1.一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，采用一种水轮机振动数据采集试验系统，包括依次连通的进水管(1)、转轮室(5)、尾水管(6)，所述进水管(1)内根据水流方向依次设置有灯泡体(2)、导叶(3)，所述导叶(3)连接有转轮(4)，所述转轮(4)位于转轮室(5)内，所述转轮室(5)的外侧设置有激光测振仪(7)，所述激光测振仪(7)通过导线电连接有数据采集系统(8)，所述数据采集系统(8)连接有控制台(9)，具体按照如下步骤实施：步骤1，一种水轮机振动数据采集试验系统，水流依次经过进水管(1)、灯泡体(2)、导叶(3)、转轮(4)以及尾水管(6)；

步骤2，采用激光测振仪(7)对转轮(4)的振动速度信号进行采集，并将测量数据通过数据采集系统(8)发送到控制台(9)，得到振动速度信号采样后的时间序列x(t)；

步骤3，将步骤2中采集到的振动速度信号x(t)通过低通滤波器进行滤波得到滤波后的振动速度信号x1(t)；

步骤4，对滤波后的振动速度信号x1(t)进行去均值处理，得到处理后的振动速度信号x′1(t)；

步骤5，对步骤4中去均值处理后的振动速度信号x′1(t)进行白化处理，得到白化处理后的信号z(t)；

步骤6，对白化处理后的信号为z(t)进行变分模态分解，得到分解后的信号u(t)；

步骤7，用主成分分析对分解后的信号u(t)进行降维处理，得到新的信号u’(t)；

步骤8，将u’(t)进行独立分量分析，分离出信号u。

2.根据权利要求1所述的一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，所述步骤

4中x′1(t)的计算方法为：x′1(t)＝x1(t)‑E(x1(t))     (1)其中，E(x1(t))表示振动速度信号的均值，x1(t)表示经步骤3滤波后的振动速度信号x1(t)；

其中，N表示振动速度信号的长度。

3.根据权利要求1所述的一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，所述步骤

5白化处理后的信号z(t)计算方法为：z(t)＝Qx′(t)     (3)其中，Q为白化矩阵；

由于白化信号满足以下的公式(4)，其中，I为单位向量；

T T T

E{z(t)z(t) }＝E(Qx'(t)x'(t) Q)＝I    (4)T

对处理后的振动速度信号x′1(t)的协方差矩阵Rxx＝{x′1(t)x′1(t) }进行特征值分解得到以下公式:

T

RXX＝EDE       (5)其中，E为一个正交矩阵，其组成来自于协方差矩阵的特征向量，D为一个对角矩阵，其组成来自于特征向量关联的特征值；

根据(4)和(5)可得到白化矩阵为：

4.根据权利要求1所述的一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，所述步骤

6具体为：

步骤6.1，输入振动信号z(t)，确定初始化模态数K，设定惩罚因子α和带宽τ；

步骤6.2，根据步骤6.1中设定的参数对振动信号进行变分模态分解，观察每个模态分量的中心频率ωk；

步骤6.3，判断中心频率ωk与空化特征频率f是否相近，判断方法如下：当|ωk‑f|≤0.001时，则确定模态数K＝K‑1，执行步骤6.4；

当|ωk‑f|>0.001时，则确定模态数K＝K+1，返回步骤6.2；

步骤6.4，输出分解后的信号u(t)。

5.根据权利要求1所述的一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，所述步骤

8具体为：

步骤8.1，输入信号u’(t)；

步骤8.2，初始化w(0)，令||w(0)||＝1，k＝1；

步骤8.3，计算信号u’(t)的数学期望E(u’)；

T 3

步骤8.4，根据迭代公式w(k)＝E{u'[w(k‑1) u']}‑3w(k‑1)进行迭代；

T

步骤8.5，判断|w(k) w(k‑1)|‑1是否接近0，判断方法如下：T

当|w(k) w(k‑1)|‑1≤0.001时，输出分离矩阵w(k)；

T

当|w(k) w(k‑1)|‑1＞0.001时，令k＝k+1，返回步骤8.4；

T

步骤8.6，将分离矩阵w(k)进行转置得到w(k) ，然后将转置后的分离矩阵乘上信号u’T

(t)可得到分离后的信号u＝w(k) u′(t)。

6.根据权利要求1所述的一种贯流式水轮机振动信号分离方法，其特征在于，所述激光测振仪(7)的测点与转轮室(5)对应的位置处水平距离为L，0.5m≤L≤30m。