楊 虹，劉 剛，劉 旸，李江華

（1.中國水利水電科學研究院，北京 100038；2.南京市供電公司，江蘇 南京 210008；3.中水電海外投資有限公司，北京 100048）

水電機組狀態(tài)監(jiān)測現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

楊 虹1，劉 剛2，劉 旸3，李江華1

（1.中國水利水電科學研究院，北京 100038；2.南京市供電公司，江蘇 南京 210008；3.中水電海外投資有限公司，北京 100048）

目前應(yīng)用較為成熟的幾種水電機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)仍然局限于某一種特定功能的實現(xiàn)上，其功能模塊各自獨立，使得監(jiān)測結(jié)果缺乏共享性，難于全面掌握整個水電機組的運行狀態(tài)。本文對這幾種監(jiān)測技術(shù)的特點進行了分析，認為新出現(xiàn)的基于虛擬現(xiàn)實的水電機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)相對完善，其通過采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將外接I/O設(shè)備與虛擬系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，使用戶對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理簡便，既提高了系統(tǒng)的友好性、數(shù)據(jù)的共享性以及可理解性，又能降低設(shè)備的故障率，有效的解決傳統(tǒng)單一設(shè)備監(jiān)測造成的故障監(jiān)測不全面、預(yù)測性差等問題。目前該技術(shù)還需進一步研究才能真正應(yīng)用于現(xiàn)場化的設(shè)備檢測環(huán)境。

水電機組；狀態(tài)監(jiān)測；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；發(fā)展趨勢

1 研究背景

水電機組在水電廠中處于核心地位，其運行情況直接關(guān)系到全廠的安全、經(jīng)濟運行。隨著水電機組的容量、水頭、轉(zhuǎn)速等水電建設(shè)工程技術(shù)參數(shù)的規(guī)模越來越大，水電機組的穩(wěn)定性顯得愈發(fā)重要［1］。當前我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主題是低碳、節(jié)約、環(huán)保，為了達到這一目標，在結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的水電機組發(fā)電過程中，提高設(shè)備的可靠性以降低資本投入，越來越引起各大水電廠的關(guān)注［2］。

傳統(tǒng)的水電機組以定期的“預(yù)防性維修”為主，也稱“計劃檢修”，主要以時間為基礎(chǔ)。這種檢修方式靈活性較差，效率偏低，難以預(yù)防時間空白期內(nèi)的事故，導致機組故障率偏高、可靠性較低［3］。目前應(yīng)用較為廣泛的是以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的“預(yù)測性維修”，即狀態(tài)檢修，這種維修方式不僅可以減少水電機組運行過程中的人力投入，還能增加運行的可靠性，降低機組運行成本［4］。

以下介紹了幾種目前應(yīng)用較為成熟的水電機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，通過分析其技術(shù)特點，指出其實際應(yīng)用的不足，并提出一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的水電機組狀態(tài)監(jiān)測解決方案。文章最后給出了水電機組狀態(tài)監(jiān)測發(fā)展趨勢的幾點預(yù)測。

2 機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀

20世紀60年代，美國國家機械故障診斷研究會提出了狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，在之后的20年里，該技術(shù)逐漸從理論研究過渡到實踐階段［5］。1984年，為瑞士一家咨詢公司工作的Hartmann O專門針對如何提高水電機組的可靠性和機組運行效率進行了詳細分析［6］。1987年，來自加拿大的學者Faveri和Gail R.首次在微機上實現(xiàn)了水電機組的模型搭建，對機組檢修提供了較為合理的數(shù)據(jù)。90年代科技水平的高速發(fā)展為狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的長足進步提供了有效的技術(shù)保證。加拿大魁北克水電公司在1990—1992年間研發(fā)了一種狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，該技術(shù)能讓工作人員在機組運行過程中了解其運行狀態(tài)。90年代初期，歐盟基于當時的計算機與信息化的水平，將原本水電廠管理方面三個相對獨立的系統(tǒng)進行了整合，創(chuàng)建了一種較為完善的綜合管理系統(tǒng)。進入21世紀以來，隨著計算機各項技術(shù)的不斷完善，許多成熟的智能系統(tǒng)在水電廠狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)中得到了應(yīng)用，如德國申克公司的Vibrocontrol 4000系統(tǒng)和瑞士VIBRO-METER公司VM600系統(tǒng)，以及美國與加拿大兩國的研究機構(gòu)協(xié)作開發(fā)的水輪機汽蝕監(jiān)測系統(tǒng)等［7］。

