监测点的振动特征数据，主 要包括各振动监测点的峰峰值W及机组转速，水头，有功功率和无功功率等数据。
[005引附图1中的历史库将定时完成对各振动监测点的峰峰值W及机组转速，水头，有 功功率和无功功率等数据的历史存储。
[005引附图1中的平台扩展应用APP功能接口主要提供完成附图2中所示的方法实现过 程各步骤所用到的功能接口函数，主要包括实时库特征值访问接口函数，历史库特征值访 问接口函数，自定义历史特征数据存储接口函数，统计分析接口函数，插值法接口函数，振 动区域判定接口函数，振动状态穿越事件统计查询接口函数。
[0054] 下面结合说明书附图2对本发明的技术方法实现过程方案做进一步详细介绍。如 附图2所示为本发明公开的基于实时在线监测的水轮发电机组振动状态区域监测方法实 现流程示意图，本发明的监测方法实现过程包括W下步骤：
[0055] 步骤1 ;利用水机振摆录波分析装置采集水轮发电机组各振动监测点的原始样本 数据，采集的原始样本数据包括振动量和摆度量两种原始数据类型。
[0056] 所采集的振动原始样本数据主要包括W下振动监测点：
[0057] a)上导轴承X向和Y向摆度原始样本数据；
[005引 b)下导轴承X向和Y向摆度原始样本数据；
[0059]C)水导轴承X向和Y向摆度原始样本数据；
[0060]d)发电机上机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据；
[0061]e)发电机下机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据；
[0062]f)发电机定子机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据；
[0063]g)水轮机顶盖X向和Y向和Z向振动原始样本数据；
[0064] h)水轮机蜗壳压力脉动原始样本数据；
[0065] i)水轮机尾水管压力脉动原始样本数据。
[0066] 采集的具体方法如下：
[0067] 采用水机振摆录波分析装置提供的通讯规约完成对振动样本数据的采集。
[0068] 步骤2;利用水机振摆录波分析装置对原始样本数据进行分析处理，采用特征值 提取的方法获取各振动监测点（步骤1所述各振动监测点）原始样本数据的峰峰值、有效 值、波峰因子、方差、峭度等内容。
[006引峰峰值Xpp计算
[0070] 峰峰值计算采用平均时段法。每个分区时段内的振动样本数据设置5%的上下过 滤区间，舍弃可能存在的不合理样本，每个分区时段内采样点数据的最大值Xm。济最小值之 差Xmi。即为该分区的峰峰值Xpp,所有分区峰峰值的平均值即为该分析周期的峰峰值。n为 该分析周期内的采样点数据的个数，峰峰值单位应采用ym。
[0071] Xpp=Xmax-Xmin [007引有效值X"s计算
[0073] 对于连续n个采样点，采用均方根方法计算公式如下：
[0074]
【主权项】
1. 一种基于实时在线监测的水轮发电机组振动状态区域监测方法，其特征在于，所述 监测方法包括以下步骤： 步骤1:利用水机振摆录波分析装置采集水轮发电机组中各振动监测点的原始样本数 据，采集的原始样本数据包括振动量和摆度量两种类型； 步骤2 :利用水机振摆录波分析装置对原始样本数据进行分析处理，采用特征值提取 的方法获取各振动监测点的原始样本数据的峰峰值、有效值、波峰因子、方差、峭度；其中， 原始样本数据包括： a) 上导轴承X向和Y向摆度原始样本数据； b) 下导轴承X向和Y向摆度原始样本数据； c) 水导轴承X向和Y向摆度原始样本数据； d) 发电机上机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据； e) 发电机下机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据； f) 发电机定子机架X向和Y向和Z向振动原始样本数据； g) 水轮机顶盖X向和Y向和Z向振动原始样本数据； h) 水轮机蜗壳压力脉动原始样本数据； i) 水轮机尾水管压力脉动原始样本数据。 