统示意图。
图2为通讯模块发送对时报文过程图。
图3为模块时间同步设定示意图。
图4为各个驱动控制模块的工作流程图。
图中:1-通讯模块、2-驱动控制模块、3-驱动板、4-温度检测模块、5-上电出关光状态检测模块、6-pd检光模块、7-水流量控制模块、8-预警控制模块、9-报警信息显示模块、11-信号汇总模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机,服务器,或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于终端实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元、模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
对本申请实施例进行进一步详细说明之前,对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明,本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
光模块根据适用的光纤类型的不同分为单模光模块和多模光模块,光模块包括光电子器件、功能电路和光接口等电子元件,光电子器件包括发射和接收两部分。光模块的用于光电转换,具体为发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。
光模块发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片或驱动板处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。
报文是网络中交换与传输的数据单元,即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息,其长短很不一致,长度不限且可变。
多模激光器:单模激光器和多模激光器本质区别就是单模激光器输出光束中有且仅有一种模式,而多模激光器输出光束可以有多种。其中,我们可以用光束质量因子的大小来判断激光器输出是单模还是多模。
鉴于现有多模激光器控制系统的缺陷,本发明将原有的单个MCU控制拆分为多个驱动控制模块,基于CAN总线多级并联,形成分布式控制系统。本发明的每个驱动控制模块与相应的光模块连接,将控制信号传输至光模块,驱动控制模块采用单片机等控制芯片。
本发明基于CAN总线提出一种分布式多模激光器控制系统,系统采用基于CAN总线的通讯网络,如图1所示,控制系统包括通讯模块1,上电出关光状态检测模块5,温度检测模块4,pd检光模块6,电流检测模块,水流量控制模块7,驱动控制模块2,报警信息显示模块9,预警控制模块8。通讯模块1输入端连接有串口,通讯模块1包括通信接口单元,通讯模块1输出端连接有CAN总线,通过CAN总线连接有多个驱动控制模块2以及多个检测模块。驱动控制模块2连接有多个光模块,光模块内部设有驱动板,驱动控制模块2通过驱动板实现对光模块光电转化的控制。通讯模块1主要负责接收外部发送的信号,发送给每个驱动控制模块2和检测模块,实现控制信号的传输。
本发明为解决存在各个模块时间的不统一性和因接收到控制信号的不同步性而采用系统固定延时造成系统反应的低响度问题,通讯模块1会定时发送对时报文,根据每一次传输的实时性,动态计算传输补偿时间偏差,实时进行补偿,来实现各个模块的时间同步,为解决接收控制延时问题采用动态延时实现控制信号的同步执行。
定时发送对时报文,如图2-3所示,过程具体为:
当通讯模块1的对时周期到来时读取这个时刻的时间基值t1,开始计时功能,将时间基值t1打包成报文广播发送,报文发送后读取完成时刻的时间基值t2,将δt1=t2-t1时间差值作为时间补偿报文,开启第二次报文发送;各光模块接收到时间基值t1报文时开启各自的计时功能t3,并等待时间补偿报文,收到等待时间补偿报文δt1关闭计时功能并读取计时器的值t4,计算δt2=t4-t3,将收到的光模块的同步时间设置成t=t1+δt1+δt2;每个模块的通信距离不同δt2不同,通讯模块1会定时发送对时报文,进而实现每个光模块的动态时间的同步性。
设光模块有n个,δ1t2为第一光模块的完成时刻的时间基值t2。各个驱动控制模块2通过设置动态延时,实现控制信号的同步。具体为:同步对时报文发送后,各个模块将传输时间基值δt2分别发送给通讯模块1,通讯模块1将各个模块的δit2(i=1,2,3,4,5,…n)求取最大值δmaxt2=max(δ1t2,δ2t2,…δnt2)最终将δmaxt2打包成报文发送给各个驱动控制模块2,各个驱动控制模块2接收到控制指令时,将动态软件延时设置成δmaxt2-δit2(i=1,2,3,4,5,…n),进而实现控制信号的同步运行,解决因每个模块的通信距离不同δt2不同带来控制不同步问题。