國內(nèi)針對水電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究起步較晚，自20世紀90年代開始，水電部機電研究所、南京工學院和南京無線儀器廠協(xié)作研發(fā)的NW6231型水電機組監(jiān)測分析系統(tǒng)，用于機組振動在線監(jiān)測；以華中科技大學為代表的國內(nèi)一批高等院校也針對水電機組的狀態(tài)監(jiān)測進行了一系列的研究，代表性的產(chǎn)品有華中科技大學的HSJ型多功能監(jiān)測與分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠按照用戶的需求進行監(jiān)測系統(tǒng)的定制、安裝，分為在線監(jiān)測和機組性能分析兩類；北京奧技異電氣技術(shù)研究所有限公司的PSTA系列水電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，則可以滿足各種類型機組的需求，具備遠程分析和診斷功能，在國內(nèi)水電機組中的應(yīng)用較為廣泛，其性能已經(jīng)受了實踐的檢驗［8］；北京華科同安監(jiān)控技術(shù)有限公司TN8000系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、網(wǎng)絡(luò)部件和相關(guān)軟件組成［9］；中國水利水電科學研究院HM9000系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡(luò)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)采集層、服務(wù)器層和客戶訪問層的典型三層結(jié)構(gòu)［10］，TN8000和HM9000在國內(nèi)的應(yīng)用也比較廣泛。

國內(nèi)針對水電機組狀態(tài)監(jiān)測的研究雖然起步較晚，但是隨著近幾年研究的快速發(fā)展，其應(yīng)用過程中暴露出的一些問題還是值得在后續(xù)的研究中予以重點關(guān)注和探討，歸結(jié)起來主要有以下幾個方面：（1）功能分散。目前水電廠中的狀態(tài)監(jiān)測主要都偏向于水電機組的狀態(tài)分析，很少全面的涉及故障診斷、未來狀態(tài)的預(yù)測等方面的內(nèi)容［11］。遍歷國內(nèi)水電機組，目前仍沒有一個能夠全面具備以上三個方面功能的水電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。（2）診斷方法較為單一。水電機組的狀態(tài)分析主要根據(jù)機組的振動信號或者擺度信號，并沒有全面考慮影響水電機組狀態(tài)的影響因素，比如空蝕等。所以目前的機組狀態(tài)分析方法很難全面、準確的對水電機組的狀態(tài)進行監(jiān)測、分析。（3）系統(tǒng)冗余。由于存在功能分散問題，所以現(xiàn)有的孤立系統(tǒng)較多，并且很難結(jié)合到整個水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中，信息共享性差，資源利用率低。這樣不僅會造成后期系統(tǒng)維護工作量大，而且會有許多重復(fù)性、冗余性的工作，降低整個系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。（4）缺少實踐驗證。這是目前所有行業(yè)都存在的一個問題。許多研究工作只是停留在紙面上，并沒有應(yīng)用到實際的場景中。

3 常見狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

國內(nèi)外的專家學者針對水電機組狀態(tài)監(jiān)測的研究從來都沒有停止過，目前已經(jīng)有一些較為成熟的技術(shù)在水電廠得到了廣泛應(yīng)用。比如機組穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)、空氣間隙與磁場強度監(jiān)測技術(shù)、發(fā)電機局部放電監(jiān)測技術(shù)等。筆者針對目前應(yīng)用較為廣泛的幾種水電機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)進行概略的介紹，并在此基礎(chǔ)上提出一種目前研究比較熱門的監(jiān)測技術(shù)，在后面進行詳細論述。