步骤3 :建立特征数据存储历史库，存储各振动监测点的振动特征数据，所述振动特征 数据包括各振动监测点的原始样本数据的峰峰值；也包括水轮发电机组转速，水轮发电机 组工作水头，水轮发电机组有功功率和水轮发电机组无功功率； 步骤4 :实现对各振动监测点振动特征数据的统计分析，按照水轮发电机组工作水头 和水轮发电机组有功功率变化的范围分别统计机组各振动监测点的振动特征数据分布情 况，所述水轮发电机组工作水头的范围从机组最低工作水头到机组最高工作水头，水轮发 电机组有功功率变化的范围从机组零功率到机组额定功率；然后根据机组各监测点的振动 特征数据的分布情况将机组的振动状态区域划分为稳定区域、临界区域、振动区域； 步骤5 :根据水轮发电机组工作水头实时值，利用插值函数法获取机组振动状态区域 临界有功功率值，所述振动状态区域临界有功功率值包括振动边界临界有功功率值和稳定 边界临界有功功率值，通过机组实时有功功率值与机组状态区域临界有功功率值的比较， 判断水轮发电机组当前所处的振动状态区域是否发生改变并发出预警信息； 步骤6 :建立振动状态区域穿越事件存储数据表，将水轮发电机组振动状态区域相关 信息写入振动状态区域穿越事件存储数据表，写入数据表的信息包括机组振动状态区域标 示值、机组振动状态穿越事件标示值、机组振动状态穿越事件描述信息、机组实时工作水 头，机组实时有功功率； 其中，所述振动状态区域标示值的意义如下： a) 机组振动状态区域标示值为1时表示的意义为"机组当前处于振动区"； b) 机组振动状态区域标示值为2时表示的意义为"机组当前处于临界区"； c) 机组振动状态区域标示值为3时表示的意义为"机组当前处于稳定区"； 所述机组振动状态穿越事件标示值的意义如下： a) 振动状态穿越事件标示值为1时表示的意义为"机组从振动区过渡到临界区"； b) 振动状态穿越事件标示值为2时表示的意义为"机组从振动区过渡到稳定区"； C)振动状态穿越事件标示值为3时表示的意义为"机组从临界区过渡到振动区"； d) 振动状态穿越事件标示值为4时表示的意义为"机组从临界区过渡到稳定区"； e) 振动状态穿越事件标示值为5时表示的意义为"机组从稳定区过渡到振动区"； f) 振动状态穿越事件标示值为6时表示的意义为"机组从稳定区过渡到临界区"； 步骤7 :通过查询振动状态区域穿越事件数据表，可以统计某段时间内水轮发电机组 在各个振动状态区域运行时间的分布情况。
2. 根据权利要求1所述的水轮发电机组振动状态区域监测方法，其特征在于： 在步骤1中，通过水机振摆录波分析装置完成对水轮机组各振动监测点的原始样本数 据的采集，采用水机振摆录波分析装置提供的通讯规约完成对原始样本数据的远程采集。
3. 根据权利要求1所述的水轮发电机组振动状态区域监测方法，其特征在于：在步骤 2中，所述水机振摆录波分析装置采用特征值提取的方法完成对水轮机组各振动监测点的 原始样本数据的分析，所述特征值提取的方法是指采用了平均时段法和与滑动数据窗滤波 法D
【专利摘要】一种基于实时在线监测的水轮发电机组振动状态区域监测方法，该方法在传统水轮发电机组振摆在线监测的基础上，采用水机振摆录波分析装置采集和分析机组各振动监测点的原始样本数据，同时建立各振动监测点的特征数据存储历史库；在历史特征数据统计分析的基础上实现对机组实时振动状态区域的综合判定，并对判定的结果提供实时预警信息展示和历史预警信息统计查询功能。该方法具有功能综合强，结果准确度高，方便易用等特点。
【IPC分类】G01H17-00
【公开号】CN104748839
【申请号】CN201510155313
【发明人】毛成, 武晋辉, 李小军, 潘华, 王江淮, 刘洪文, 高晓光, 钱华东, 唐戢群, 郑巍
【申请人】贵州电力试验研究院, 北京四方继保自动化股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月2日