[發明專利]一種船舶電力推進系統故障模式風險確定方法及系統

有效

• 申請號: 202010151653.5
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111291452B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 宋偉偉;劉勝;譚銀朝;岳昌華;郭曉杰
• 申請（專利權）人: 威海海洋職業學院;哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種船舶電力推進系統故障模式風險確定方法，其特征在于，包括：

獲取船舶電力推進系統的層次模型；

通過功能分析法和所述層次模型確定所述船舶電力推進系統中功能失效的設備；

利用所述功能失效的設備以及失效模式與影響分析，確定所述船舶電力推進系統的故障模式和所述故障模式的風險因子；

采用專家知識經驗、模糊語言術語集和模糊數理論對所述風險因子及所述風險因子的權重進行計算，得到所述故障模式的模糊風險優先數；

利用質心法和α-割集理論對所述模糊風險優先數進行解模糊化，得到所述模糊風險優先數的解模糊值；

依據所述解模糊值，采用決策試驗與評估實驗室方法對所述故障模式進行風險優先排序，得到故障模式風險序列表；所述故障模式風險序列表用于對所述船舶電力推進系統進行檢查和維修；具體包括：

獲取故障原因；

利用所述解模糊值，構建所述故障模式和所述故障原因之間的初始直接影響關系矩陣其中，d_vw表示所述初始直接影響關系矩陣D中第v行第w列的元素；v表示所述初始直接影響關系矩陣D的行序號，v∈M+B；w表示所述初始直接影響關系矩陣D的列序號，w∈M+B；D₁₁表示所有所述故障原因對所有所述故障原因的影響關系矩陣，D₁₂表示所有所述故障原因對所有所述故障模式的影響關系矩陣，D₂₁表示所有所述故障模式對所有所述故障原因的影響關系矩陣，D₂₂表示所有所述故障模式對所有所述故障模式的影響關系矩陣；M表示所述故障原因的總數；B表示所述故障模式的總數；D₁₂中的元素為所述解模糊值；

對所述初始直接影響關系矩陣進行正規化處理，得到相對直接影響關系矩陣其中，表示所述相對直接影響關系矩陣中第v行第w列的元素，

利用所述相對直接影響關系矩陣，根據公式計算所述故障模式和所述故障原因的綜合影響矩陣C；其中，E表示單位矩陣；κ表示正整數；c_vw表示綜合影響矩陣C中第v行第w列的元素；

利用所述綜合影響矩陣，根據公式計算所述故障模式和所述故障原因的關聯影響度矩陣C_r(v)以及所述故障模式和所述故障原因的被關聯影響度矩陣C_u(w)；

利用所述關聯影響度矩陣和所述被關聯影響度矩陣，根據公式Rea＝C_r(v)-C_u(w)計算所述故障模式和所述故障原因的原因度Rea；

根據所述原因度對所述故障模式進行風險優先排序，得到故障模式風險序列表。

2.根據權利要求1所述的船舶電力推進系統故障模式風險確定方法，其特征在于，所述層次模型包括：初始約定層次、約定層次和最低約定層次；所述初始約定層次為船舶綜合電力推進系統；

所述約定層次包括：發電子系統、推進子系統、配電子系統、儲能子系統和剩余負載子系統；

所述最低約定層次包括：燃氣輪機、柴油機、同步電機、永磁同步電機、螺旋槳、配電屏、蓄電池和變電模塊。

3.根據權利要求2所述的船舶電力推進系統故障模式風險確定方法，其特征在于，所述采用專家知識經驗、模糊語言術語集和模糊數理論對所述風險因子及所述風險因子的權重進行計算，得到所述故障模式的模糊風險優先數，具體包括：

獲取所述專家知識經驗；所述專家知識經驗包括：專家對所述故障模式的專家意見；

利用信息熵理論和定性分析計算所述專家意見的可信度；

利用所述可信度、模糊語言術語集和模糊數理論對所述風險因子及所述風險因子的權重進行計算，得到模糊綜合值；所述模糊綜合值為所述風險因子及所述風險因子的權重的模糊綜合評價值；

根據所述模糊綜合值，計算所述故障模式的風險因子的模糊加權幾何平均數，確定所述模糊加權幾何平均數為所述故障模式的模糊風險優先數。