本发明属于水轮机监测领域，涉及一种高水头长短叶片水轮机监测优化方法及系统。
背景技术：
1、高水头长短叶片水轮机是应用于水力发电领域的一种关键设备，其特点是能够适应不同水头和流量的工况，提高水能利用率，尤其适用于高落差水流环境。这类水轮机的设计和运行需考虑复杂的水流动力学及机械力学因素，对监测和控制提出了较高要求。
2、传统的监测方法多依赖于固定参数的控制算法，如pid控制，这些算法虽具有一般的稳定性和适用性，但在面对高水头长短叶片水轮机工况的动态变化时，其响应速度和自适应能力存在局限。特别是在高水头运行条件下，水流速度和压力的急剧变化要求高水头长短叶片水轮机能够快速调整叶片角度以维持最优工作状态，而传统方法对此类快速调整的支持不足。此外，对于高水头长短叶片水轮机内部的实时状态监测多依赖于定期的人工检查和维护，这种方式不仅耗时耗力，且在实时性和准确性上有明显欠缺，难以实现对潜在问题的早期识别和预防。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高水头长短叶片水轮监测优化方法及系统，解决传统的监测技术难以应对高水头长短叶片水轮机工况的快速变化，导致监测结果实时性和准确性不足的技术问题，对高水头长短叶片水轮机运行状态的实时监控和优化，从而提高高水头长短叶片水轮机的运行效率和安全性。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供一种高水头长短叶片水轮监测优化方法，包括：使用传感网络对高水头长短叶片水轮机进行实时传感采集，获得多个运行参数；基于所述多个运行参数结合高水头流动数据，对高水头长短叶片水轮机的长短叶片进行动态采集，获得叶片动态运行参数集；将所述多个运行参数、叶片动态运行参数集同步至运行评估模型，生成多个运行评估结果；基于所述多个运行评估结果对高水头长短叶片水轮机进行测试，根据测试结果制定监测优化方案；执行所述监测优化方案对高水头长短叶片水轮机运行监测。
4、进一步地，所述传感网络，包括：调取高水头长短叶片水轮机的历史运行传感信息库，基于历史运行传感信息库确定多个布设点；基于所述多个布设点布设多个传感装置，将所述多个传感装置按照传感通信链路进行连接，生成传感拓扑结构；基于所述传感拓扑结构生成所述传感网络
5、进一步地，所述历史运行传感信息库，包括传感频率信息、传感坐标信息、传感范围信息。
6、进一步地，所述获得多个运行参数，包括：基于所述传感网络按照传感监测范围进行划分，生成多个传感子网络；根据第一传感子网络对高水头长短叶片水轮机进行水流传感，生成第一运行参数；根据第二传感子网络对高水头长短叶片水轮机进行压力传感，生成第二运行参数；根据第三传感子网络对高水头长短叶片水轮机进行温度传感，生成第三运行参数；根据第四传感子网络对高水头长短叶片水轮机进行异物传感，生成第四运行参数；将所述第一运行参数、第二运行参数、第三运行参数、第四运行参数进行整合，获得所述多个运行参数。
7、进一步地，所述获得叶片动态运行参数集，包括：基于所述第一运行参数结合高水头流动数据对长短叶片进行动态采集，获得叶片转速信息；基于所述第二运行参数结合高水头流动数据对长短叶片进行动态采集，获得叶片汽蚀信息；基于所述第三运行参数结合高水头流动数据对长短叶片进行动态采集，获得叶片变形信息；基于所述第四运行参数结合高水头流动数据对长短叶片进行动态采集，获得叶片振动信息；将所述叶片转速信息、所述叶片汽蚀信息、所述叶片变形信息、所述叶片振动信息进行整合，获得叶片动态运行参数集。
8、进一步地，将所述多个运行参数、叶片动态运行参数集同步至运行评估模型，生成多个运行评估结果，包括：对所述多个运行参数、叶片动态运行参数集进行特征提取，生成多个运行特征集；根据所述多个运行特征集进行数据划分，生成训练集、监督集、测试集；根据训练集、监督集对运行评估模型进行训练，根据所述测试训练结果进行交叉验证，定义多个评估指标；通过多个评估指标对运行评估模型进行性能评估，生成多个运行评估结果。
9、进一步地，所述所述多个运行评估结果对高水头长短叶片水轮机进行测试，包括：对所述多个运行评估结果进行预处理，生成多个运行去噪评估结果；按照高水头长短叶片水轮机的运行时序确定多个测试阶段；将所述多个运行去噪评估结果与多个测试阶段进行测试匹配，根据匹配结果进行测试。
