一种安全工器具生命周期管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种安全工器具生命周期管理系统及方法，属于电力行业中安全工器具的管理技术领域。所述系统包括：计划模块，用于对可修件的工具库存量进行预测，以及对消耗件的采购量进行预测；采购模块，用于基于历史采购策略信息筛选出潜在供应商；验收模块，用于对电力工器具的可靠性进行验证；使用模块，用于基于ARIMA模型进行工器具的故障预警；保管模块，用于构建库房定位存储的最优化模型，对该最优化模型求解得到货物的最佳存储位置；检测模块，用于对可修件的工具库存量进行预测；报废模块，用于进行多工况设备的剩余寿命预测。本发明专利技术的安全工器具生命周期管理系统提升了工器具周期流程的资源配置效率。器具周期流程的资源配置效率。器具周期流程的资源配置效率。

【技术实现步骤摘要】
[0022][0023]式中，C为一个周期的总成本；c1为单位库存成本；S为库存数量；T1为库存消耗时间；c2为单位缺货成本；R为平均需求速度；T－T1为缺货时间；C3为一次订货成本；C为单位时间总成本；
[0024]S202.求解非线性规划的最优解：
[0025][0026][0027]式中，T0为理论上的最佳订货周期；Q0为理论上的最佳订货数量。
[0028]进一步地，基于历史采购策略信息筛选出潜在供应商，包括：
[0029]S301.将供应商样本集合划分为k个簇，通过聚类之后会得到k个集合；从供应商样本列表中随机选择k个数据点作为质心；
[0030]S302.对供应商样本集合中每一个点，计算其与每一个质心的距离，并将该点划分到距离最近的质心所属的集合，距离的计算采用欧氏距离计算公式；
[0031]S303.重新计算每个样本集合的质心；
[0032]S304.如果新计算出来的质心和原来的质心之间的距离小于设置的阈值，则认为聚类已经达到期望的结果，则执行S305；如果新质心和原质心距离变化大于设定的阈值，则执行S303；
[0033]S305.输出每个供应商样本所属的类别。
[0034]进一步地，对电力工器具的可靠性进行验证，包括：
[0035]S401.计算非加速条件下的试验时间；
[0036]S402.采用恒定应力的加载方式进行加速，通过设备设计参数获取设备的最高使用温度环境，以及加速环境下的温度，由阿伦尼斯模型计算加速因子；
[0037]S403.将温度以外的其他所有影响因素调整在正常的范围值内；
[0038]S404.确定试验过程中判断样本失效的依据，记录试验过程中的责任故障；
[0039]S405.设定试验结束后责任故障为0，计算样品MTBF单边置信下限，若估算出来的单边置信度大于最低可接受时长，则说明提供的验收数据通过，否则说明提供的验收数据不通过。
[0040]进一步地，基于ARIMA模型进行工器具的故障预警，包括：
[0041]S501.定义自相关函数和偏自相关函数；
[0042]S502.基于自相关函数和偏自相关函数，根据ARIMA模型的参数判别法进行参数确定，从而建立ARIMA模型；
[0043]S503.使用ARIMA模型确定异常时段。
[0044]进一步地，构建库房定位存储的最优化模型，对该最优化模型求解得到货物的最佳存储位置，包括：
[0045]S601.定义模型的决策变量；
[0046]S602.根据所述决策变量得到库房定位存储的最优化模型，并确定该最优化模型的约束条件；
[0047]S603.采用列举法对所最优化模型进行求解。
[0048]进一步地，进行多工况设备的剩余寿命预测，包括：
[0049]S701.输入训练样本集和测试样本集，利用K均值聚类算法进行训练样本集的工况聚类，然后利用欧几里得距离公式计算测试数据到训练样本集的聚类中心的距离，进而识别出对应的工况；
[0050]S702.对于训练样本，针对每一种工况，利用数据标准化方法进行训练样本集的标准化处理，将测试样本融合到训练数据中进行标准化处理；
[0051]S703.将训练样本的多个特征融合成为一个健康指标，将测试样本的多个特征融合成为一个健康指标；
[0052]S704.设定步长和窗口长度，利用滑动移窗方法生成多个健康指标时间序列，并将每个序列的剩余寿命作为标签；
[0053]S705.利用线性拟合方法对指标时间序列进行拟合，采用3次曲线拟合函数，形成新的健康指标；
[0054]S706.利用KNN方法为每个测试样本序列匹配K个训练样本，组成新的训练样本集；
