一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统，包括设备层、设备控制层和前端监控层，设备控制层通过网络层和前端监控层相连；所述设备层包括多个依次连接构成脉冲光纤激光器的光路的被控设备，每个被控设备接收并执行设备控制层下发的指令，同时监测被控设备的状态信息，并上传给设备控制层；所述设备控制层作为主控设备对设备层的设备完成本地监控，同时作为被控设备接收从前端监控层下发的控制或查询指令，转发给设备层，并将监控数据通过网络层发送给前端监控层；所述前端监控层采用数据库模块存储监控数据，通过GUI模块对设备层进行远程监控。本发明专利技术能够方便地对任意波长的光源进行整形调制，易于实现光源性能的远程监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光源监测控制系统，尤其涉及一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统。
技术介绍
激光的出现是20世纪最重大的科学技术成就之一，它的发展将人类从电子时代推向了光子时代，并在工业与科学研究中发挥了巨大的作用。与传统的激光器相比，光纤激光器的光束质量、光传递特性、散热、可靠性和体积功耗等都有很大的优势，此外，由于光纤制造成本的降低和易于实现流水化及大批量生产等特点，光纤激光器越来越受到人们的重视。对于连续工作的光纤激光器，光纤作为增益介质，可采用结构简单的F-P腔光路结构，但其输出的功率密度和峰值功率相对脉冲光纤激光器较低，脉冲工作的光纤激光器将会更为实用。相比于连续输出的光线激光器，脉冲光纤激光器具有峰值功率高、重复频率高、能更好的与物质相互作用等优点，广泛的应用于激光印刷、激光打标、非线性频率变换、激光雷达、光时域反射计(OTDR)以及激光测距等领域。目前市面上的脉冲光纤激光器，其脉宽、带宽以及重复频率等较为单一，无法实现连续可调，并不具备脉冲任意整形的能力。此外，为了要达到一定的脉冲能量，在放大过程中就造成了信号的信噪比降低和畸变，并且热功耗增大。同时，一些脉冲光纤激光器的特殊应用场合，如在惯性约束核聚变装置中等电磁辐射较为严重的场所，操作人员必须要在机房远程操作脉冲光纤激光器，实现安全隔离。另外，作为高功率系统，要实时进行监测，在出现异常情况时，要能自动关断输出，防止出现意外。由上可见，现有的脉冲光纤激光器，不具备脉冲任意整形的能力；传输放大过程中，信号易发生畸变；不能对激光器参数进行实时监测和控制，安全性没有保障；不能进行远程操作，应用场合受到限制。因此，研制出一种解决上述问题的脉冲光纤激光器具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统，能够方便地对任意波长的光源进行整形调制，易于实现光源性能的远程监测及控制。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统，包括设备层、设备控制层和前端监控层，其中，所述设备层通过串行总线和设备控制层相连，所述设备控制层通过网络层和前端监控层相连；所述设备层包括多个被控设备，所述多个被控设备依次连接构成脉冲光纤激光器的光路，每个被控设备接收并执行设备控制层下发的指令，同时监测被控设备的状态信息，并上传给设备控制层；所述设备控制层作为主控设备对设备层的设备完成本地监控，同时作为被控设备接收从前端监控层下发的控制或查询指令，转发给设备层，并将监控数据通过网络层发送给前端监控层；所述前端监控层采用数据库模块存储监控数据，通过GUI模块对设备层进行远程监控。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述设备层包括通过RS-485总线依次相连的单纵横激光器、幅度调制器、相位调制器、第一宽带放大器、第一声光开关、第二宽带放大器、第二声光开关和功率放大器，所述设备层各设备与上层设备控制层构成RS-485网络。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述设备控制层包括上位机控制命令收发模块、设备层数据采集模块、设备层数据解析模块和可视化操作界面模块；所述上位机控制命令收发模块接收来自前端监控层的数据采集和参数设置命令，对指定的设备层设备进行数据采集和参数设置，并将结果及时反馈给前端监控层；所述设备层数据采集模块分为广播采集设备基本信息和轮询采集设备数据信息，采集指令采用485协议，采集回来的信息保存在本地的HashTable里，本地的HashTable分为基本信息和数据信息两大类；所述设备层数据采集模块还将来自可视化操作界面模块的设置指令，从本地的HashTable中取出来，并通过RS-485总线发送给设备层各设备；所述设备层数据解析模块对采集到的在线设备的数据信息进行解析，并与标准数据进行比对，判断数据是否正常，当出现越界情况时，发送对应告警消息给前端监控层；所述可视化操作界面模块在本地对设备层设备进行监测和控制，定时从数据信息HashTable中取出对应设备的参数信息进行显示，并通过触摸屏接收对各设备的设置命令。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述广播采集设备基本信息包括：以预定的周期对各个设备发送广播消息，设备收到广播消息后，应答对应设备类型编码、设备出厂信息，将此信息与HashTable中的设备信息进行比对，并将数据封装成KeepAlive心跳包发送给前端监控层；若HashTable中不存在某设备信息，则判断该设备为新接入设备，并将其设备类型和出厂信息存入HashTable中；若HashTable存在该设备信息，则判断该设备依旧在线；若HashTable本来存在该设备，但是重发几次广播采集命令仍未收到设备回复信息，则判断该设备已经掉线并删除HashTable中该设备的信息，同时由可视化操作界面模块显示掉线告警信息；在将定期采集的数据信息和HashTable中的信息进行比对的同时，所述上位机控制命令收发模块用KeepAlive心跳包的形式，将设备在线信息发送给设备控制层。