CN116765591B - 激光加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光加热系统，其包括：上位控制机；中控组件，中控组件包括多个并联接入至上位控制机的中继器；多组中间模组，各组中间模组包括多个分别与任一中继器连接的多个中间模块；多组激光模组，各组激光模块包括多个分别与任一中间模块连接的激光模块，且各激光模块包括若干激光发射器；其中：上位控制机用于生成控制信号并发送至中继器；各中继器用于将控制信号传输至与其连接的中间模块中；各中间模块将控制信号传输至与其连接的激光模块中；各激光模块用于在控制信号的驱动下，控制与其连接的激光发射器发射激光束。上述的激光加热系统，加热效率高。

Description

激光加热系统

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种激光加热系统。

背景技术

目前，随着激光技术被广泛应用，而将采用激光进行加热的技术在工业生产的应用成为了重点研究的问题。

现有技术中，相关技术中的激光加热系统包括控制主机以及直接与控制主机连接的多个激光发射器，控制主机生产多个用于驱动多个激光发射器发射激光束至待加热物体上，加热物体在激光束的持续照射下产生热量使其温度上升，从而实现加热的功能。

然而，现有的激光加热系统所能兼容的激光发射器的数量较少，多个激光发射器的激光总功率有限，从而导致系统的整体的加热效率受限。

发明内容

基于此，有必要提供一种加热效率高的激光加热系统。

本发明提供一种激光加热系统，其系统包括：

上位控制机；

中控组件，所述中控组件包括多个并联接入至所述上位控制机的中继器；

多组中间模组，各组所述中间模组包括多个分别与任一所述中继器连接的多个中间模块；

多组激光模组，各组所述激光模块包括多个分别与任一所述中间模块连接的激光模块，且各所述激光模块包括若干激光发射器；

其中：所述上位控制机用于生成控制信号并发送至所述中继器；各所述中继器用于将所述控制信号传输至与其连接的所述中间模块中；各所述中间模块将所述控制信号传输至与其连接的所述激光模块中；各所述激光模块用于在控制信号的驱动下，控制与其连接的所述激光发射器发射激光束。

上述激光加热系统中，通过中控组件、中间模组以及激光模组的配合设置，形成了激光发射器的多级级联拓扑结构，该结构形式大大地增强了系统对激光发射器的兼容能力，为系统设置大量激光发射器提供了有利条件，而由于系统设置激光发射器的数量得到显著的提高，有效地提高了系统激光总功率，从而提高了系统的加热效率。

在其中一个实施例中，所述上位控制机被配置为确定第一可用路径，并且能够根据传输路径信息向被选择的第一可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第一可用路径为任一当前可进行数据传输的中继器，所述传输路径信息包括与被选择的第一可用路径对应的路径信息。

在其中一个实施例中，所述上位控制机被配置为能够通过预设的应答机制确定所述第一可用路径。

在其中一个实施例中，各所述中继器被配置为能够确定与其连接的第二可用路径，并且能够根据所述传输路径信息向被选择的第二可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第二可用路径为任一当前可进行数据传输的中间模块，所述传输路径信息还包括与被选择的第二可用路径对应的路径信息；和/或，

所述中间模块被配置为能够确定与其连接的第三可用路径，并且能够根据所述传输路径信息向被选择的第三可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第三可用路径为任一当前可进行数据传输的激光模块，所述传输路径信息还包括与被选择的第三可用路径对应的路径信息。

在其中一个实施例中，各所述中继器被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定所述第二可用路径；和/或，

各所述中间模块被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定所述第三可用路径。

在其中一个实施例中，所述上位控制机、所述中继器和所述中间模块中至少一个被配置为能够根据与其连接的已接入模块的工作状态来确定该已接入模块的可用情况；其中，所述工作状态包括不可用状态、待机状态以及可控状态中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述上位控制机被配置存储第一路径信息、第二路径信息以及第三路径信息中的至少一种；

其中，多个所述第一路径信息分别与多个第一可用路径一一对应，多个所述第二路径信息分别与多个第二可用路径一一对应，多个所述第三路径信息分别与多个第三可用路径的一一对应。

