1.研究背景 电站设计，建设初期对弧形工作闸门的减震问题并没有专门采取措施。运行期间，泄洪洞弧形工作闸门和深孔弧形工作闸门分别安装有一套闸门在线监测系统。汛期电站泄洪任务较重，泄水量较大，泄洪时实时在线监测系统能准确监测闸门结构的受力，变形及振动情况。行业内对于综合振动频率，振动位移，振动特征的弧形闸门安全评价体系仍是空白，并没有建立有效的弧形工作闸门状态诊断评价系统，无法从本质上解决闸门振动带来的安全隐患，无法实现闸门工作状态的可靠有效评估。 2.研究内容 本项目通过弧形工作闸门设备状态诊断评价系统，实现弧形闸门动态振动监测数据的实时分解，特征提取，智能分析与评价，及时预警和报警，首次在金属结构设备状态监测中提出基于振动信号分析的水工金属闸门状态识别算法，并将之编译成集成式实时分析程序，应用在各大型水利枢纽的金属结构状态监测中，克服了过去闸门振动剧烈程度完全凭直觉，振动危害程度无法量化的问题，为水工金属钢闸门的振动评价和安全性评价提供了新的技术与方法。 3.主要创新点 （1）研发了适用于水工金属闸门基于振动信号分析的状态识别方法，能够自适应实现振动信号分解和故障特征的精准量化，建立水工金属闸门状态特征数据库，实现了水工金属闸门工作状态是否正常的在线识别。（2）研发了水工金属闸门环境激励下的模态特征信息自适应提取方法，基于随机环境激励，运用协方差驱动的随机子空间法自适应提取出模态参数，建立了各模态特征信息的参考标准，实现水工金属闸门运行状态的在线安全性评价。（3）结合大型水电站弧形工作闸门三维有限元分析和闸门各典型开度状态下的振动特性，优化了传感器布置方案，解决了弧形工作闸门状态数据真实准确采集的难题。（4）基于水工金属闸门故障诊断及状态评价算法的核心技术，研发了弧形工作闸门设备状态诊断评价系统，填补了弧形工作闸门运行状态智能在线安全评价的行业空白，提高了设备监测和安全管理的智能化水平。 4.应用情况 目前，系统已经在大渡河公司大岗山水电站使用，它有效解决了大渡河公司大岗山水电站弧形工作闸门检修和故障诊断技术落后的现状，为检修员工提供了高水平的智能化辅助诊断手段，提高了大渡河公司的金属结构故障诊断水平和效率。该系统的成功应用，为大渡河公司检修员工提供了高水平的智能化辅助诊断手段，提高了大渡河公司的金属结构故障诊断水平和效率，增加了企业竞争力。