3.1 機組穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)該技術(shù)主要適用于水電機組的機械振動的監(jiān)測。監(jiān)測的內(nèi)容主要包括主結(jié)構(gòu)振動、水壓脈動、主軸承的擺動幅度等。針對每項技術(shù)參數(shù)都采用特定的傳感器進行監(jiān)測，其對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 技術(shù)指標與傳感器對應(yīng)關(guān)系

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將各個傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行匯總、分類、分析，判斷機組的穩(wěn)定性。需要指出的是，根據(jù)機組型號及容量的不同，監(jiān)測點并不是一概而論的。實際應(yīng)用中，一般根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定監(jiān)測點的位置和數(shù)量。目前國內(nèi)關(guān)于機組穩(wěn)定性監(jiān)測方面的研究，已經(jīng)有較為成熟的數(shù)據(jù)［12］。

定子繞組所承受的電動力與電流的二次方成正比，所以當發(fā)電機的單機容量增加時，這種電動力也會成倍的增加。值得注意的是，當定子繞組的端部長時間處于100 Hz振動的環(huán)境下，再加上如果固定的較差，則很可能短期內(nèi)被嚴重磨損，甚至達到擊穿的臨界。此外，由于大朝山水電站發(fā)生的轉(zhuǎn)輪葉片和卡門渦之間的共振，導致轉(zhuǎn)輪葉片轉(zhuǎn)速過快而引起的葉片裂縫現(xiàn)象，人們不得不對此類共振現(xiàn)象進行細致而有針對性的研究［12］。由此取得一系列的研究成果已經(jīng)在國內(nèi)的一些大型水電站得到了實際的應(yīng)用，在一定程度上推動了機組穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)的進一步發(fā)展和成熟。

3.2 空氣間隙與磁場強度監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)有的水電站都是采用平板電容式傳感器對水輪發(fā)電機組的空氣間隙和磁場強度進行量測，整個過程的數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示均是由計算機技術(shù)完成的。

加拿大的一家維保監(jiān)測公司VibroSystM，研究出了一種發(fā)電機空氣間隙監(jiān)測系統(tǒng)AGMS（Air Gap Measurement System），這個系統(tǒng)是專門為監(jiān)測水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子和定子的動態(tài)性能而研發(fā)的。一經(jīng)生產(chǎn)，便在一些大型的水電機組中得到了廣泛的應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計，截止到1997年底，該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在600多座水輪發(fā)電機組中，是目前應(yīng)用比較成熟的同類系統(tǒng)之一。

國內(nèi)針對水輪發(fā)電機空氣間隙監(jiān)測技術(shù)的研究起步較晚，而且沒有得到足夠的重視，導致現(xiàn)在仍然沒有一種成功的實際應(yīng)用系統(tǒng)。但是隨著水電機組監(jiān)測技術(shù)大發(fā)展的需求，我國的一些大型的水電廠（三峽、二灘等）陸續(xù)引進了上面提到的AGMS系統(tǒng)的一些子模塊或者整個系統(tǒng)引進，并嘗試著在一些機組上安裝、運行，也取得了一些應(yīng)用經(jīng)驗［13-14］。

3.3 發(fā)電機局部放電監(jiān)測技術(shù)定子繞組的絕緣老化所造成的故障占水電機組電氣故障的五分之二，而電氣故障在水電機組全部故障中占到一半左右［15］。所謂局部放電，指的是水輪發(fā)電機定子繞組絕緣層的內(nèi)部或邊緣發(fā)生的非貫穿性放電現(xiàn)象。在高壓絕緣環(huán)境中，系統(tǒng)中的一些小空隙或者表面都有較大幾率產(chǎn)生局部放電。實際中，定子繞組一直處于高溫、高壓以及各種化學物質(zhì)和機械振動影響的環(huán)境中，對其絕緣水平要求較高。時間久了，絕緣老化、磨損都會增加局部放電的幾率，破壞定子繞組的絕緣系統(tǒng)。所以，很有必要對定子繞組的絕緣放電進行在線監(jiān)測，以便盡早發(fā)現(xiàn)故障并及時解決，避免導致機組運行事故的發(fā)生。