通过上述的可用路径确定机制的设置，为用户根据当前的可用路径进行选择控制信号的传输路径，为上位控制机根据用户输入若干个传输路径上的控制指令，分别生成对应各个传输路径的控制信号，从而有利于实现对系统中的可用路径的进行灵活地调用和控制，使得系统进行激光加热的工作策略更加的多元化。

在其中一个实施例中，所述上位控制机被配置为用于存储第一地址信息、第二地址信息以及第三地址信息中的至少一种；其中，多个所述第一地址信息分别与多个所述中继器的设备地址一一对应，多个所述第二地址信息分别与多个所述中间模块的设备地址一一对应，多个所述第三地址信息分别与多个所述激光模块的设备地址一一对应。

通上述地址信息的采集，为后续基于地址信息进行针对性的控制，或基于地址信息对监测异常模块提供了有利条件。

在其中一个实施例中，当任一所述中继器接入至所述上位控制机时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的中继器的设备地址对应的第一地址信息；和/或，

当任一所述中间模块接入至所述中继器时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的中间模块的设备地址对应的第二地址信息；和/或，

当任一所述激光模块接入至所述中间模块时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的激光模块的设备地址对应的第三地址信息。

在其中一个实施例中，所述上位控制机被配置为根据特征地址信息生成与所述特征地址信息对应的所述控制信号；

其中：所述特征地址信息包括与用于传输该控制信号的中继器对应的第一地址信息、与用于传输该控制信号的中间模块对应的第二地址信息、以及与用于在该控制信号驱动下控制激光发射器发射激光束的激光模块对应的第三地址信息。

通过上述基于地址信息进行控制的方式，使得系统能够在用户的指示下，生成不同的控制信号，从而控制不同的工作单元可以分时、分区域、或者在不同功率条件下进行即加热工作。

在其中一个实施例中，各所述激光模块还包括：

第一控制模块，所述第一控制模块与所述中间模块连接；

多个恒流驱动模块，多个所述恒流驱动模块分别与多个所述激光发射器连接；

电源模块，所述电源模块分别与多个所述恒流驱动模块连接；

其中：所述第一控制模块用于接收所述控制信号，并在所述控制信号的驱动下生成脉冲驱动信号，所述恒流驱动模块用于从所述电源模块中取电，并在所述脉冲驱动信号驱动下驱动所述激光发射器发射激光束。

在其中一个实施例中，所述脉冲驱动信号的频率为100Hz至1000Hz，且其占空比为预设阈值。

在其中一个实施例中，所述中继器包括：

第二控制模块；

多个第一通信接口，多个所述第一通信接口分别与所述第二控制模块连接，至少一部分第一通信接口分别与多个所述中间模块一一对应连接，至少一部分的第一通信接口将所述第二控制模块与所述上位控制机连接；

其中：所述第二控制模块被配置为接收所述控制信号，并将控制信号通过所述第一通信接口传输至所述中间模块中。

在其中一个实施例中，所述中间模块包括：

第三控制模块，所述第三控制模块与所述中继器的连接；

多个第二通信接口，多个所述第二通信接口分别与所述第三控制模块连接，至少一部分第二通信接口分别与多个所述激光模块一一对应连接，至少一部分的第二通信接口将所述第三控制模块分别与所述中继器的第一通信接口和所述上位控制机连接；

其中：所述第三控制模块被配置为接收所述控制信号，并将控制信号通过所述第二通信接口传输至所述激光模块的第一控制模块中。

在其中一个实施例中，所述激光加热系统还包括电流信号采集模块；

所述电流信号采集模块用于检测所述中继器、所述中间模块和所述激光模块中至少一个的实际输出电流值；所述中继器、所述中间模块或所述激光模块被配置为当目标输出电流值和实际输出电流值不一致时，则确定为异常模块并向所述上位控制机发送特征状态信息。

在其中一个实施例中，所述特征状态信息包括用于指示异常模块处于异常工作状态的信息以及用于指示所述异常模块的设备地址的信息；

所述上位控制机被配置为根据所述特征状态信息，在预设的模块位置图示中确定异常模块的位置并标记为异常状态。

上述设置中，可以通过显示屏对该标记有异常模块的模块位置图示进行展示，以方便用户方便快捷地确认异常模块的位置，从而尽快执行保护、更换或维修的措施。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术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申请的一些实施例，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为一个实施例的激光加热系统的模块结构示意图；

