本发明属于水轮发电机制动闸状态监测，具体涉及一种水轮发电机制动闸的监测方法和相关装置。
背景技术：
1、水轮发电机组转子制动系统作为水电站核心设备之一，在确保发电机平稳启动和安全停止的过程中发挥着重要作用。它不仅有助于实现水轮发电机组的快速启停，而且能有效避免推力轴承在低速运转时的损伤。因此，制动系统的性能对于保障水电站的运行安全和延长设备使用寿命至关重要。
2、猴子岩水轮发电机组即采用了机械气动式制动闸，每台机组配置了24个制动闸，通过制动腔和复归腔内的气压变化来控制制动闸的动作。为了监控制动闸的运行状态，系统配备了机械式行程开关，用以监视制动闸的行程。然而，在实际运行中发现，行程开关由于频繁的机械动作和挤压，常导致固定支架断裂，影响了监测的可靠性。此外，行程开关只能提供静态位置信息，而无法反馈制动闸在行程中的动态状态，也不能监测制动片的磨损情况，这些局限性使得对制动系统的监测不够全面。
3、当前，针对水轮发电机组转子制动行程与磨损的监测技术仍处于初级阶段，主要依赖于机械气动制动装置上的行程开关。这种方法存在明显的缺陷：行程开关容易因过度挤压或机械疲劳而失效，且无法提供制动过程中动态信息或制动片的具体磨损量。这种非精细化的监测方式限制了对制动系统全面运动状态的监控，降低了设备维护的效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水轮发电机制动闸的监测方法和相关装置，旨在通过精确测量转子制动的活动行程距离，实时判断制动系统是否正常工作，同时监测制动片的磨损情况，为水力发电系统提供可靠的状态监测和维护数据，实现更为精细化的监测。
2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
3、第一方面，本发明提供一种水轮发电机制动闸的监测方法，包括如下步骤：
4、响应于水轮发电机制动系统的制动信号，获取激光发射点到制动闸块间往返的多组连续激光信号；
5、计算每一组往返的连续激光信号的相位差，并基于相位差计算每组激光信号对应的制动闸块的移动行程；
6、结合每组连续激光信号的发射时间形成移动行程的时序数据；
7、当时序数据的变化趋势满足稳定条件时，从时序数据中提取稳定的移动行程作为制动闸块的制动行程；
8、基于制动行程，利用预训练的磨损识别模型得到制动闸块对应的磨损值，磨损识别模型是利用制动闸块历史制动行程数据和磨损数据训练而成的；
9、基于制动行程和磨损值判断制动闸块的状态，从而实现对水轮发电机制动闸的监测。
10、进一步的，当激光发射点有多个时，多个激光发射点以最小化磁场干扰为目标排布，多个激光发射点同步发射连续激光信号，且每个激光发射点发射的激光信号频率不同，移动行程基于多个激光发射点的激光信号融合确定。
11、进一步的，基于多个激光发射点的激光信号融合确定移动行程，包括：
12、选择至少一个发射低频激光信号的激光发射点的激光信号确定第一移动行程，低频激光信号的调制波长大于制动闸块最大行程的两倍；
13、在第一移动行程的基础上，选择至少一个发射高频激光信号的激光发射点的激光信号确定第二移动行程，高频激光信号的调制波长大于制动闸块最大行程的两倍；
14、基于第一移动行程和第二移动行程确定最终的移动行程。
15、进一步的，移动行程按照下式计算：
16、；
17、式中，为移动行程，为激光信号往返全程中的整周期数，为相位差，为电尺长度，等于调制波长的二分之一。
18、进一步的，当激光发射点只有一个时，激光发射点发出的连续激光信号的调制波长大于制动闸块最大行程的两倍，移动行程按照下式计算：
19、；
20、进一步的，计算每一组往返的连续激光信号的相位差之后，还包括：
21、结合水轮发电机制动闸的振动和温度数据对相位差进行修正处理。
22、第二方面，本发明提供了一种水轮发电机制动闸的监测装置，包括：
23、信号采集模块，用于响应于水轮发电机制动系统的制动信号，获取激光发射点到制动闸块间往返的多组连续激光信号；
24、计算模块，用于计算每一组往返的连续激光信号的相位差，并基于相位差计算每组激光信号对应的制动闸块的移动行程；
25、数据分析模块，用于结合每组连续激光信号的发射时间形成移动行程的时序数据；还用于当时序数据的变化趋势满足稳定条件时，从时序数据中提取稳定的移动行程作为制动闸块的制动行程；
26、识别模块，用于基于制动行程，利用预训练的磨损识别模型得到制动闸块对应的磨损值，磨损识别模型是利用制动闸块历史制动行程数据和磨损数据训练而成的；
27、监测模块，用于基于制动行程和磨损值判断制动闸块的状态，从而实现对水轮发电机制动闸的监测。
28、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，设备包括处理器以及存储器：
29、存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；
30、处理器根据计算机程序的指令执行如第一方面的一种水轮发电机制动闸的监测方法。
31、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种水轮发电机制动闸的监测方法。
32、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种水轮发电机制动闸的监测方法。
33、综上，本发明提供了一种水轮发电机制动闸的监测方法和相关装置，包括响应于水轮发电机制动系统的制动信号，获取激光发射点到制动闸块间往返的多组连续激光信号；计算每一组往返的连续激光信号的相位差，并基于相位差计算每组激光信号对应的制动闸块的移动行程；结合每组连续激光信号的发射时间形成移动行程的时序数据；当时序数据的变化趋势满足稳定条件时，从时序数据中提取稳定的移动行程作为制动闸块的制动行程；基于制动行程，利用预训练的磨损识别模型得到制动闸块对应的磨损值，磨损识别模型是利用制动闸块历史制动行程数据和磨损数据训练而成的；基于制动行程和磨损值判断制动闸块的状态，从而实现对水轮发电机制动闸的监测。本发明通过激光信号的相位差测量和预训练的磨损识别模型，实现了对水轮发电机制动闸块的精确动态监测和磨损评估，显著提高了监测的可靠性和全面性，从而保障了水电站的安全运行和设备的高效维护。
1.一种水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，当所述激光发射点有多个时，多个所述激光发射点以最小化磁场干扰为目标排布，多个所述激光发射点同步发射所述连续激光信号，且每个所述激光发射点发射的激光信号频率不同，所述移动行程基于多个所述激光发射点的激光信号融合确定。
3.根据权利要求2所述的水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，基于多个所述激光发射点的激光信号融合确定所述移动行程，包括：
4.根据权利要求2所述的水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，所述移动行程按照下式计算：
5.根据权利要求4所述的水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，当所述激光发射点只有一个时，所述激光发射点发出的所述连续激光信号的调制波长大于制动闸块最大行程的两倍，所述移动行程按照下式计算：
6.根据权利要求1所述的水轮发电机制动闸的监测方法，其特征在于，计算每一组往返的所述连续激光信号的相位差之后，还包括：
7.一种水轮发电机制动闸的监测装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的一种水轮发电机制动闸的监测方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的一种水轮发电机制动闸的监测方法。
