面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究

舒勇; 张昆; 谭政; 徐江; 黄泰山

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004

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面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究

更新时间：2026-01-26

- 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究
- Vol. 47, Issue S1, Pages: 23-32(2025)
- 作者机构：
  
  三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004
  CLC： TP18;TV734.1
- Published：2025
- 稿件说明：
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舒勇, 张昆, 谭政, et al. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 2025, 47(S1): 23-32.
DOI：

舒勇, 张昆, 谭政, et al. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 2025, 47(S1): 23-32. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004.

摘要

针对传统水泵水轮机故障诊断因设备数字化和智能化水平不足，造成实时映射困难，进而导致故障诊断速度慢、准确率低的问题，提出一种面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统.首先，分别采用Unity 3D和Matlab/Simulink搭建水泵水轮机三维物理模型和机理仿真模型，将三维物理模型与机理模型相结合，从而确保物理水泵水轮机和虚拟水泵水轮机同步运行.然后，针对手动选取堆叠降噪自编码器(stacked denoising auto-encoders

SDAE)网络超参数耗时费力且存在泛化能力不足的问题，提出一种基于哈里斯鹰算法(harris hawks optimization

HHO)和沙猫群算法(sand cat swarm optimization

SCSO)的混合优化算法自适应优化SDAE网络超参数.最后，将数字孪生模型与优化SDAE网络进行融合，设计面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断原型系统，解决传统离线仿真不能实现实时交互从而导致故障诊断速度慢、准确率低的问题.

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关键词

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