图2a为一个实施例的激光加热系统的可用路径确定过程的示意图；

图2b为一个实施例的激光加热系统的可用路径确定过程的另一示意图；

图3为一个实施例的激光模块的模块结构示意图；

图4为一个实施例的中继器的模块结构示意图；

图5为一个实施例的中间模块的模块结构示意图；

图6为一个实施例的异常模块的模块位置图示。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

如图1-6所示，一实施例的激光加热系统100，包括上位控制机10、中控组件20、多组中间模组30以及多组激光模组40。

具体的，中控组件20包括多个并联接入至上位控制机10的中继器201；各中继器201与其中一组中间模组30对应连接，该组中间模组30包括多个分别与该中继器201连接的多个中间模块301；各中间模块301与其中一组的激光模组40对应连接，该组激光模块401包括多个分别与该中间模块301连接的激光模块401；各激光模块401包括若干个激光发射器，其中，激光发射器的结构形式是不限的，比如，在一些实施例中，激光发射器包括但不限于由多路LD（Laser Diode，即激光二极管，又称半导体激光器）共同构成其激光光学架构，当然，市面上其他结构形式的激光器也可以应用于此，在此不再展开赘述。

上位控制机10主要充当用户输入控制指令的设备，其结构形式包括但不限于触摸控制设备（如，触摸屏）、电脑和遥控面板中至少一种，在实际应用中，用户可以基于激光加热的功率、区域或者时间等控制参数向上位控制机10输入控制指示，上位控制机10基于用户输入的控制指示生成对应的控制信号，并将控制信号发送至中继器201。

通过中控组件20、中间模组30以及激光模组40的配合设置，形成了激光发射器的多级级联拓扑结构。其中，各中继器201位于级联拓扑结构的第一级，其充当控制信号的第一级传输中枢模块，用于将控制信号传输至与其连接的中间模块301中；各中间模块301位于级联拓扑结构的第二级，其充当控制信号的第二级传输中枢模块，用于将控制信号传输至与其连接的激光模块401中；各激光模块401位于级联拓扑结构的第三级，其充当控制信号的第三级执行模块，用于在控制信号的驱动下生成驱动信号，在驱动信号控制下，该激光模块401上的激光发射器发射激光束，该激光束打在目标加热物体上，在激光的持续照射下，目标加热物体的温度得到升高，从而实现加热的功能。

值得一提的是，中继器201的数量、各组中间模组30的中间模块301的数量、各激光模组40的激光模块401的数量以及各激光模块401上设置的激光发射器的数量均是不限的，其可以根据实际设计及使用情况来进行具体选择，比如，在一些实施例中，中继器201为8个，而各组中间模组30的中间模块301为9个，若以一个中间模块301及其下级的激光发射器共同组成一个最小的工作单元，则系统具有8×9=72个工作单元；另外，各激光模组40的激光模块401的数量为16个，进一步的，各激光模块401上设置的激光发射器的数量为16个，更进一步的，每一个激光发射器由22路LD共同构成其激光光学架构。

上述激光加热系统100中，通过多级级联拓扑结构大大地增强了系统对激光发射器的兼容能力，为系统设置大量激光发射器提供了有利条件，而由于系统设置激光发射器的数量得到显著的提高，有效地提高了系统激光总功率，从而提高了系统的加热效率；另外，在该多级级联拓扑结构下，可以对多个工作单元进行协同控制，可以给不同的工作单元输入不同的控制指令，使得多个工作单元的激光加热工作的过程产生差异，使得系统的加热过程可灵活调整。

需要说明的是，在系统进行控制信号传输之前，可以先根据系统中各个模块的接入情况或当前的工作状态来确定当前可用的路径，而在实际应用中，用户可以根据当前可用的路径来选择控制信号的传输路径，从而为对系统的单个工作单元进行精准控制、或者对多个工作单元进行协同控制提供了基础。因此，需要在上位控制机、中继器或中间模块中预先设置确定其可用路径的功能。

为了方便理解下面将举例进行说明，但设置的方式并不仅限于以下所列举的内容，具体的：

在一些实施例中，上位控制机被配置为确认与其连接的中继器的接入情况；而已接入至上位控制机的中继器被配置为确认与其连接的中间模块的接入情况，而接入至中继器的中间模块被配置为确认与其连接的激光模块的接入情况。在实际应用中，系统将接入至上位控制机的中继器、接入至中继器的中间模块以及接入至中间模块的激光模块等模块作为已接入模块，此处，已接入模块只要接入至系统中就可以作为可用路径，上位控制机可直接向已接入模块发送控制信号。