國外一般采用電容傳感器對局部放電的信號進行監(jiān)測，傳感器的容量介于375～1000 pF之間，直到20世紀70年代，才有80 pF的電容器應(yīng)用于實際。國內(nèi)針對水輪發(fā)電機局部放電技術(shù)的研究和應(yīng)用進展較遲，而且發(fā)展緩慢［16］。

3.4 主變壓器油氣監(jiān)測技術(shù)變壓器的內(nèi)部故障主要包括過熱引起的故障、放電引起的故障以及絕緣受潮失靈導致的故障等類型。早期發(fā)現(xiàn)及鑒別電力變壓器故障的主要方法是對變壓器中的氣體進行色譜分析。發(fā)展到后來，陸續(xù)出現(xiàn)了氣相色譜分析、光聲光譜分析等方法［17］。

氣相色譜分析法［18］是一種離線分析方案，主要應(yīng)用在實驗室環(huán)境中，目前應(yīng)用比較廣泛而且技術(shù)已經(jīng)相對成熟。代表性成果主要是Serveron公司的油中溶解氣體分析DGA（Dissolved Gas Analysis）在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠支持IEEE以及IEC對數(shù)據(jù)進行分析和診斷，目前已經(jīng)應(yīng)用到三峽水電廠的部分機組中。

光聲光譜技術(shù)［19］的最終目的是得到某種氣體的含量，主要采用的原理是不同的氣體分子可以由不同波長的紅外線進行激發(fā)，然后通過測量封閉容器中氣體的壓力大小，得到某種確定氣體的含量。該種技術(shù)的主要代表產(chǎn)品是英國凱爾曼有限公司研制的TRANSPORT X（便攜型）變壓器油氣監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對8種氣體產(chǎn)生的故障進行量測，能夠最大程度的克服傳統(tǒng)分析法中干擾分析的弊端。

3.5 水輪機空蝕監(jiān)測技術(shù)空蝕是影響水輪機正常運行的主要威脅之一，既可以影響整個發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，也會降低機組運行的穩(wěn)定性。盧森堡Korto研制了一項新的多維空蝕監(jiān)測技術(shù)，并開發(fā)了水輪機多維空蝕監(jiān)測系統(tǒng)［20］，具有相當高的研究價值及工程實際意義，大大推動了空蝕監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。相較于國外較為深入的水輪機空蝕技術(shù)，我國針對這一故障因素的研究才剛剛起步。清華大學、華中科技大學等開發(fā)了一種基于超聲波傳感器的水輪機空蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，為在線監(jiān)測與診斷水泵和水輪機的空蝕現(xiàn)象提供了簡捷易行的手段，但還不能有效的診斷機組空蝕強度，其監(jiān)測數(shù)據(jù)只能作為運行中的輔助分析工具［21］。

從上面的介紹中，我們可以得出以下結(jié)論：目前水電廠中的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)仍然局限在實現(xiàn)某一種特定功能上，各個獨立的功能模塊的監(jiān)測結(jié)果的共享性較差，監(jiān)測內(nèi)容單一，各自獨立，很難全面的掌握整個水電機組的運行狀態(tài)，存在嚴重的重信息采集、輕狀態(tài)分析的問題，目前急需一種綜合的監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和綜合分析。

4 基于虛擬現(xiàn)實的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的機組狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)能有效解決傳統(tǒng)監(jiān)測方法監(jiān)測數(shù)據(jù)共享性以及整體性較差的問題，能將監(jiān)測數(shù)據(jù)表達的更加簡潔、形象，克服了原來監(jiān)測系統(tǒng)對運行人員要求高、主觀影響大的弊端。

