[發(fā)明專利]一種設備運行動態(tài)風險分類方法

在審

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113450014A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 李萬宏;劉廣鐘
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06K9/62
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;張靜潔

一種設備運行動態(tài)風險分類方法，實時計算設備中每一個部件的部件故障風險指數(shù)CFR、部件故障嚴重性指數(shù)FI和部件引起設備故障的風險指數(shù)EFR，根據(jù)部件故障風險指數(shù)CFR和部件引起設備故障的風險指數(shù)EFR確定設備中每一個部件的風險等級，根據(jù)部件的風險等級來確定整體設備的風險等級。本發(fā)明建立傳感器實時數(shù)據(jù)、部件故障風險和設備故障風險之間的聯(lián)系，區(qū)分設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障或潛在故障，為預防性維護提供了決策輔助，適應于不同設備動態(tài)穩(wěn)定性的評估要求，具有通用性和推廣價值。

技術領域

本發(fā)明涉及一種設備運行動態(tài)風險分類方法。

背景技術

設備運行可靠性分析和預防性維護，關系到設備運行的穩(wěn)定性、使用壽命和設備用戶的經(jīng)濟效益，對設備的全生命周期至關重要。因此，及時診斷設備故障、消除隱患、提高設備運行可靠性是有必要的。研究處理設備運行實時數(shù)據(jù)的方法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為設備狀態(tài)評估、故障診斷和維護決策的依據(jù)，具有實用性和推廣價值。

在設備運行數(shù)據(jù)分析方面，當前技術存在的問題包括：1、復雜的設備常常是由許多部件構成，有時設備部件出現(xiàn)故障，但對設備的功能卻沒有表現(xiàn)出明顯的影響，一些故障需要多個部件同時故障才能表現(xiàn)出來等，因此，采用正常和故障兩種模式來表示設備的運行狀態(tài)是有不夠的，而采用正常、潛在故障和故障三種風險模式來表示設備的運行狀態(tài)更加合理；2、及時發(fā)現(xiàn)故障或潛在故障，并通過預防性維護對于防止重大設備故障十分重要，然而，目前對于如何將傳感器產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為表示設備部件故障風險的數(shù)據(jù)，并以此作為故障分類的依據(jù)，尚缺少完善且通用的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種設備運行動態(tài)風險分類方法，建立傳感器實時數(shù)據(jù)、部件故障風險和設備故障風險之間的聯(lián)系，區(qū)分設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障或潛在故障，為預防性維護提供了決策輔助，適應于不同設備動態(tài)穩(wěn)定性的評估要求，具有通用性和推廣價值。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種設備運行動態(tài)風險分類方法，包含以下步驟：

實時計算設備中每一個部件的部件故障風險指數(shù)CFR、部件故障嚴重性指數(shù)FI和部件引起設備故障的風險指數(shù)EFR；

根據(jù)部件故障風險指數(shù)CFR和部件引起設備故障的風險指數(shù)EFR確定設備中每一個部件的風險等級；

如果0CFR≤0.5且0EFR≤0.5，則該部件的風險等級為1級，表示該部件處于低故障風險狀態(tài)，且該部件造成設備故障的風險處于低的狀態(tài)；

如果0.5CFR≤1且0EFR≤0.5，則該部件的風險等級為2級，表示該部件處于高故障風險狀態(tài)，但該部件造成設備故障的風險處于低的狀態(tài)；

如果0.5CFR≤1且0.5EFR≤1，則該部件的風險等級為3級，表示該部件處于高故障風險狀態(tài)，且該部件造成設備故障的風險處于高的狀態(tài)；

根據(jù)部件的風險等級來確定整體設備的風險等級；

取部件風險等級的最大值作為整體設備的風險等級，當存在邏輯與關系的至少兩個部件的風險等級都為2級時，將整體設備的風險等級修正為3級。

所述部件故障風險指數(shù)CFR的計算方法為：

其中，對于一組通過傳感器采集的連續(xù)動態(tài)數(shù)據(jù)x_i(i＝1,2,······,n)，n是這組數(shù)據(jù)的個數(shù)，數(shù)據(jù)規(guī)格上限為USL(upper specification limit)，規(guī)格下限為LSL(lower specification limit)，控制目標為T，數(shù)據(jù)的平均值為數(shù)據(jù)的總體標準差為半規(guī)格寬度為d＝(USL-LSL)/2，D＝|μ-T|，D表示平均值與控制目標的距離。

所述部件故障嚴重性指數(shù)FI的計算方法為：