在一些实施例中，上位控制机、中继器和中间模块中至少一个被配置为能够根据与其连接的已接入模块的工作状态来确定该已接入模块的可用情况；其中，工作状态包括不可用状态、待机状态以及可控状态中的至少一种。

具体的，“不可控状态”是指已接入模块当前的工作状态不可调整的状态，不可调整的工作状态包括但不限于以下的：

①用户自定义的在特定模式下进行工作的状态，比如，在一些实施例中，“特定模式”包括但不限于定时控制模式，定时控制模式要求已接入模块在预设时间内持续保持同一控制策略，在预设时间之内不允许改变已接入模块的控制模；

②用户不具有已接入模块控制权限的状态；

③已接入模块被监测到存在异常、损坏等现象时所对应的状态。

“待机状态”是指中已接入模块当前尚未进行工作并处于等待启动的状态；

“可控状态”是指已接入模块虽然当前正在工作，但该已接入模块的工作状态可以进行调整的状态。

在一些实施例中，上位控制机被配置为确定第一可用路径，并且能够根据传输路径信息向被选择的第一可用路径发送控制信号；其中，各第一可用路径为任一当前可进行数据传输的中继器，传输路径信息包括与被选择的第一可用路径对应的路径信息。

更进一步的，上位控制机被配置为能够通过预设的应答机制确定第一可用路径。具体的，如图2a或图2b所示，上位控制机通过广播（或称轮询）的方式发送问询数据包，各中继器通过接收到问询数据包后，可以向上位控制机返回ACK（Acknowledge，即应答）信息，上位控制机根据ACK信息的返回情况，确定中继器的接入情况或各中继器的可用情况。

需要说明的是，各中继器可以根据不同的阶段设置不同的ACK信息发送规则：

在一些实施例中，在刚接入的阶段，则该中继器在接收到问询数据包后，可直接对问询数据包进行响应，并向上位控制机发送ACK信息以告知上位控制机其接入，如图2a中上位控制机广播问询数据包，刚接入的中继器201_1和201_2在接收到问询数据包后向上位控制机返回ACK信息，而其他未与中继器连接的接口则无ACK信息返回，上位控制机可以记录中继器的接入状态，并且可从接入的中继器中选择至少一部分的中继器作为第一可用路径。为了更加简便地实现对中继器的控制信号发送，上位控制机可将所有接入的中继器均作为第一可用路径，无需经过复杂的计算过程，直接向所有的中继器发送控制信号。

在一些实施例，在保持接入的阶段，若接入后的中继器在收到问询数据包后返回ACK信息，则该中继器被认为当前可进行数据传输，并将该当前可进行数据传输的中继器作为第一可用路径，如图2b中的中继器201_1；在接入后，若接入后的中继器接收到问询数据包，但没有返回ACK信息，则该中继器被认为当前不可进行数据传输，此时，该中继器处于接入状态不能作为第一可用路径，如图2b中的中继器201_2。

当然，在一些实施例中，为了满足用户对系统的控制的多样化需求，通过设置合适的程序算法来实现第一可用路径的有效筛选是实现智能化控制的关键。比如，上位控制机根据中继器的工作状态来确定是否可以作为第一可用路径，具体的：中继器在接收到问询数据包后，根据其当前的工作状态来确定是否返回ACK信息。若中继器处于待机状态或可控状态，则可以向上位控制机返回ACK信息，上位控制机确定该返回了ACK信息的中继器为第一可用路径；若中继器处于不可控状态，则不向上位控制机返回ACK信息，因此该中继器无法被上位控制器确认为第一可用路径。

在其中一个实施例中，各中继器被配置为能够确定与其连接的第二可用路径，并且能够根据传输路径信息向被选择的第二可用路径发送控制信号；其中，各第二可用路径为任一当前可进行数据传输的中间模块，传输路径信息还包括与被选择的第二可用路径对应的路径信息；和/或，

