[发明专利]一种基于图像灰度叠加的水电机组综合振动区获取方法

权利要求书

1.一种基于图像灰度叠加的水电机组综合振动区获取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：采集水电机组上各个测点的测值；

其中，水电机组的测点至少包括上导X向摆度、上导Y向摆度、下导X向摆度、下导Y向摆度、水导X向摆度、水导Y向摆度、上机架径向振动、下机架径向振动、下机架垂直振动、定子机座径向振动、顶盖径向振动、顶盖垂直振动、导叶后压力脉动中的任意两个，每个测点的测值是对应测点在已知水电机组负荷和水头下的测点数据计算得出；

步骤2：依据步骤1中的测值绘制步骤1中各个测点的等值线云图；

其中，依据各个测点的测值的振动区划分得到以负荷、水头为二维坐标，测值为目标的等值线云图；

测点的测值超过对应测点的预设限制值时，所述测点的测值属于振动区，未超过对应测点的预设限制值时，所述测点的测值属于非振动区；

所述等值线云图划分为与测值的振动区类别对应的非振动区和振动区；

步骤3：获取步骤2中各个等值线云图的灰度矩阵E_i；

其中，将步骤2中的各个等值线云图中的非振动区的灰度色阶设置为0，将振动区的灰度色阶设置为1；

E_i表示第i个测点对应的灰度矩阵；

步骤4：依据综合振动区划分目标设置步骤3中各个灰度矩阵E_i的权重系数w_i以及阈值b；

其中，预设综合振动区划分目标与各个灰度矩阵的权重系数w_i以及阈值b的对应关系，所述对应关系是依据专家经验得到的；

0＜b＜Σw_i，0≤i≤n；

其中，w_i表示第i个灰度矩阵的权重系数，n为灰度矩阵的数量；

步骤5：依据步骤4设置的各个灰度矩阵的权重系数对灰度矩阵进行加权求和得到综合矩阵，并对综合矩阵中的元素进行色阶调整形成综合灰度矩阵E；

其中，将加权求和得到的综合矩阵中大于阈值b的元素设置为同一灰度色阶，剩余元素设置为另一灰度色阶得到综合灰度矩阵E；

步骤6：将步骤5中的综合灰度矩阵输出成图像得到目标综合振动区的云图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2中绘制各个测点的等值线云图包括如下步骤：

步骤21：构建负荷、水头、测值的三维坐标系；

步骤22：依据步骤1中各个测点的测值构建与步骤21中负荷、水头坐标对应的网格矩阵；

步骤23：依据步骤1中各个测点的测值对网格矩阵对应的测值采用快速凸包生成算法、三角剖分算法进行插值；

步骤24：利用步骤23插值中超过对应测点的预设限制值的测值生成以负荷、水头为坐标，测值为目标的各个测点的等值线云图；

其中，步骤22具体包括如下步骤：

首先，依据步骤1中各个测点的测值获取到所述水电机组的负荷和水头的最大值和最小值，并依据负荷和水头的最大值和最小值分别获取到负荷区间和水头区间；

然后，将所述负荷区间划分为N个等距区间以及将所述水头区间划分M个等距区间以形成M×N网格矩阵；

其中，N、M均为正整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取测点的测值的过程如下：

获取在连续若干个采样周期中每个周期内测点数据的幅值，所述幅值为每个周期内测点数据的最大值和最小值之差；

计算测点在所述连续若干个采样周期内幅值的平均值，所述平均值为测点的一个测值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述综合振动区划分目标为得到预设目标功能的综合振动区，影响所述预设目标功能的测点对应的灰度矩阵的权重系数大于剩余测点对应的灰度矩阵的权重系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：影响所述预设目标功能的所有测点对应的灰度权重系数均相同，剩余测点对应的灰度矩阵的权重系数均相同。