【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于引调水工程，具体而言，涉及一种引调水工程水泵内沉积物检测方法、介质及系统。
技术介绍
1、随着社会经济的快速发展，工业和农业对水资源的需求量越来越大，针对水资源调控的重要性日益凸显。水泵调水工程在水资源分配过程中发挥着重要作用，其安全可靠运行直接影响着水资源的合理利用。但是长期高负荷、大流量运转条件下，水泵内部极易产生各种沉积物，严重影响水泵的效率和使用寿命。
2、目前，检测水泵内部沉积物主要通过人工停机检修获得。这种方法存在检测周期长、工作量大等问题。一些常见的在线监测方法包括声发射法、电机电流分析法、振动分析法等。声发射法受背景噪声影响较大，电机电流分析法对沉积物质量检测效果较差。目前，基于振动信号分析是研究较多的方法之一。但单一振动信号难以准确判别沉积物质量，需要综合分析振动、声音等多源信号，建立精确的多源信息融合模型。总体来说，现有水泵内部沉积监测技术存在检测周期长、结果准确度有限等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种引调水工程水泵内沉积物检测方法、介质及系统，能够实现水泵运行状态下的在线连续监测、准确检测内部沉积物质量。
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术的第一方面提供一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其中，包括以下步骤：
4、s10、实时采集引调水工程的水泵运转状态的不同输出功率下的运转电流、震动信号以及噪音信号；所述运转电流由设置在水泵电力输入端的电流计量装置采集；所述震动信号
5、s20、根据所述运转电流，生成运转电流曲线；利用预先设定好的水泵标准运转电流曲线-转速曲线数据库，对所述运转电流曲线进行匹配，得到匹配度最高的标准运转电流曲线对应的转速曲线作为检测转速曲线；
6、s30、根据所述检测转速曲线，结合所述水泵的材料，计算所述水泵在所述检测转速曲线下的理想震动特征矩阵；
7、s40、对所述震动信号进行降噪、滤波预处理后，进行特征提取生成检测震动特征矩阵；
8、s50、计算所述检测震动矩阵和所述震动特征矩阵的差值矩阵，记为震动差值矩阵；
9、s60、对所述噪音信号进行特征提取，得到检测噪音特征矩阵；
10、s70、利用预先训练好的震动差值-噪音沉积物模型，输入所述震动差值矩阵和所述噪音特征矩阵，得到表示水泵内沉积物质量和体积的向量输出给运维人员。
11、在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法还可以做如下改进:
12、其中，所述s10具体步骤包括：
13、安装电流计量装置于水泵电力输入端采集运转电流；
14、选择震动传感器及声振传感器，分别安装于水泵几何中心对应处，采集震动信号及噪音信号；
15、连接传感器与信号采集系统；
16、调试所述信号采集系统，存储并传输采集信号。
17、进一步的，所述s20具体步骤包括：
18、构建标准运转电流曲线-转速曲线数据库；
19、对采集运转电流信号进行平滑滤波；
20、构建滤波后的运转电流曲线；
21、设置所述运转电流曲线匹配度计算指标；
22、遍历计算所述运转电流曲线与标准运转电流曲线的匹配度；
23、选择最佳匹配标准运转电流曲线；
24、输出标准运转电流曲线对应的转速曲线作为检测转速曲线。
25、进一步的，所述s30具体步骤包括：
26、收集水泵材料参数；
27、建立水泵机械动力学模型；
28、输入所述检测转速曲线；
29、设置边界条件；
30、网格划分；
31、进行静动力分析计算；
32、提取计算结果生成理论震动特征矩阵。
33、进一步的，所述s40具体步骤包括：
34、处理采集的所述震动信号，包括剔除异常信号、去趋势运算、滤波降噪；
35、对处理后的信号进行分帧、加窗、快速傅里叶变换；
36、提取频谱特征构成检测震动特征矩阵。
37、进一步的，所述s50具体步骤包括：
38、扩展检测特征矩阵与理论特征矩阵；
39、对应矩阵频率分量；
40、计算对应频率分量差值；
41、构建差值矩阵后归一化处理；
42、存储归一化后的震动差值矩阵。
43、进一步的，所述s60具体步骤包括：
44、处理采集的所述噪音信号，进行预加重、分帧、加窗、傅里叶变换；
45、提取短时能量特征和mel频率倒谱系数构成噪音特征矩阵；
46、对所述噪音特征矩阵进行归一化处理。
47、进一步的，所述s70具体步骤包括：
48、构建含不同沉积物的水泵运行试验数据集；
49、选择时间相关的神经网络模型；
50、设计网络层数和神经元个数；
51、使用数据集训练模型，得到震动差值-噪音沉积物模型；
52、部署优化后的所述震动差值-噪音沉积物模型；
53、输入所述震动差值矩阵和所述噪音特征矩阵到所述震动差值-噪音沉积物模型；
54、所述震动差值-噪音沉积物模型处理所述震动差值矩阵和所述噪音特征矩阵，并输出检测结果向量；
55、评估所述震动差值-噪音沉积物模型检测结果的准确率；
56、输出检测得到的沉积物质量和体积给运维人员。
57、本专利技术的第二方面提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行上述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法。
58、本专利技术的第三方面提供一种引调水工程水泵内沉积物检测系统，其中，包含上述的计算机可读存储介质。
59、与现有技术相比较，本专利技术提供的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法、介质及系统的有益效果是：该方法整合了水泵的运转电流、振动和噪声三种特征信号，通过标准曲线匹配获得转速信息，运用有限元动力学模型计算理论振动特征，并与实际检测特征建立差值矩阵；结合声学特征，建立了精确的质量检测模型；
60、与现有技术相比，本专利技术方法具有以下突出进步：
61、1、实现了水泵正常工作状态下的在线连续监测，节省了大量停机检修时间；
62、2、电流匹配转速避免了转速传感器的设置，降低了系统实现难度；
63、3、基于机械动力学模型计算理论特征，提高了结果解耦解析的准确性；
64、4、多源信号特征融合，构建精确的检测模型，输出结果准确可靠；
65、5、可以实时监测水泵内沉积物的质量和体积，为处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S10具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S20具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S30具体步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S40具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S50具体步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S60具体步骤包括：
8.根据权利要求7所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述S70具体步骤包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行权利要求1-8任一项所述的一种引调水
10.一种引调水工程水泵内沉积物检测系统，其特征在于，包含权利要求9所述的计算机可读存储介质。
...【技术特征摘要】
1.一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述s10具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述s20具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述s30具体步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种引调水工程水泵内沉积物检测方法，其特征在于，所述s40具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种引调水工程水泵内...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，孔小伟，张思涛，邢杨杨，王杰，李东亮，王保栋，温义生，贺庆剑，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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