船舶机电设备保障时机确定方法技术

本发明专利技术涉及一种设备保障时机确定方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：根据衰退模式的故障频率以及安全后果确定设备的风险等级；步骤二：根据确定的所述设备的风险等级，以及选择的决策变量，确定设备保障时机。本发明专利技术提供的方法使得用户能够准确评价设备剩余能力，确定合理的维修时机与操作策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶工程
，尤其涉及一种船舶工程机电设备的

技术介绍
设备的剩余能力主要与设备的功能以及所承担的任务相关。对设备进行剩余能力评估，可以在保证任务完成度和使用安全性的前提下，充分有效地利用当前设备，从而提高设备的利用率，并对维修保障决策进行有力地支持。目前,国内外实际应用的风险评价方法大致有以下几种:1)定性评价，定性评价是根据人的经验和判断能力对生产工艺、设备、环境、人员、管理等方面的状况进行评价。在定性评价中,基于对“系统”存在的危险进行全面识别和确认,首先对各个危险的风险要素进行“定性”即“分级”,然后综合评价整个系统危险程度,即对整个系统的危险程度进行“定性”和“分级”。属于这类评价方法的有安全检查表、预先危险性分析、故障模式影响分析及危害度分析等方法。这类方法的特点是简单、便于操作,评价过程及结果直观,在国内外企业安全管理工作中被广泛使用。但是这类方法含有相当高的经验成分,带有一定的局限性,对系统危险性的描述缺乏深度。不同类型评价对象的评价结果没有可比性。2)定量评价，定量评价是指利用精确数字(传统数学)方法求得系统事故(一般都是指特定事故)发生的概率,并将计算得出的事故概率同规定或预期的安全指标进行比较,以评价系统的安全水平是否满足要求。它主要依靠对历史统计数据,运用数学方法构造模型进行评价的方法。定量评价方法,主要有故障树分析、事件树分析、概率风险评价等。这类评价方法应用于设备可靠性分析,也可用于人身伤亡事故的分析并计算出设备或人身事故发生的概率。其应用需要有比较健全的基本原因事件的数据库,如使用概率风险评价方法需要取得组成系统各零部件和子系统发生故障的概率数据,但目前在民用工业系统中,这类数据的积累还很不充分,成为使用这一方法的根本性障碍。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种影响安全与装备可用性的船舶机电设备剩余能力确定方法，用以解决现有确定方法在船舶机电设备的剩余能力评价及据此进行设备维修决策方面存在的准确度不高、难以发挥作用的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种设备保障时机确定方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：根据衰退模式的故障频率以及安全后果确定设备的风险等级；步骤二：根据确定的所述设备的风险等级，以及选择的决策变量，确定设备保障时机。优选的，所述步骤一还包括，根据衰退模式的故障频率以及安全后果确定人员安全风险、环境安全风险、设备安全风险、维修风险中的至少一个，所述设备的风险等级为所述人员安全风险、环境安全风险、设备安全风险、维修风险中的至少一个中的最大值。优选的，所述步骤二还包括设置决策的外界条件。优选的，所述步骤二还包括通过灰色关联分析建立输入的变量，所述决策变量，以及外因变量与输出变量的关联矩阵。优选的，所述的输入的变量为装备风险概率分布。优选的，当得到多个保障时机时，将所述关联矩阵与权重矩阵相乘从而得到最优的保障时机。优选的，当保障时机的计算无解时，重新确定决策的外界条件并计算保障时机。优选的，所述外因变量是决策过程中不可控的变量。本专利技术有益效果如下：本专利技术采用风险作为设备剩余能力的定义，并研究了基于健康评估的设备动态风险评价技术研究，在此基础上，以风险评价的结果为输入开展灰色系统理论的设备维修保障时机决策分析，使得用户能够准确评价设备剩余能力，确定合理的维修时机与操作策略。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1本专利技术实施例提供的扩展故障模式、影响及危害性分析方法示意图；图2为本专利技术实施例提供的动态风险确定方法示意图；图3为本专利技术实施例提供的基于设备动态风险的设备维修保障时机多目标决策方法；图4为本专利技术实施例提供的维修保障时机多目标决策方法。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。提出了设备动态风险作为设备剩余能力评价指标的思路，并研究了利用扩展故障模式、影响及危害性分析确定四类风险因素概率及后果的方法，建立了设备动态风险确定方法，在此基础上，研究了基于设备动态风险的设备维修保障时机的多目标决策方法。如图1、表1所示，扩展故障模式、影响及危害性分析是动态风险确定的第一步，它首先需要制定风险可接受准则，包括故障频率可接受准则、安全后果可接受准则、环境后果可接受准则、生产损失可接受准则、维修成本可接受准则和人员安全、环境、设备安全、维修成本风险矩阵等，在此基础上确定设备的重要度，作为动态风险评价的重要输入。表1扩展故障模式、影响及危害性分析表动态风险评价如图2所示：设备动态风险评价建立在风险评价基础之上，设备风险等级取决于该设备所有衰退模式的最高风险等级。衰退模式的风险等级判别从人员安全风险、环境安全风险、设备安全风险、维修安全风险等方面来评价。设备的风险等级由该设备衰退模式的最高风险等级确定，衰退模式风险等级和该衰退模式的发生概率、衰退模式影响后果以及根据管理目标制定的风险判别准则、风险矩阵有关。其计算公式如下：人员安全风险可用下式表示：Rs＝P×Cs式中RS——衰退模式发生的人员安全风险，P——设备衰退模式的故障频率，Cs——衰退模式的人员安全后果。环境后果有关，环境安全风险可用下式表示：RE＝P×CE式中RE——衰退模式发生的环境安全风险，P——设备衰退模式的故障频率，CE——衰退模式的环境安全后果。设备安全风险可用下式表示：RM＝P×CM式中RM——衰退模式发生的设备安全风险，P——设备衰退模式的故障频率，CM——衰退模式的设备安全后果。维修风险可用下式表示：RC＝P×CC式中RC——衰退模式发生的维修安全风险，P——设备衰退模式的故障频率，CC——衰退模式的维修安全后果。设备的风险等级由该设备所有衰退模式的最高风险等级决定，也就是说:若设备的某种衰退模式风险等级是高风险，则该设备的风险等级为高风险；若设备的所有衰退模式风险等级是低风险，则该设备的风险等级为低风险；其余情况定义为中风险。假设第i种衰退模式风险等级为Ri：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备保障时机确定方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：根据衰退模式的故障频率以及安全后果确定设备的风险等级；步骤二：根据确定的所述设备的风险等级，以及选择的决策变量，确定设备保障时机。

【技术特征摘要】
1.一种设备保障时机确定方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一：根据衰退模式的故障频率以及安全后果确定设备的风险等级；
步骤二：根据确定的所述设备的风险等级，以及选择的决策变量，确定设备保障时机。
2.根据权利要求1所述的设备保障时机确定方法，其特征在于，所述步骤一还包括，根
据衰退模式的故障频率以及安全后果确定人员安全风险、环境安全风险、设备安全风险、维
修风险中的至少一个，所述设备的风险等级为所述人员安全风险、环境安全风险、设备安全
风险、维修风险中的至少一个中的最大值。
3.根据权利要求1所述的设备保障时机确定方法，其特征在于，所述步骤二还包括设置
决策的外界条件。
4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，刘鹏鹏，张成伟，许萌萌，童一峻，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11