[發明專利]基于應變和聲波傳感的發電機定子故障監測的方法和裝置

有效

• 申請號: 202110792506.0
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113251942B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 彭飛;胡明昊
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01N29/04;G01N29/44;G06N3/04
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 鐘顯毅

1.一種基于應變和聲波傳感的發電機定子故障監測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100、安裝用于測量大型發電機定子應變和聲波信號的傳感光纜：將傳感光纜依次繞置安裝固定在大型發電機所有定子插槽內，傳感光纜從定子繞組端部引出并與光纖分布式應變/聲波傳感解調儀連接，該光纖分布式應變/聲波傳感解調儀用于將傳感光纜中含有的應變/聲波信息的散射光信號解調后送入上位機進行信號處理；

S200、將傳感光纜的長度與發電機定子三維坐標進行基于聲波的標定和基于應變的標定；

S300、在實驗室環境下模擬發電機定子的各類故障，并利用布設的傳感光纜采集對應各類故障的應變/聲波信號，保存各類故障的應變/聲波信號并構建發電機定子故障樣本庫；

S400、基于發電機定子故障樣本庫，構建卷積神經網絡提取發電機定子故障數據特征，訓練并獲得使用應變/聲波信號數據監測的發電機定子故障監測模型；

S500、基于步驟S100的方式在大型發電機現場布設傳感光纜，進行發電機定子故障監測，并結合現場的人工檢修結果更新發電機定子故障樣本庫；

S600、使用更新后的發電機定子故障樣本庫對步驟S400中獲得的發電機定子故障監測模型訓練更新，利用更新后的發電機定子故障監測模型對運行中的大型發電機基于異常應變/聲波信號進行故障類型識別和預測。

2.根據權利要求1所述的基于應變和聲波傳感的發電機定子故障監測的方法，其特征在于，所述步驟S100中傳感光纜沿定子插槽順向安裝固定，繞過定子插槽端部再沿相鄰的定子插槽順向安裝固定，直至傳感光纜覆蓋所有定子插槽。

3.根據權利要求1所述的基于應變和聲波傳感的發電機定子故障監測的方法，其特征在于，所述步驟S200中基于聲波的標定過程如下：

S201、在發電機停機時，敲擊發電機定子一位置，在發電機定子三維坐標(x₀,y₀,z₀)處產生振動聲波，傳感光纜的長度位置X₀處檢測到最強的振動聲波信號，獲得發電機定子三維坐標(x₀,y₀,z₀)對應的傳感光纜長度位置X₀；

S202、依次敲擊發電機定子上的不同位置，重復步驟S201，獲得傳感光纜長度位置X與發電機定子三維坐標(x,y,z)之間基于聲波監測信號的對應關系，完成基于聲波的標定。

4.根據權利要求3所述的基于應變和聲波傳感的發電機定子故障監測的方法，其特征在于，所述步驟S200中基于應變的標定過程如下：

S211、在發電機停機時，在發電機定子三維坐標(x₁,y₁,z₁)處拉伸傳感光纜，傳感光纜的長度位置X₁處檢測到最大的應變信號，獲得發電機定子三維坐標(x₁,y₁,z₁) 對應傳感光纜長度位置X₁；

S212、依次拉伸不同位置的傳感光纜，重復步驟S211，獲得傳感光纜長度位置X與發電機定子三維坐標(x,y,z)之間基于應變信號的對應關系，完成基于應變的標定。