一种智能电能表可靠性预计云服务平台制造技术

本发明专利技术提供了一种智能电能表可靠性预计云服务平台，采用元器件应力法预计智能电能表的整表可靠性、模块级可靠性，可以在产品研制的早期阶段向设计人员指出设计中主要的元器件失效率问题，以便为产品的设计或改进提供合理的依据，并为智能电能表可靠性增长及验证试验提供依据。通过建立云平台服务模式，面向本行业产学研用各方及检测机构提供电能表可靠性数据和预计服务。本发明专利技术采用服务平台方式构建智能电能表可靠性预计系统，将不同级别的用户、不同类别的资源进行系统的整合，从而形成标准的可靠性预计系统，对于工程人员提高智能电能表的设计可靠性有很大帮助，与传统的可靠性预计手工模式相比有很大的优越性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能电能表可靠性预计云服务平台，是一种基于智能电能表可靠性预计业务的服务平台，采用元器件应力法预计智能电能表的整表可靠性、模块级可靠性，可以在产品研制的早期阶段向设计人员指出设计中主要的元器件失效率问题，以便为产品的设计或改进提供合理的依据，并为智能电能表可靠性增长及验证试验提供依据。
技术介绍
根据国家智能电网建设规划，到“十三五”，要实现智能电网“信息化、数字化、自动化、互动化”，实现电力计量“全覆盖、全采集、全费控”，建成覆盖全部用户、采集全部用电信息、支持全面电费控制的采集系统。智能电能表作为智能电网的采集终端，是采集系统中最基础的组成部分，在电网中扮演着非常重要的角色。随着智能电能表的广泛应用，其功能和结构的复杂程度也逐渐提高，产品可靠性逐渐成为衡量电能表质量的重要指标。近几年，电力公司在招标文件和规范中要求制造单位提供电能表可靠性预计报告和MTTF（平均失效前时间）不少于10年的可靠性检测报告，因此有必要对可靠性这个制约智能电能表产品质量和使用寿命的重要因素做出科学的评估。当前，产学研用各方都在高度关注和收集产品可靠性数据，并基本认同采用“元器件应力分析法”进行可靠性预计。但因技术方案太多、数据过于分散，始终无法形成统一的模型和算法。由此，建立一种智能电能表可靠性预计云服务平台，对智能电能表整表可靠性数据和关键元器件可靠性数据进行集成、整合、分析，成为迫切需要解决的关键性基础技术工作。依据IEC62059-41《电能计量设备可信性-第41部分可靠性预计》的基本设想：系统各组成部分同等重要，任何一部分的失效都假定将会引起系统的失效，据此，建立智能电能表可靠性预计模型。智能电能表可靠性预计模型包括物理结构和逻辑结构两部分。其中物理结构决定了系统的基本层次，逻辑结构描述了产品功能划分。智能电能表物理结构一般可分为系统、单元、元器件三层结构。而其逻辑结构则需要跟据功能和电路原理图进行模块划分得到。根据可靠性模型可知，所预计产品的模块间及模块内元器件均为可靠性串联结构，各模块的寿命分布均为指数分布时，系统的寿命也服从指数分布，系统的总失效率λs为各模块的失效率之和，数学模型表示如下：元器件失效率预计模型为：λP=λbПπi式中：λP——工作失效率的预计值；λb——基本失效率；πi——分别为影响失效率的质量因子、环境因子、温度因子、电应力因子等一系列修正系数。系统的可靠性数学模型为：λS=ΣΣλPij式中：λS——总失效率；λPij——第i个模块单元第j个元器件的工作失效率；MTTF指产品发生故障之前的平均工作时间，称为平均无故障工作时间：MTTF=1/λS。
技术实现思路
为了克服现有条件下智能电能表可靠性预计水平的不足，本专利技术提供了一种智能电能表可靠性预计云服务平台，进行智能电能表技术方案、整表可靠性数据和关键元器件可靠性数据的集成、整合、分析和管理，通过建立云平台服务模式，面向本行业产学研用各方及检测机构提供电能表可靠性数据和预计服务。本专利技术提供了一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征在于：它包括内部使用模块1、元器件可靠性预计模块19、电能表划分模块27、外部使用模块37、系统可靠性预计43。本专利技术的特征还在于：所述的内部使用模块1由元器件清单导入模块2、初级计算员计算终端3、高级计算员计算终端4、电能表可靠性预计电子服务平台5、云平台应用服务器6、可靠性预计报告自动生成系统7、系统管理员8、统计分析系统9、元器件承受应力条件10、元器件清单11、内部专用网络12、数据集成网关13、元器件级失效率计算单元14、元器件信息总库15、云平台存储系统16、电能表模块级失效率计算单元17、电能表整表级失效率计算单元18组成。本专利技术的特征还在于：所述的元器件可靠性预计模块19由元器件工作失效率λP计算单元20、元器件通用失效率λG计算单元21、元器件基本失效率λb计算单元22、环境系数πE计算单元23、元器件质量等级πQ计算单元24、温度应力系数πT计算单元25、电应力系数πS计算单元26组成，但不仅仅局限于本条所描述的计算单元，还会根据其他元器件的要求增加新的计算单元。本专利技术的特征还在于：所述的电能表划分模块27由电能表模块划分单元28、电能表模块29组成。本专利技术的特征还在于：所述的电能表模块29由采样计量单元30、按键显示单元31、功能控制单元32、电源单元33、载波单元34、费控单元35、通信单元36组成，但不仅仅局限于本条所描述的电能表划分单元，还会根据电能表的要求增加新的电能表划分单元。本专利技术的特征还在于：所述的外部使用模块37由外部网络38、电能表设计人员使用终端39、电能表设计人员使用终端40、电能表设计人员使用终端41、电能表设计人员使用终端42组成，但不仅仅局限于本条所描述的电能表设计人员使用终端，还会根据电能表设计人员的要求增加新的电能表设计人员使用终端。