[发明专利]基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法和装置

权利要求书

1.一种基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、安装用于测量大型发电机定子应变和声波信号的传感光缆：将传感光缆依次绕置安装固定在大型发电机所有定子插槽内，传感光缆从定子绕组端部引出并与光纤分布式应变/声波传感解调仪连接，该光纤分布式应变/声波传感解调仪用于将传感光缆中含有的应变/声波信息的散射光信号解调后送入上位机进行信号处理；

S200、将传感光缆的长度与发电机定子三维坐标进行基于声波的标定和基于应变的标定；

S300、在实验室环境下模拟发电机定子的各类故障，并利用布设的传感光缆采集对应各类故障的应变/声波信号，保存各类故障的应变/声波信号并构建发电机定子故障样本库；

S400、基于发电机定子故障样本库，构建卷积神经网络提取发电机定子故障数据特征，训练并获得使用应变/声波信号数据监测的发电机定子故障监测模型；

S500、基于步骤S100的方式在大型发电机现场布设传感光缆，进行发电机定子故障监测，并结合现场的人工检修结果更新发电机定子故障样本库；

S600、使用更新后的发电机定子故障样本库对步骤S400中获得的发电机定子故障监测模型训练更新，利用更新后的发电机定子故障监测模型对运行中的大型发电机基于异常应变/声波信号进行故障类型识别和预测。

2.根据权利要求1所述的基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法，其特征在于，所述步骤S100中传感光缆沿定子插槽顺向安装固定，绕过定子插槽端部再沿相邻的定子插槽顺向安装固定，直至传感光缆覆盖所有定子插槽。

3.根据权利要求1所述的基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法，其特征在于，所述步骤S200中基于声波的标定过程如下：

S201、在发电机停机时，敲击发电机定子一位置，在发电机定子三维坐标(x₀,y₀,z₀)处产生振动声波，传感光缆的长度位置X₀处检测到最强的振动声波信号，获得发电机定子三维坐标(x₀,y₀,z₀)对应的传感光缆长度位置X₀；

S202、依次敲击发电机定子上的不同位置，重复步骤S201，获得传感光缆长度位置X与发电机定子三维坐标(x,y,z)之间基于声波监测信号的对应关系，完成基于声波的标定。

4.根据权利要求3所述的基于应变和声波传感的发电机定子故障监测的方法，其特征在于，所述步骤S200中基于应变的标定过程如下：

S211、在发电机停机时，在发电机定子三维坐标(x₁,y₁,z₁)处拉伸传感光缆，传感光缆的长度位置X₁处检测到最大的应变信号，获得发电机定子三维坐标(x₁,y₁,z₁) 对应传感光缆长度位置X₁；

S212、依次拉伸不同位置的传感光缆，重复步骤S211，获得传感光缆长度位置X与发电机定子三维坐标(x,y,z)之间基于应变信号的对应关系，完成基于应变的标定。