中间模块被配置为能够确定与其连接的第三可用路径，并且能够根据传输路径信息向被选择的第三可用路径发送控制信号；其中，各第三可用路径为任一当前可进行数据传输的激光模块，传输路径信息还包括与被选择的第三可用路径对应的路径信息。

值得一提的是，中继器对第二可用路径的确定机制是不限的，其可以根据中继器实际的结构形式进行确定，比如，在一些实施例中，中继器设置第一通信接口，中继器的第一通信接口具有信息读取功能，若中继器的任一第一通信接口读取到中间模块的相关信息，则判断该第一通信接口接有中间模块，而接入的中间模块可以作为第二可用路径的选择对象。

具体的，在其中一个实施例中，各中继器被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定第二可用路径，具体的，若中继器能够通过任一URAT接口读取到中间模块的信息，则与该URAT接口连接的中间模块能够被确定为第二可用路径。

更优的，在一些实施例中，为了更好地实现对第二可用路径的有效筛选，此处参考上述基于中继器的工作状态来进行第一可用路径筛选的原理，具体的：

中继器根据中间模块的工作状态来确定是否可以作为第二可用路径。若中间模块处于待机状态或可控状态，则中继器确定该中间模块为第二可用路径；若中继器处于不可控状态，则中继器确定该中间模块无法作为第二可用路径。

同理的，中间模块对第三可用路径的确定机制是不限的，其可以根据中继器实际的结构形式进行确定，比如，在一些实施例中，若中间模块的任一第二通信接口读取到激光模块的相关信息，则判断该第二通信接口接有激光模块，而接入的激光模块可以作为第三可用路径的选择对象。

具体的，在其中一个实施例中，各中间模块被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定第三可用路径，具体的，若中间模块能够通过任一URAT接口读取到激光模块的信息，则与该URAT接口连接的激光模块能够被确定为第三可用路径。

更优的，在一些实施例中，为了更好地实现对第三可用路径的有效筛选，此处参考上述基于中继器的工作状态来进行第一可用路径筛选的原理，具体的：

中间模块根据激光模块的工作状态来确定是否可以作为第三可用路径。若激光模块处于待机状态或可控状态，则中间模块确定该激光模块为第三可用路径；若激光模块处于不可控状态，则中间模块确定该激光模块无法作为第三可用路径。

在其中一个实施例中，上位控制机被配置存储第一路径信息、第二路径信息以及第三路径信息中的至少一种。其中：

多个第一路径信息分别与多个第一可用路径一一对应，第一路径信息由上位控制机直接生成并存储。

多个第二路径信息分别与多个第二可用路径一一对应，而第二路径信息可以由中继器生成后，通过中继器上传至上位控制机中进行存储，也可以由上位控制机直接生成并存储，当然，中继器也可以对第二路径信息进行存储。

多个第三路径信息分别与多个第三可用路径的一一对应，而第三路径信息可以由中间模块生成后，通过中间模块上传至中继器中，而又通过中继器上传至上位控制机中进行存储，当然，中继器也可以根据使用需要来对第三路径信息进行存储；第三路径信息也可以由中继器生成后，通过中继器上传至上位控制机中进行存储，当然，中继器也可以根据使用需要将各第三路径信息下发给与该第三路径信息对应的中间模块中进行存储；第三路径信息还可以是由上位控制机直接生成并存储，并将各第三路径信息下发给与该第三路径信息对应的中继器和/或中间模块中进行存储。

通过上述的可用路径确定机制的设置，为用户根据当前的可用路径进行选择控制信号的传输路径，为上位控制机根据用户输入若干个传输路径上的控制指令，分别生成对应各个传输路径的控制信号，从而有利于实现对系统中的可用路径的进行灵活地调用和控制，使得系统进行激光加热的工作策略更加的多元化。

为了更好地对设备进行管理，系统在管理和控制的过程中，可以引入可以对多级级联结构中的各层级的已接入模块的地址信息。

在一些实施例中，上位控制机10被配置为用于存储第一地址信息、第二地址信息以及第三地址信息中的至少一种；其中，多个第一地址信息分别与多个中继器201的设备地址一一对应，多个第二地址信息分别与多个中间模块301的设备地址一一对应，多个第三地址信息分别与多个激光模块401的设备地址一一对应。

