一种物理引导的水泵水轮机变工况无监督故障预警方法

本发明公开了一种物理引导的水泵水轮机变工况无监督故障预警方法。本发明针对过渡工况下监测信号强非平稳、正常工况迁移与故障退化高度混叠的难题，设计了一种物理知识引导的预警框架。首先，提出物理约束趋势分解模块，通过辨识时变等效物理参数并结合机理模型生成理论动态响应作为趋势分量，将监测信号与理论响应的偏差作为扰动分量，实现具有物理一致性的信号解耦；然后，设计多尺度自适应融合机制，以导叶开度变化率定义非平稳强度指标生成物理先验权重，并通过可学习权重网络与一致性损失融合多尺度信息，构建趋势感知Transformer学习健康工况下平衡态与扰动态的联合演化规律；最后，定义平衡态迁移指数和扰动累积指数，将预测误差分解为可独立解释的物理维度，结合动态工况记忆机制实现健康基准空间的自适应扩展，有效区分正常工况切换与故障退化。该方法显著提升了变工况条件下无监督故障预警的准确性与泛化能力。