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述轮询采集设备数据信息包括：采用轮询的方式对基本信息HashTable中已有的前端设备进行参数查询，并将这些数据存于本地的数据信息HashTable中；由上位机控制命令收发模块从此HashTable中取数据，并将其封装成Json串，定期发送给前端监控层。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述前端监控层包括GUI模块、网关功能模块、数据库模块、Json数据处理模块以及TCP/IP协议栈模块，所述Json数据处理模块位于网关功能模块和网络层之间，将各种监控信息转换为Json串，并通过TCP/IP协议栈模块进行传输；所述网关功能模块对上分别与GUI模块和数据库模块交换数据，对下与设备控制层交换数据实现对设备层的性能监控、故障监控和拓扑发现；所述GUI模块定期与数据库模块交换数据，实现多种历史信息的查询与显示。上述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其中，所述数据库模块包含：“当前在线设备表”、“当前在线设备参数表”、“当前在线设备告警表”、“历史告警表”和“历史设备参数表”，所述网关功能模块监测到新设备上线，则向“当前在线设备表”写入新的设备类型和出厂号，并将设备参数信息定时写入“当前在线设备参数表”，若发现告警，则将告警信息写入“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统，包括设备层、设备控制层和前端监控层，其特征在于，所述设备层通过串行总线和设备控制层相连，所述设备控制层通过网络层和前端监控层相连；所述设备层包括多个被控设备，所述多个被控设备依次连接构成脉冲光纤激光器的光路，每个被控设备接收并执行设备控制层下发的指令，同时监测被控设备的状态信息，并上传给设备控制层；所述设备控制层作为主控设备对设备层的设备完成本地监控，同时作为被控设备接收从前端监控层下发的控制或查询指令，转发给设备层，并将监控数据通过网络层发送给前端监控层；所述前端监控层采用数据库模块存储监控数据，通过GUI模块对设备层进行远程监控。

【技术特征摘要】
1.一种基于C/S模式的光源性能监测控制系统，包括设备层、设备控制层和
前端监控层，其特征在于，所述设备层通过串行总线和设备控制层相连，所述设备
控制层通过网络层和前端监控层相连；
所述设备层包括多个被控设备，所述多个被控设备依次连接构成脉冲光纤激光
器的光路，每个被控设备接收并执行设备控制层下发的指令，同时监测被控设备的
状态信息，并上传给设备控制层；
所述设备控制层作为主控设备对设备层的设备完成本地监控，同时作为被控设
备接收从前端监控层下发的控制或查询指令，转发给设备层，并将监控数据通过网
络层发送给前端监控层；
所述前端监控层采用数据库模块存储监控数据，通过GUI模块对设备层进行远
程监控。
2.如权利要求1所述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其特征在于，
所述设备层包括通过RS-485总线依次相连的单纵横激光器、幅度调制器、相位调制
器、第一宽带放大器、第一声光开关、第二宽带放大器、第二声光开关和功率放大
器，所述设备层各设备与上层设备控制层构成RS-485网络。
3.如权利要求1所述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其特征在于，
所述设备控制层包括上位机控制命令收发模块、设备层数据采集模块、设备层数据
解析模块和可视化操作界面模块；
所述上位机控制命令收发模块接收来自前端监控层的数据采集和参数设置命
令，对指定的设备层设备进行数据采集和参数设置，并将结果及时反馈给前端监控
层；
所述设备层数据采集模块分为广播采集设备基本信息和轮询采集设备数据信
息，采集指令采用485协议，采集回来的信息保存在本地的HashTable里，本地的
HashTable分为基本信息和数据信息两大类；所述设备层数据采集模块还将来自可视
化操作界面模块的设置指令，从本地的HashTable中取出来，并通过RS-485总线发
送给设备层各设备；
所述设备层数据解析模块对采集到的在线设备的数据信息进行解析，并与标准
数据进行比对，判断数据是否正常，当出现越界情况时，发送对应告警消息给前端
监控层；
所述可视化操作界面模块在本地对设备层设备进行监测和控制，定时从数据信
息HashTable中取出对应设备的参数信息进行显示，并通过触摸屏接收对各设备的
设置命令。
4.如权利要求3所述的基于C/S模式的光源性能监测控制系统，其特征在于，
所述广播采集设备基本信息包括：以预定的周期对各个设备发送广播消息，设备收

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，李栋，金操帆，丁亚茜，郭葆玲，王锐，车号召，林兆培，龚心弦，宋承盈，郭跃，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十三研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31