所謂虛擬現(xiàn)實，指的是以一種更為直觀的方式將需要監(jiān)測的設(shè)備狀態(tài)完整、全方位、形象地展示出來，讓運行和維護人員以較“自然”的方式感知實際機組設(shè)備的狀態(tài)；并提供“恰當”的狀態(tài)分析，輔助運行和維護人員開展設(shè)備狀態(tài)分析，為設(shè)備故障診斷打基礎(chǔ)［22］。

水電機組虛擬化表示就是以虛擬環(huán)境和三維技術(shù)對目標進行模擬，以一種虛擬現(xiàn)實的技術(shù)將不能以書本知識、數(shù)據(jù)表示的場景，用“身臨其境”的方式表達出來，提供給用戶一種簡潔、直觀、具體的機組信息。用戶可以通過一些外接I/O設(shè)備與虛擬系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的交互，也可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行處理，仿佛身臨其境一般，大大的提高了系統(tǒng)的友好性、數(shù)據(jù)的共享性以及可理解性，減少了設(shè)備故障的概率［23-24］。

這種技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖可以用圖1來表示。從圖中我們可以看出，整個系統(tǒng)分為了三大塊。分別是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、虛擬環(huán)境信號處理等部分。該圖能形象的說明數(shù)據(jù)的處理流程及情況。需要指出的是，數(shù)據(jù)采集過程中的主要數(shù)據(jù)分析方式為以下三點［25-26］：

（1）監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)模塊信息的共享。信息源主要有主站SCADA（Super?visory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、故障濾波系統(tǒng)、EMS（Energy Management System）能源管理系統(tǒng)等。實現(xiàn)信息共享的同時，為了保證信息的一致性，避免錯誤信息導致的嚴重運行后果，監(jiān)控系統(tǒng)通過單向隔離技術(shù)獲取設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，這樣做的另一個好處是能有效節(jié)約數(shù)據(jù)采集成本。

（2）狀態(tài)監(jiān)測傳感器。計算機系統(tǒng)作為主要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為了使量測數(shù)據(jù)更加全面、徹底，給設(shè)備加裝狀態(tài)監(jiān)測傳感器，不僅使得監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性增加，而且在有些場合能有效降低設(shè)備狀態(tài)量測的經(jīng)濟性，在虛擬狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)中是很有必要的。

（3）特殊場合，不能進行實時狀態(tài)監(jiān)測時，則需要進行人工巡檢，將得到的數(shù)據(jù)人工錄入到監(jiān)測系統(tǒng)中去。

虛擬系統(tǒng)在通過各種手段獲得機組狀態(tài)數(shù)據(jù)之后，通過對設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)字化，得到設(shè)備狀態(tài)的數(shù)字化表達形式。然后系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將得到的機組設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)跟現(xiàn)有的實時數(shù)據(jù)庫、歷史庫等數(shù)據(jù)進行交互，實現(xiàn)上述狀態(tài)數(shù)據(jù)的虛擬表達，實現(xiàn)機組狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析、整合，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測分析、遠程巡檢等機組狀態(tài)監(jiān)測功能［27-28］。

監(jiān)測系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實表達形式如圖2所示。用戶通過在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測界面上與虛擬系統(tǒng)進行交互（通過I/O設(shè)備，如鼠標、鍵盤等），進行導航監(jiān)測分析，引導用戶進行狀態(tài)監(jiān)測瀏覽、查看監(jiān)測設(shè)備參數(shù)和輔助進行設(shè)備分析，為設(shè)備狀態(tài)故障檢測、分析評估提供有價值的參考數(shù)據(jù)。