在上述实施例中，上位控制机10获得地址信息的方式是不限的，比如，在一些实施例中，上位控制机10具有预设的自动地址标记的功能，具体的：

当任一中继器201接入至上位控制机10时，上位控制机10被配位置为生成与该接入的中继器201的设备地址对应的第一地址信息；和/或，

当任一中间模块301接入至中继器201时，上位控制机10被配位置为生成与该接入的中间模块301的设备地址对应的第二地址信息；和/或，

当任一激光模块401接入至中间模块301时，上位控制机10被配位置为生成与该接入的激光模块401的设备地址对应的第三地址信息。

即当有中继器201、中间模块301、或激光模块401作为新设备接入到上位控制机10中时，中继器201、中间模块301、或激光模块401向上位控制机10发送接入信号，则上位控制机10根据当前接入的模块数量及接入的顺序自动对新设备进行设备地址标记，并生成与该设备地址标记对应的地址信息（如，上述的第一至第三地址信息）。

通上述地址信息的采集，为后续基于地址信息进行针对性的控制，或基于地址信息对监测异常模块提供了有利条件。

进一步的，在一些实施例中，上位控制机10被配置为根据特征地址信息生成与特征地址信息对应的控制信号；其中：特征地址信息包括与用于传输该控制信号的中继器201对应的第一地址信息、与用于传输该控制信号的中间模块301对应的第二地址信息、以及与用于在该控制信号驱动下控制激光发射器402发射激光束的激光模块401对应的第三地址信息。

通过上述基于地址信息进行控制的方式，使得系统能够在用户的指示下，生成不同的控制信号，从而控制不同的工作单元可以分时、分区域、或者在不同功率条件下进行即加热工作。

更优的，为了确保对工作单元进行更加精确的驱动，可以同时基于路径信息和地址信息来进行控制，即将通过路径信息确认可用的路径、以及通过地址信息确认被驱动的设备位置的两项功能进行融合，能够更好地实现对特定工作单元的精准控制，避免因控制信号在传输过程中出现了错误传输而导致其他非受控的工作单位被误操控，有利于保证系统控制的准确度以及安全性。

比如，由于地址信息的引入，根据地址信息能够更加精确地区分可用路径和非可用路径的设备地址；在一些实施例下，若系统出现了部分模块异常或者损坏，运维人员可以根据异常或损坏的模块的地址信息，快速追踪到异常或损坏的模块的接入位置，为运维人员进行检修维护提供了有利条件；进一步的，若各个模块的设备地址是唯一的，比如，各个模块具有唯一的ID地址，那么任一个模块从系统中拆卸下来之后，依然能够依据系统先前存储的与被拆卸的模块的设备地址对应的地址信息，对被拆卸的模块进行追踪。

在一些实施例中，各激光模块401还包括第一控制模块403、多个恒流驱动模块404、以及电源模块405，具体的：

第一控制模块403通过通信接口与中间模块301连接，而第一控制模块403包括但不限于ARM主控芯片，而通信接口包括但不限于UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）接口；第一控制模块403分别与多个恒流驱动模块404连接，而多个恒流驱动模块404分别与多个激光发射器402一一对应连接；电源模块405分别与第一控制模块403和多个恒流驱动模块404连接。

其中：第一控制模块403用于接收控制信号，并在控制信号的驱动下生成脉冲驱动信号，恒流驱动模块404用于从电源模块405中取电，并在脉冲驱动信号驱动下驱动激光发射器402发射激光束。此处，脉冲驱动信号为PWM调制信号。

需要说明的是，用户可以根据实际使用的加热情况使系统生成不同的控制信号，第一控制模块403可以根据不同的控制信号调制出不同电学参数下的PWM调制信号，比如，在一些实施例中，将脉冲驱动信号的频率调制为100Hz至1000Hz，且其占空比为预设阈值的PWM调制信号。

值得一提的是，预设阈值的范围是不限的，其可以为5%-20%，比如，在一些实施例中，脉冲驱动信号的占空比为10%，则激光发射器402的输出功率占全功率的10% 。

在一些实施例中，中继器201包括第二控制模块202和多个第一通信接口203，具体的：

第二控制模块202包括但不限于ARM主控芯片，而第一通信接口203包括但不限于UART接口和RS458接口；多个第一通信接口203分别与第二控制模块202连接，至少一部分第一通信接口203为UART接口，该部分的UART接口分别与多个中间模块301一一对应连接，以作为中继器201与中间模块301之间的控制信号传输的端口；至少一部分的第一通信接口203为RS458接口，该RS458接口将第二控制模块202与上位控制机10连接，以作为中继器201与上位控制机10之间的控制信号及中继器201的上报信息传输的端口；