各个模块主要为光模块,或与通讯模块1连接的多个驱动控制模块2以及多个光模块,还可以包括报警信息显示模块9,预警控制模块8,或可以依据实际应用情况还可以包括各个检测模块,具体为上电出关光状态检测模块5,温度检测模块4,pd检光模块6,电流检测模块,水流量检测及控制模块等。
为了对控制同步性进一步说明,本发明对光模块相对应的检测模块进一步说明,具体阐述光模块与控制模块之间配合进行解释。
温度检测模块4包括温度采集处理单元,温度检测模块4主要负责各个驱动控制模块2中各个驱动板3的温度和驱动板3后端负载的温度点的信号采集,根据各个模块的布局、水冷设备液冷管道的走线方式和季节的不同模块设定不同的预警值,当温度高于或者低于设定范围时,该驱动控制模块2或者光模块产生低温或者高温报警信号,并传送至预警控制模块8,预警值随着季节不同可以调整。
表1:温度与上电出关光状态检测模块关系表
具体报警方式详见上表。
上电出关光状态检测模块5主要负责采集各个驱动控制模块2中各路驱动板3的出关光或者上电状态,该光模块需要接受来自通讯模块1的指令,即通讯模块指令,与各个驱动板3的状态做比较,出现不一致状态时产生预警信号,将此驱动板3的上电出光检测状态信息(上电、出光,异常报警)发送给预警控制模块8与对应的驱动控制模块2。异常报警状态指:驱动板3硬件异常无法正常工作。
表2:上电出关光状态检测模块与通讯模块指令配合关系表
具体报警信息详见上表。
pd检光模块6主要对各个光模块光信号有无检测,光功率强弱的判断;光负载检测模块需要接收来自通讯模块1的开光关光指令,当各个驱动控制模块2指令与光负载检测模块状态产生如表3所示状态时,会产生负载异常报警,将异常信息通过CAN总线发送至预警控制模块8,并将此时光负载检测模块状态信息(光功率值)发送给预警控制模块8。
表3:光负载检测模块状态表
具体报警信息详见上表。
电流检测模块检测各路驱动板3电流,电流检测模块需要读取各个驱动控制模块2、通讯模块1指令和电流检测模块信息,按以下状态产生报警信息,对非正常出光状态下的驱动板3做出电流预警,产生电流报警信号,将报警信号与电流检测状态信息(电流值)通过CAN总线发送至预警控制模块8与驱动控制模块2。信号由于电流采样电阻较小,抗干扰能力差,致使电流检测不准确,本发明将电流检测模块集成在一起,减少了电磁干扰,电流测试更为准确可靠。
表4:基于不同指令电流检测模块报警表
具体报警信息详见上表。
水流量控制模块7包括水流量检测单元以及水流量控制单元,包括水流量传感器和流量控制模块。水流量控制模块7需要从CAN总线上读取上各驱动电状态检测(通讯模块指令和上电检测模块状态),根据各个光模块位置的不同,状态的不同设置不同的水流预警值1,当该模块流量超出预警值时,流量控制模块控制增压泵工作增大压强,如果水流量不变,该路水流量产生预警信号,将水流量检测控制模块产生的预警信息发送给预警控制模块8,和本模块的驱动控制模块2。
表5:水流量报警表
具体报警信息详见上表。
此外,本发明进一步对预警控制模块8控制过程进行说明,预警控制模块8主要负责读取各个驱动板3的各个检测模块的预警状态信息,和通讯指令状态的读取,对各功能模块预警种类分级,将上电状态预警模块和pd检测预警模块作为一级报警,电流预警模块作为二级报警,温度预警模块水流量检测模块作为三级预警。驱动控制模块2主要负责接收通讯指令模块和本模块的上电模块状态信息与预警模块的状态信息,根据接收到预警等级的不同,做出不同的控制方式。
当预警信息为一级预警时,不在接收出光指令,并将预警信息显示在显示模块上;当预警信息为二级预警时,切断驱动板3的开关,驱动板3不工作;当预警信息为三级预警时,只做预警,不做控制;
报警信息显示模块9通过CAN总线读取预警模块信息,与通讯指令模块信息实现报警信息的实时显示,客户可以根据报警信息显示模块读取每个驱动控制模块2的实时信息。
各个驱动控制模块2的工作流程,如图4所示,本发明系统是基于CAN总线的控制系统,每个驱动控制模块2都能单独读取各个光模块的信息并做出控制,实现了信息读取的高效性,根据预警信号的缓急程度设置CAN控制器的ID提高设备预警的反应速度。根据不同的显示预警信号,报警信号,产生不同的控制信号,发送给驱动控制模块2。
本系统采用了时间报文机制实现了各个驱动控制模块2的同步控制,提高了工作效率。分布式的多模控制系统采用模块化的设计思路,实现了模块的可扩展,解决了单个处理器I/O的数量不足的瓶颈,基于CAN总线的通讯系统实现了数据温度采集处理模块,pd检光模块6,电流检测模块,水流量控制模块7,驱动控制模块2之间的信息交互,缩短了信息接收处理时间,大大提高了系统工作效率。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种分布式多模激光器控制系统,其特征在于,包括通讯模块、动态延时模块和计算模块;
通讯模块输入端连接有串口,通讯模块输出端连接有CAN总线;
通讯模块通过CAN总线连接有多个驱动控制模块;
每个驱动控制模块对应连接有光模块;