10、进一步地，对所述多个运行评估结果进行预处理，生成多个运行去噪评估结果，包括：对所述多个运行评估结果的运行评估信号进行小波分解，获得信号小波系数；根据所述信号小波系数进行阈值量化，确定信号小波选取阈值；按照所述信号小波选取阈值对所述信号小波系数进行截取，对小于所述信号小波选取阈值的噪声信号置零，获得大于所述信号小波选取阈值的为有效信号信息；通过降噪滤波对所述有效信号信息进行滤波重构，获得多个运行去噪评估结果。
11、进一步地，所述降噪滤波的表达式为：
12、
13、其中，f(x)为多个运行去噪评估结果，x为有效信号信息，μ为x的均值，σ为x的标准差，e为过程中的噪声类型。
14、本发明还提供了一种高水头长短叶片水轮机监测优化系统，包括：第一获取模块：用于使用传感网络对高水头长短叶片水轮机进行实时传感采集，获得多个运行参数；第二获取模块：用于基于所述多个运行参数结合高水头流动数据，对高水头长短叶片水轮机的长短叶片进行动态采集，获得叶片动态运行参数集；生成模块：用于将所述多个运行参数、叶片动态运行参数集同步至运行评估模型，生成多个运行评估结果；测试模块：用于基于所述多个运行评估结果对高水头长短叶片水轮机进行测试，根据测试结果制定监测优化方案；监测模块：用于执行所述监测优化方案对高水头长短叶片水轮机运行监测。
15、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
16、本发明一种高水头长短叶片水轮监测优化方法，利用传感网络对高水头长短叶片水轮机进行实时传感采集，获得多个运行参数，实时监测高水头长短叶片水轮机的运行状态，确保了对高水头长短叶片水轮机状态的全面了解和及时响应。基于多个运行参数结合高水头流动数据对高水头长短叶片水轮机的长短叶片进行动态采集，获得叶片动态运行参数集，捕捉叶片在不同工况下的运动规律和受力情况，确保对高水头长短叶片水轮机叶片的工作状态有全面了解，为精确的性能评估提供了数据支持。将多个运行参数与叶片动态运行参数集同步至运行评估模型，生成多个运行评估结果，为高水头长短叶片水轮机的运行提供定量评估，预测高水头长短叶片水轮机的性能表现和可能出现的问题，指导维护决策。基于多个运行评估结果对高水头长短叶片水轮机进行运行测试，根据测试结果制定监测优化方案，确保监测优化方案的科学性和实用性，提高高水头长短叶片水轮机的运行效率和可靠性。执行监测优化方案对高水头长短叶片水轮机进行智能运行监测，实现高水头长短叶片水轮机的无人值守运行，提升运行安全性。
17、本发明一种高水头长短叶片水轮监测优化方法，利用传感网络实时监测高水头长短叶片水轮机的运行状态，结合高水头流动数据对高水头长短叶片水轮机的长短叶片进行动态监测，然后通过构建运行评估模型，分析高水头长短叶片水轮机的运行情况并根据运行评估模型的结果对高水头长短叶片水轮机的实际运行情况进行测试，制定优化策略，对高水头长短叶片水轮机进行智能化监控，自动调整运行参数。实现了对高水头长短叶片水轮机运行状态的实时监控和智能优化，预测潜在的故障，从而提升整个高水头长短叶片水轮机的运行效率和安全性，延长高水头长短叶片水轮机的使用寿命。
1.一种高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，所述传感网络，包括：
3.根据权利要求2所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于,所述获得多个运行参数，包括：
5.根据权利要求4所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，所述获得叶片动态运行参数集，包括：
6.根据权利要求1所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，将所述多个运行参数、叶片动态运行参数集同步至运行评估模型，生成多个运行评估结果，包括：
7.根据权利要求1所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，所述所述多个运行评估结果对高水头长短叶片水轮机进行测试，包括：
8.根据权利要求7所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，对所述多个运行评估结果进行预处理，生成多个运行去噪评估结果，包括：
9.根据权利要求8所述的高水头长短叶片水轮机监测优化方法，其特征在于，所述降噪滤波的表达式为：
10.一种高水头长短叶片水轮机监测优化系统，其特征在于，包括：