其中：第二控制模块202被配置为接收控制信号，并将控制信号通过第一通信接口传输至中间模块301中。

在一些实施例中，中间模块301包括第三控制模块302和多个第二通信接口303，具体的：

第三控制模块302包括但不限于ARM主控芯片；多个第二通信接口303分别与第三控制模块302连接，至少一部分第二通信接口303为UART接口，该部分的UART接口分别与多个激光模块401一一对应连接；至少一部分的第二通信接口303为UART接口，该UART接口将第三控制模块302分别与中继器201的第一通信接口203连接；还有一部分的第二通信接口303为RS458接口，该RS458将第三控制模块302和上位控制机10连接；

其中：第三控制模块302被配置为接收控制信号，并将控制信号通过第二通信接口传输至激光模块401的第一控制模块403中。

在一些实施例中，激光加热系统100还包括电流信号采集模块；

电流信号采集模块用于检测中继器201、中间模块301和激光模块401中至少一个的实际输出电流值；中继器201、中间模块301或激光模块401被配置为当目标输出电流值和实际输出电流值不一致时，则确定为异常模块并向上位控制机10发送特征状态信息。

具体的，比如，在各激光模块401中设置一个电流信号采集模块，该电流信号采集模块包括但不限于AD采集模块，通过该电流信号采集模块采集各个恒流驱动模块404的实际输出电流值并反馈给第一控制模块403，第一控制模块403将在当前的控制信号下所对应的目标输出电流值和实际输出电流值进行比对，若两者的值一致，则判断该激光模块401能够正常驱动激光发射器402工作，若两者的值不一致，则判断该激光模块401无法正常驱动激光发射器402工作，正处于异常工作状态。

在一些实施例中，特征状态信息包括用于指示异常模块处于异常工作状态的信息、以及用于指示异常模块的设备地址的信息；

上位控制机10被配置为根据特征状态信息，在预设的模块位置图示中确定异常模块的位置并标记为异常状态；具体如图6所示，可见中继器201_2和201_3、中间模块301_n、以及激光模块401_n处于异常工作状态。在实际应用中，可以通过显示屏对该标记有异常模块的模块位置图示进行展示，以方便用户方便快捷地确认异常模块的位置，从而尽快执行保护、更换或维修的措施。

更优的，显示屏包括但不限于具有触控功能的触控屏。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种激光加热系统，其特征在于，系统包括：

上位控制机；

中控组件，所述中控组件包括多个并联接入至所述上位控制机的中继器，各所述中继器包括第二控制模块、以及分别与所述第二控制模块连接的多个第一通信接口；

多组中间模组，各组所述中间模组包括多个分别与任一所述中继器连接的多个中间模块，各所述中间模块包括与所述中继器连接的第三控制模块、以及分别与所述第三控制模块连接的多个第二通信接口；

至少一部分第一通信接口分别与多个所述中间模块一一对应连接，至少一部分的第一通信接口将所述第二控制模块与所述上位控制机连接；

多组激光模组，各组所述激光模组包括多个分别与任一所述中间模块连接的激光模块，且各所述激光模块包括与所述中间模块连接的第一控制模块、多个激光发射器、分别与多个所述激光发射器连接的多个恒流驱动模块、以及分别与多个所述恒流驱动模块连接的电源模块；

至少一部分第二通信接口分别与多个所述激光模块一一对应连接，至少一部分的第二通信接口将所述第三控制模块分别与所述中继器的第一通信接口和所述上位控制机连接；

其中：所述上位控制机用于生成控制信号并发送至所述中继器；各所述中继器用于将所述控制信号传输至与其连接的所述中间模块中；各所述中间模块将所述控制信号传输至与其连接的所述激光模块中；各所述激光模块的第一控制模块用于接收所述控制信号，并在控制信号的驱动下生成脉冲驱动信号，所述恒流驱动模块用于从所述电源模块中取电，并在所述脉冲驱动信号驱动下控制与其连接的所述激光发射器发射激光束。

