重大设施减振技术及运行安全监控平台

项目简介

项目基本概况（含技术指标、技术创新点）

（1）开发了光纤光栅与电类传感器同步测量系统。系统软件基于LabView， 将电信号测量模块嵌入了Si425 光纤光栅解调程序中，同时采样及存储，实现了真正意义上的同步测量。

（2）提出了多振源、强噪音环境下的振动信号分析技术，结合实际工程振动实测，开展了信号分析和识别，基于功率传导方法初步揭示了流道脉动压力的作用和传递规律。建立了厂房设施动态参数和机组动荷载的识别反分析智能方法，以及多种动荷载和动参数的联合反演方法，为厂房设施振动分析提供了有力支撑。

（3）完善了机组轴系统的横向、纵向和竖向振动数值分析模型和在轴承、密封非线性特性下的自振特性及振动反应分析方法；利用CFD 技术分析研究了尾水管内部流场涡动特性，并基于实验成果给出了蜗壳、尾水管内部流场压力脉动分布和幅频特性对厂房振动反应的作用规律，以及原模型的相似关系。提出了水电站厂房各部位针对不同运行要求的振动控制标准建议值，为振动分析控制和优化设计奠定了基础。建立了不同布置和结构型式以及运行环境条件下的厂房动力学数值模型，提出了适宜的边界约束条件、加载方法和模拟手段，集成了静力、刚度、共振、机组振动和地震反应、疲劳等控制目标，给出了振动安全评价和抗振动优化设计的技术路线和实施方案。

市场前景分析

1、应用领域

本项目属于重大设施安全运行领域，针对既有及新建重大设施进行在线监 测，并开发了新型光纤传感器与实时在线监测平台；根据重大设施结构特性，通过引入消能减震技术，研制阻尼器耗能产品，结构上提高重大设施抗震能力；针对水电站重大厂房设施振动问题，提出减振技术路线和实施方案，相应技术和产品获得多项发明及实用新型专利。

2、经济和社会效益分析

（1）经济效益

（2）社会效益

通过光纤光栅在线监测技术，开展重大设施结构的安全监测，能够对灾害进行提前预警或在灾害发生后评估结构的损伤程度及其剩余寿命；通过消能减震技术，提高重大设施结构抗震设防等级，增加重大设施抵御地震破坏的风险和能力；

通过重大厂房设施动力分析和减振技术的研发和推广，其成果在我国 20 余座地面式厂房水电站、10 余座地下式水电站、近10 座抽水蓄能电站和若干座国际水电工程得到应用，解决了诸多设计和运行中的振动安全相关关键技术问题，成果应用为保证水电站系统动态安全和实现厂房动态优化设计提供了有力的技术支撑。综上，重大设施减振技术及运行安全监控平台的研究与应用社会效益显著。