本专利技术的特征还在于：所述的系统可靠性预计43由半导体微电路44、半导体分立器件45、电阻器46、电位器47、电容器48、感性元件49、继电器50、开关51、旋转电器52、磁性器件53、谐振器和振荡器54、滤波器55、其他元件56组成，但不仅仅局限于本条所描述的元器件名称，还会根据电能表的要求增加新的元器件名称。本专利技术的特征还在于：所述的内部使用模块1的元器件级失效率计算单元14分别与元器件承受应力条件10、元器件清单11、元器件信息总库15、元器件可靠性预计模块19的任意计算单元、系统可靠性预计43中的任意元器件相连接；本专利技术的特征还在于：所述的元器件承受应力条件10除了与元器件级失效率计算单元14连接外，还与高级计算员计算终端4相连接；本专利技术的特征还在于：所述的元器件清单11除了与元器件级失效率计算单元14连接外，还与元器件清单导入模块2相连接；本专利技术的特征还在于：所述的元器件清单导入模块2除了与元器件清单11连接外，还与初级计算员计算终端3相连接；本专利技术的特征还在于：所述的初级计算员计算终端3除了与元器件清单导入模块2连接外，还与内部专用网络12相连接；本专利技术的特征还在于：所述的高级计算员计算终端4除了与元器件承受应力条件10连接外，还与内部专用网络12相连接；本专利技术的特征还在于：所述的电能表可靠性预计电子服务平台5分别与系统管理员8、内部专用网络12相连接；本专利技术的特征还在于：所述的云平台应用服务器6分别与可靠性预计报告自动生成系统7、统计分析系统9、内部专用网络12相连接；本专利技术的特征还在于：所述的元器件信息总库15除了与元器件级失效率计算单元14连接外，还与内部专用网络12相连接；本专利技术的特征还在于：所述的电能表模块级失效率计算单元17分别与内部专用网络12、电能表模块29中的任意电能表划分单元相连接；本专利技术的特征还在于：所述的内部专用网络12分别与初级计算员计算终端3、高级计算员计算终端4、电能表可靠性预计电子服务平台5、云平台应用服务器6、数据集成网关13、元器件信息总库15、云平台存储系统16、电能表模块级失效率计算单元17、电能表整表级失效率计算单元18相连接；本专利技术的特征还在于：所述的数据集成网关13除了与内部专用网络12连接外，还与外部使用模块37的外部网络38相连接；本专利技术的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征在于：它包括内部使用模块（1）、元器件可靠性预计模块（19）、电能表划分模块（27）、外部使用模块（37）、系统可靠性预计（43）。

【技术特征摘要】
1.一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征在于：它包括内部使用模块（1）、元器件可靠性预计模块（19）、电能表划分模块（27）、外部使用模块（37）、系统可靠性预计（43）。2.根据权利要求1所述的一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征还在于：所述的内部使用模块（1）由元器件清单导入模块（2）、初级计算员计算终端（3）、高级计算员计算终端（4）、电能表可靠性预计电子服务平台（5）、云平台应用服务器（6）、可靠性预计报告自动生成系统（7）、系统管理员（8）、统计分析系统（9）、元器件承受应力条件（10）、元器件清单（11）、内部专用网络(12)、数据集成网关(13)、元器件级失效率计算单元(14)、元器件信息总库(15)、云平台存储系统(16)、电能表模块级失效率计算单元(17)、电能表整表级失效率计算单元(18)组成。3.根据权利要求1所述的一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征还在于：所述的元器件可靠性预计模块(19)由元器件工作失效率计算单元(20)、元器件通用失效率计算单元(21)、元器件基本失效率计算单元(22)、环境系数计算单元(23)、元器件质量等级计算单元(24)、温度应力系数计算单元(25)、电应力系数计算单元(26)组成，但不仅仅局限于本条所描述的计算单元，还会根据其他元器件的要求增加新的计算单元。4.根据权利要求1所述的一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征还在于：所述的电能表划分模块(27)由电能表模块划分单元(28)、电能表模块(29)组成。5.根据权利要求1所述的一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征还在于：所述的外部使用模块(37)由外部网络(38)、电能表设计人员使用终端(39)、电能表设计人员使用终端(40)、电能表设计人员使用终端(41)、电能表设计人员使用终端(42)组成，但不仅仅局限于本条所描述的电能表设计人员使用终端，还会根据电能表设计人员的要求增加新的电能表设计人员使用终端。6.根据权利要求1所述的一种智能电能表可靠性预计云服务平台，其特征还在于：所述的系统可靠性预计(43)由半导体微电路(44)、半导体分立器件(45)、电阻器(46)、电位器(47)、电容器(48)、感性元件(49)、继电器(50)、开关(51)、旋转电器(52)、磁性器件(53)、谐振器和振荡器(54)、滤波器(55)、其他元件(56)组成，但不仅仅局限于本条所描述的元器件名称，还会根据电能表的要求增加新的元器件名称。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：依溥治，徐人恒，于晓晨，王海滨，杨桐玲，赵晓琪，曲井致，郭龙弟，严洪莉，张秋月，王克祥，原赫男，杜景飞，田春雨，王艳丽，周文玲，李悠，
申请(专利权)人：哈尔滨电工仪表研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23