通讯模块通过CAN总线将控制指令发送至驱动控制模块,驱动控制模块基于控制指令生成控制信号发送至光模块,控制光模块进行光电转换;
通讯模块定时向光模块发送对时报文,计算模块根据每一次对时报文传输的时间值,动态计算传输补偿时间偏差值,对光模块同步时间实时进行补偿;
动态延时模块通过对各个驱动控制模块设置动态延时,控制各个驱动控制模块同步输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,还包括计时器;
当通讯模块的对时周期到来时,通讯模块控制计时器开启,计时器记录起始时刻时间基值t1,并开始计时功能;
通讯模块将时间基值t1打包成对时报文并以广播的形式发送至光模块,报文发送完成时,计时器记录完成时刻时间基值t2;
计算模块计算时间基值t2与时间基值t1之间差值,将差值设为对时时间补偿值δt1;
通讯模块将对时时间补偿值δt1打包成同步报文并以广播的形式发送至光模块;
光模块接收到对时报文时,计时器记录开启时刻时间基值t3;
光模块接收到同步报文时关闭计时器,并记录关闭时刻时间基值t4;
计算模块计算时间基值t4与时间基值t3之间差值,将差值设为同步时间补偿值δt2;
光模块同步时间设置成t=t1+δt1+δt2。
3.根据权利要求2所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,
各个光模块接收到同步报文时,将同步时间补偿值δt2分别发送给通讯模块;
计算模块基于各个光模块的δit2,i=1,2,3,4,5,…n,求取最大值δmaxt2=max(δ1t2,δ2t2,…δnt2),并将δmaxt2打包成动态报文发送给对应的驱动控制模块;
驱动控制模块接收到动态报文时,将控制信号输出时间延时设置为δmaxt2-δit2,i=1,2,3,4,5,…n。
4.根据权利要求3所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,CAN总线上还连接有上电出关光状态检测模块,温度检测模块,pd检光模块,电流检测模块,水流量控制模块;
上电出关光状态检测模块,温度检测模块,pd检光模块,电流检测模块,水流量控制模块分别与光模块、驱动控制模块连接,用于获取光模块状态信息,并将光模块状态信息传至驱动控制模块;
光模块内设有驱动板,驱动控制模块与驱动板连接,通过驱动板驱动光模块运行。
5.根据权利要求4所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,还包括预警控制模块;
预警控制模块与温度检测模块连接,用于根据光模块的布局、水冷装置的走线方式和季节的不同设定不同的预警值;
温度检测模块,用于采集各个驱动板的温度值以及驱动板后端连接负载的温度值;
当温度高于或者低于设定范围时,驱动控制模块产生高温报警信号或者低温报警信号,传送至预警控制模块,预警控制模块根据光模块的布局、水冷走线方式和季节对预警值进行相应调整。
6.根据权利要求5所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,
上电出关光状态检测模块与通讯模块连接,通过通讯模块接受控制指令;
上电出关光状态检测模块,用于采集各个驱动板上电出光状态信息;
当各个驱动板上电出光状态信息不一致时,上电出关光状态检测模块产生预警信号发送给预警控制模块,并将驱动板的上电出光状态信息发送给对应的驱动控制模块;
上电出光状态信息包括上电状态、出光状态,异常报警状态。
7.根据权利要求5所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,还包括光负载检测模块;
光模块通过通讯模块接收控光指令,基于控光指令对应生成光信息;
pd检光模块,用于获取各个光模块的光信息;
pd检光模块与光负载检测模块连接,将各个光模块的光信息传至光负载检测模块;
光负载检测模块将光信息与控光指令相比对,当不一致时,生成光异常报警信息,并将光异常报警信息通过CAN总线发送至预警控制模块;
控光指令包括开光指令和关光指令;
光信息包括光信号和光功率值。
8.根据权利要求7所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,
驱动板通过通讯模块获取控光指令,驱动板基于控光指令控制光模块的出光状态;
电流检测模块与驱动板连接,用于获取驱动板电流检测信号,并将电流检测信号发送至驱动控制模块;
电流检测模块将控光指令与电流检测信号相比对,当不一致时,则生成电流报警信号,并通过CAN总线将电流报警信号发送至预警控制模块。
9.根据权利要求5所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,
水流量控制模块包括水流量传感器、流量控制单元和增压泵;
水流量控制模块,用于从CAN总线上读取上驱动控制模块的电状态检测信息,根据光模块位置的不同,光模块状态信息的不同设置不同的水流预警值;