2.根据权利要求1所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机被配置为确定第一可用路径，并且能够根据传输路径信息向被选择的第一可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第一可用路径为任一当前可进行数据传输的中继器，所述传输路径信息包括与被选择的第一可用路径对应的路径信息。

3.根据权利要求2所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机被配置为能够通过预设的应答机制确定所述第一可用路径。

4.根据权利要求2所述的激光加热系统，其特征在于，各所述中继器被配置为能够确定与其连接的第二可用路径，并且能够根据所述传输路径信息向被选择的第二可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第二可用路径为任一当前可进行数据传输的中间模块，所述传输路径信息还包括与被选择的第二可用路径对应的路径信息；和/或，

所述中间模块被配置为能够确定与其连接的第三可用路径，并且能够根据所述传输路径信息向被选择的第三可用路径发送所述控制信号；其中，各所述第三可用路径为任一当前可进行数据传输的激光模块，所述传输路径信息还包括与被选择的第三可用路径对应的路径信息。

5.根据权利要求4所述的激光加热系统，其特征在于，各所述中继器被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定所述第二可用路径；和/或，

各所述中间模块被配置为能够根据其上的URAT接口的连接状态来确定所述第三可用路径。

6.根据权利要求2-5任一项所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机被配置存储第一路径信息、第二路径信息以及第三路径信息中的至少一种；

其中，多个所述第一路径信息分别与多个第一可用路径一一对应，多个所述第二路径信息分别与多个第二可用路径一一对应，多个所述第三路径信息分别与多个第三可用路径的一一对应。

7.根据权利要求2-5任一项所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机、所述中继器和所述中间模块中至少一个被配置为能够根据与其连接的已接入模块的工作状态来确定该已接入模块的可用情况；其中，所述工作状态包括不可用状态、待机状态以及可控状态中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机被配置为用于存储第一地址信息、第二地址信息以及第三地址信息中的至少一种；

其中，多个所述第一地址信息分别与多个所述中继器的设备地址一一对应，多个所述第二地址信息分别与多个所述中间模块的设备地址一一对应，多个所述第三地址信息分别与多个所述激光模块的设备地址一一对应。

9.根据权利要求8所述的激光加热系统，其特征在于，当任一所述中继器接入至所述上位控制机时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的中继器的设备地址对应的第一地址信息；和/或，

当任一所述中间模块接入至所述中继器时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的中间模块的设备地址对应的第二地址信息；和/或，

当任一所述激光模块接入至所述中间模块时，所述上位控制机被配位置为生成与该接入的激光模块的设备地址对应的第三地址信息。

10.根据权利要求9所述的激光加热系统，其特征在于，所述上位控制机被配置为根据特征地址信息生成与所述特征地址信息对应的所述控制信号；

其中：所述特征地址信息包括与用于传输该控制信号的中继器对应的第一地址信息、与用于传输该控制信号的中间模块对应的第二地址信息、以及与用于在该控制信号驱动下控制激光发射器发射激光束的激光模块对应的第三地址信息。

11.根据权利要求1所述的激光加热系统，其特征在于，所述激光加热系统还包括电流信号采集模块；

所述电流信号采集模块用于检测所述中继器、所述中间模块和所述激光模块中至少一个的实际输出电流值；所述中继器、所述中间模块或所述激光模块被配置为当目标输出电流值和实际输出电流值不一致时，则确定为异常模块并向所述上位控制机发送特征状态信息。

12.根据权利要求11所述的激光加热系统，其特征在于，所述特征状态信息包括用于指示异常模块处于异常状态的信息、以及用于指示所述异常模块的设备地址的信息和/或路径信息；

所述上位控制机被配置为根据所述特征状态信息，在预设的模块位置图示中确定异常模块的位置并标记为异常状态。

13.根据权利要求1所述的激光加热系统，其特征在于，所述脉冲驱动信号的频率为100Hz至1000Hz，且其占空比为预设阈值。

14.根据权利要求1所述的激光加热系统，其特征在于，所述第二控制模块被配置为接收所述控制信号，并将控制信号通过所述第一通信接口传输至所述中间模块中。

15.根据权利要求14所述的激光加热系统，其特征在于，所述第三控制模块被配置为接收所述控制信号，并将控制信号通过所述第二通信接口传输至所述激光模块的第一控制模块中。