圖1 基于虛擬現(xiàn)實的機組狀態(tài)監(jiān)測解決方案框圖

將機組狀態(tài)數(shù)據(jù)采集之后，就需要對采集到的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析，判斷機組狀態(tài)。數(shù)據(jù)分析作為判斷機組狀態(tài)的最重要的一環(huán)，目前多數(shù)為人工完成，根據(jù)專家或運行人員的經(jīng)驗確定機組的運行狀態(tài)，精確性以及效率都較低。人工智能技術(shù)能夠用計算機替代上述需要人工完成的工作，不僅能降低數(shù)據(jù)處理過程中的誤差或者錯誤，而且能提高效率以及診斷結(jié)果的準確性。目前常用的分析方法有統(tǒng)計分析法、閾值分析法、對比分析法、關(guān)聯(lián)分析等，見圖3所示。

通過以上技術(shù)（狀態(tài)監(jiān)測、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)）手段，可以以一種更加簡潔、高效、形象的方式實現(xiàn)機組設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)表達，為機組的故障監(jiān)測與分析提供數(shù)據(jù)支持，為整個機組的安全、經(jīng)濟運行提供強有力的保障。

圖2 機組狀態(tài)監(jiān)測虛擬現(xiàn)實表達

圖3 機組狀態(tài)監(jiān)測分析

5 狀態(tài)監(jiān)測的發(fā)展趨勢

本文在介紹幾種主要的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種新的機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能有效的克服單個監(jiān)測系統(tǒng)造成信息共享不全面、采集數(shù)據(jù)單一、分析故障不完整等缺點。雖然國內(nèi)已經(jīng)有相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)采用計算機技術(shù)來提高水電機組監(jiān)測的精確性和全面性，但是針對這一方面的研究仍然處于初級階段，綜合研究目前的成果，依然存在以下幾個方面亟待研究：（1）機組狀態(tài)監(jiān)測與故障分析作為機組正常運行的重要保證，其分析技術(shù)與方法仍然需要進一步的研究和探索。不應(yīng)簡單的停留在實驗室環(huán)節(jié)，一些故障監(jiān)測分析方法需要與現(xiàn)場的專家或工作人員進行現(xiàn)場交流，不斷的總結(jié)研究，才能推出更全面、系統(tǒng)的分析方法。（2）基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究依然處于起步階段，與現(xiàn)場專家感知設(shè)備檢測知識的真實體驗還有差距，真正實現(xiàn)“如臨現(xiàn)場”的設(shè)備檢測環(huán)境，還需要去做大量的工作。

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The current research and development analysis of condition monitoring for hydroelectric generating units

YANG Hong1，LIU Gang2，LIU Yang3，LI Jiang-hua1
（1.China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China；2.Nanjing Power Supply Co.，Nanjing 210008，China；3.Sinohydro Resources Ltd，Beijing 100048，China）

The currentcondition monitoring systemsofhydroelectric generating unitsare stilllimited to achieve a particular function.Each function module of the monitoring systems works independently，having no data sharing with each other.So it is difficult to fully grasp the running state of hydroelectric generating units.This paper analyzed the technical characteristics of different condition monitoring technologies，and then drew a conclusion that virtual reality technology could better realize the hydroelectric generating units’condition monitoring.By adopting external I/O devices，the scheme realizes the data sharing of the whole system.Thus，it owns better performance than traditional hydroelectric generating units monitoring technolo?gies，such as easier data dealing，better system friendliness and data sharing，lower failure rate，etc.The virtual reality technology can effectively solve the less comprehensive and poor predictive problems that tradi?tional single equipment monitoring has.Regrettably，it still has a long way to go to accomplish the practi?cal test of this technology.

hydroelectric generating units；condition monitoring；virtual reality technology；development ten?dency

TV737

A

10.13244/j.cnki.jiwhr.2014.03.014

1672-3031（2014）03-0300-06

（責任編輯：韓 昆）

2014-04-22

楊虹（1961-），女，重慶人，高級工程師，主要從事水電機電技術(shù)研究。E-mail：yangh@iwhr.com