当水流量超出预警值时,流量控制单元控制增压泵工作,增大压强;
如果该水流量不变,则流量控制单元产生预警信息,并将预警信息发送给预警控制模块。
10.根据权利要求5所述的分布式多模激光器控制系统,其特征在于,还包括报警信息显示模块;
报警信息显示模块通过CAN总线与预警控制模块连接,用于显示预警信息;
预警控制模块内设有分级单元;
分级单元,用于将上电出关光状态预警模块产生的预警和pd检光模块产生的预警作为一级报警;
将电流预警模块产生的预警信息作为二级报警;
将温度预警模块产生的预警、水流量控制模块产生的预警作为三级预警;
驱动控制模块还用于根据接收到预警等级的不同,做出不同的控制方式;
当预警为一级预警时,光模块不再接收出光指令,并将预警信息显示在显示模块上;
当预警为二级预警时,驱动控制模块切断驱动板的开关;
当预警为三级预警时,驱动控制模块只预警,不做控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310274315.4A CN115981220A (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种分布式多模激光器控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310274315.4A CN115981220A (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种分布式多模激光器控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115981220A true CN115981220A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=85974512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310274315.4A Pending CN115981220A (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种分布式多模激光器控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115981220A (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101835064A (zh) * | 2009-03-10 | 2010-09-15 | 中国电信股份有限公司 | 单模多模光纤混合以太网无源光网络系统 |
CN103902485A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-02 | 中航海信光电技术有限公司 | 多通道同步监控的并行光模块控制方法 |
CN205650967U (zh) * | 2016-04-21 | 2016-10-19 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 分布式激光器控制系统 |
WO2019165618A1 (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 西南交通大学 | 一种分布式高铁沿线电磁干扰实时监测装置及其方法 |
CN110994352A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-04-10 | 无锡锐科光纤激光技术有限责任公司 | 可拓展的分布式激光器 |
CN111030909A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-04-17 | 南京科远智慧科技集团股份有限公司 | 一种应用于can总线多主设备通讯间时间同步的方法 |
CN111063174A (zh) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司 | 一种基于分布式光纤传感的管道线路安全预警系统 |
CN112649026A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 宋牟平 | 一种网络型分布式光纤多状态感知系统 |
CN113394650A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 一种窄脉冲激光器的驱动模块 |
-
2023
- 2023-03-21 CN CN202310274315.4A patent/CN115981220A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101835064A (zh) * | 2009-03-10 | 2010-09-15 | 中国电信股份有限公司 | 单模多模光纤混合以太网无源光网络系统 |
