【技术实现步骤摘要】
一种k/n负载均担系统的维修决策方法及系统
[0001]本专利技术涉及设备维修
，尤其涉及一种k/n负载均担系统的维修决策方法及系统。
技术介绍
[0002]应用在各种场景下的设备由于温度、湿度和磨损等原因会发生退化，影响了设备的可靠性，甚至导致设备发生重大事故。预防性维护是指设备出现故障前运用统计分析、维护经济型分析等制定合适的维护计划以降低和避免故障所到来的危害和损失，预防性维修最重要的目的是在设备发生故障之前，及时对设备进行维护或替换，使设备故障所带来的损失将到最低。
[0003]在传统的针对k/n系统的维修决策方法中，通常忽略系统中各部件的相关性，只考虑各个部件相互独立的情况。然而在k/n负载均担系统中各个部件共同承担系统总负载，某一部件的故障会导致其他存活部件的加速退化，各个部件之间需要考虑相关性，因此传统的k/n系统维修决策方法并不适用于k/n负载均担系统，对k/n负载均担系统来说需要构建新的维修决策技术方案。另一方面，目前很多系统的维修决策的方法基于在线检测的，但是在实际应用中，大多数系统没有办法...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述方法包括：S1、基于一描述部件相关性的负载平均分配规则，以及一构建的描述系统部件退化过程的多阶段随机过程模型，计算部件故障时间的分布函数；S2、根据离线检测时的系统状态和系统可靠度，定义一个检测周期内所有可能发生的状况，并根据所述部件故障时间的分布函数，计算每一个可能发生的状况的概率，其中，所述系统状态包括正常态、加速退化态和故障态；S3、根据所述每一个可能发生的状况的概率，计算一个系统生命周期内的系统总运行成本和系统生命周期长度；S4、根据所述系统总运行成本和系统生命周期长度，计算系统单位时间内的运行成本，得到系统的最优检测时间序列和最优可靠度阈值。2.如权利要求1所述的k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述步骤S1包括：根据所述负载平均分配规则，存活部件退化率μ
α
与部件标准化负载ω
α
的关系用式(1)表示；lnμ
α
＝β0+β1ω
n-α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；其中，α为故障部件数量，并且β0与β1为待拟合参数。3.如权利要求2所述的k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：利用多阶段维纳模型进行数据拟合，所述多阶段维纳模型表示为x＝x
α
(t)(α＝0,1,
…
,n-k)，其中，α个部件故障的情况下，存活部件的退化水平与时间的变化关系为x
α
(t)；其中，σ为多阶段维纳过程的噪声参数。4.如权利要求3所述的k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：基于所述多阶段维纳模型，计算第α次(α＝0,1,
…
,n-k+1)部件故障时间t
α
的分布函数f
α
(t)和部件在任意时间t的退化水平d
t
的概率密度函数
其中，H是部件退化水平上限。5.如权利要求4所述的k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述步骤S2包括：采用离线检测的方式，根据i-1离线检测得到系统各部件的退化水平{d
j
|j＝1,2,
…
,n}，通过式(5)计算在i检测时的系统可靠度R，定义一个检测周期内所有可能发生的状况，包括：第一情况：当第i-1次检测时系统处于正常态以及所述系统可靠度大于预设的系统可靠度最低阈值L，并且第i次检测时系统处于正常态以及所述系统可靠度R大于所述系统可靠度最低阈值L；第二情况：当第i-1次检测时系统处于正常态以及系统可靠度大于所述系统可靠度最低阈值L，并且第i次检测时系统处于正常态以及系统可靠度小于所述系统可靠度最低阈值L；第三情况：当第i-1次检测时系统处于正常态以及系统可靠度大于所述系统可靠度最低阈值L，并且第i次检测时系统处于加速退化态；第四情况：当第i-1次检测时系统处于正常态以及系统可靠度大于所述系统可靠度最低阈值L，并且第i次检测时系统处于故障态。6.如权利要求5所述的k/n负载均担系统的维修决策方法，其特征在于，所述步骤S2包括：通过式(6)计算所述第一情况发生的概率P
Ai
＝P
Ai-1
×
Pr{N(T
i
)＝0}
×
Pr{R(T
i
|N(T
i
)＝0)＞L}
ꢀꢀꢀꢀ
(6)；其中，为1，A
i-1
表示在第i-1次检测和第i次检测之间，第一情况发生，故障数量N为α
的概率为：系统可靠度大于所述系统可...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，沈金浩，方攸同，黄晓艳，张钦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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