随着大型水电机组容量提升与电网负荷需求激增，发电机出口断路器（GCB）作为电力系统核心保护设备，其可靠性直接关乎电厂安全与经济运行。然而，传统运维模式面临严峻挑战，进口GCB因技术封闭难以实现内部状态监测，大部分故障源于机械特性劣化却缺乏预警手段；人工巡检与定期解体检修效率低、成本高，全封闭结构导致故障定位困难。在此背景下，项目聚焦“大容量GCB多参量在线监测与多场耦合技术”研发，攻克三大核心难题：一是全封闭设备“黑箱化”监测，通过非接触式磁电位移传感器、双光谱红外热像仪与SF6微水密度传感器的集成应用，实现机械位移、触头温度、气体密度的全维度实时采集，突破进口设备技术封锁；二是多源异构数据智能诊断，创新提出多元数据融合分析模型，有效解决机械动作时序数据有效特征提取及相位偏移问题；三是多场耦合仿真与5G协同架构，构建电磁及温度场三维仿真体系，量化43种工况下损耗与温升规律，支撑设计优化与状态评估，并依托5G切片技术与边缘计算节点，实现数据毫秒级传输与红外视频流稳定解析。项目突破了传统单一参数监测的局限，集成了非接触式位移、双光谱红外热像、SF6微水密度等多传感器，实现了对GCB机械特性、温度场、气体状态的全面监测，为设备状态评估提供了更全面的数据支撑。技术方案模块化设计适配不同型号GCB，诊断模型支持迁移学习快速适配新场景，5G架构兼容多种工业通信协议，已在多个水电站试点应用。经济社会效益突出，年节约运维成本12万元，避免非计划停机可挽回电量损失657.6万元/年，降低电网冲击风险，助力“双碳”目标下清洁能源高效消纳。行业推动价值深远：成果打破进口设备技术垄断，推动电力行业的持续创新与发展，为实现安全、稳定、高效的电力供应体系贡献力量。