CN103902485A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-02 | 中航海信光电技术有限公司 | 多通道同步监控的并行光模块控制方法 |
CN205650967U (zh) * | 2016-04-21 | 2016-10-19 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 分布式激光器控制系统 |
WO2019165618A1 (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 西南交通大学 | 一种分布式高铁沿线电磁干扰实时监测装置及其方法 |
CN111063174A (zh) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司 | 一种基于分布式光纤传感的管道线路安全预警系统 |
CN110994352A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-04-10 | 无锡锐科光纤激光技术有限责任公司 | 可拓展的分布式激光器 |
CN111030909A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-04-17 | 南京科远智慧科技集团股份有限公司 | 一种应用于can总线多主设备通讯间时间同步的方法 |
CN112649026A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 宋牟平 | 一种网络型分布式光纤多状态感知系统 |
CN113394650A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 一种窄脉冲激光器的驱动模块 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103098393B (zh) | 数据传输装置及数据传输方法 | |
Kuchta et al. | Multi-wavelength optical transceivers integrated on node (MOTION) | |
CN103140844A (zh) | 电光学通信链路 | |
CN112612259B (zh) | 一种能源控制器的互换性测试方法及系统 | |
CN110808004A (zh) | 一种led显示屏的控制系统及其控制电路板 | |
CN103729319A (zh) | 基于串行总线的设备系统及数据传输方法 | |
CN115981220A (zh) | 一种分布式多模激光器控制系统 | |
CN105572821A (zh) | 一种低速率双发射sfp光模块 | |
CN110164343A (zh) | 一种倒计时显示器检测方法、装置、系统及控制系统 | |
CN217443694U (zh) | 显示设备和背光模组 | |
CN112885294B (zh) | 双信号源输入的led驱动芯片、驱动电路和显示单元 | |
CN203167176U (zh) | 无源光网络及其光网络单元以及光网络单元光模块 | |
CN209488588U (zh) | 一种用于电力通信网的onu装置 | |
CN210864358U (zh) | 一种小型化数字精位控制系统 | |
CN102104811A (zh) | 减少光网络设备中光模块能耗的方法、设备和系统 | |
CN206820755U (zh) | 一种基于xfp长距离传输的光模块 | |
CN116203887A (zh) | 激光加工设备、高功率多光束激光器的电控系统和控制方法 | |
CN217034650U (zh) | 一种服务器设备热插拔防挂死系统及服务器 | |
CN213879285U (zh) | 一种光伏电站svg装置串行光纤通信系统 | |
CN220064667U (zh) | 一种多激光器监控系统 | |
CN117311246B (zh) | 激光器控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质 | |
CN211656237U (zh) | 一种ai智能相机 | |
CN217932488U (zh) | 一种数字量输出控制装置 | |
CN220342330U (zh) | 一种基于Arm技术的支持Profinet协议的模块化远程IO系统 | |
CN106911390A (zh) | 一种基于xfp长距离传输的光模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230418 |