[0055]S707.将带标签的新训练样本集和测试样本集输入BLSTM网络进行剩余寿命预测。
[0056]一种安全工器具生命周期管理方法，包括：
[0057]计划步骤：对可修件的工具库存量进行预测，以及对消耗件的采购量进行预测；
[0058]采购步骤：基于历史采购策略信息筛选出潜在供应商；
[0059]验收步骤：对电力工器具的可靠性进行验证；
[0060]使用步骤：基于ARIMA模型进行工器具的故障预警；
[0061]保管步骤：构建库房定位存储的最优化模型，对该最优化模型求解得到货物的最佳存储位置；
[0062]检测步骤：对可修件的工具库存量进行预测；
[0063]报废步骤：进行多工况设备的剩余寿命预测。
[0064]本专利技术的有益效果是：本专利技术的安全工器具生命周期管理系统提升了工器具周期流程的资源配置效率。
附图说明
[0065]图1为本专利技术中安全工器具生命周期管理系统的一种组成框图。
具体实施方式
[0066]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0067]参阅图1，本实施例提供了一种安全工器具生命周期管理系统及方法：
[0068]如图1所示，一种安全工器具生命周期管理系统，包括计划模块、采购模块、验收模
块、使用模块、保管模块、检测模块和报废模块。
[0069]计划模块用于对可修件的工具库存量进行预测，以及对消耗件的采购量进行预测。
[0070]可修件的最低库存是为了确保执行送修循环中有更换件可供使用，可修件(含周转件)的采购是基于可靠性的送修次数和送修时间。对可修件的工具库存量进行预测，以便对工器具进行检修。
[0071]在一些实施例中，对可修件的工具库存量进行预测，包括：
[0072]S101.计算期望工具的库存需求量，计算公式为：
[0073][0074]式中，E为工具维修周转时间内的期望工具库存需求量；FH为每件工具的年使用小时；QPA为年使用数量；N工具总数量；MTBUR为工具均非计划换修时间；TAT为工具周转时间。
[0075]S102.计算工具库存的预测量：
[0076]当E＜20时，使用泊松概率分布，通过查泊松分布表求得工具库存预测量；
[0077]具体的，当E＜20，使用泊松概率分布，即：
[0078][0079]式中，F(S)为期望的工具保障率；λ为期望工具库存需求量E。通过查泊松分布表，可求得工具库存预测量。
[0080]当E≥20时，使用高斯正态分布，通过查找高斯分布表求得工具库存预测量。
[0081]具体的，当E≥20，使用高斯正态分布，即：
[0082][0083]式中，δ为工具保障率为α时的高斯因子；E为期望工具库存需求量。通过查找高斯分布表，得到α的对应值δ，可求得工具库存预测量。
[0084]在一些实施例中，对消耗件的采购量进行预测，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全工器具生命周期管理系统，其特征在于，包括：计划模块，用于对可修件的工具库存量进行预测，以及对消耗件的采购量进行预测；采购模块，用于基于历史采购策略信息筛选出潜在供应商；验收模块，用于对电力工器具的可靠性进行验证；使用模块，用于基于ARIMA模型进行工器具的故障预警；保管模块，用于构建库房定位存储的最优化模型，对该最优化模型求解得到货物的最佳存储位置；检测模块，用于对可修件的工具库存量进行预测；报废模块，用于进行多工况设备的剩余寿命预测。2.根据权利要求1所述的一种安全工器具生命周期管理系统，其特征在于，对可修件的工具库存量进行预测，包括：S101.计算期望工具的库存需求量，计算公式为：式中，E为工具维修周转时间内的期望工具库存需求量；FH为每件工具的年使用小时；QPA为年使用数量；N工具总数量；MTBUR为工具均非计划换修时间；TAT为工具周转时间；S102.计算工具库存的预测量：当E＜20时，使用泊松概率分布，通过查泊松分布表求得工具库存预测量；当E≥20时，使用高斯正态分布，通过查找高斯分布表求得工具库存预测量。3.根据权利要求1所述的一种安全工器具生命周期管理系统，其特征在于，对消耗件的采购量进行预测，包括：S201.建立单位时间平均费用的二元函数：C(T,S)＝C1ST1/2+C2R(T
‑
T1)2/2+C3式中，C为一个周期的总成本；c1为单位库存成本；S为库存数量；T1为库存消耗时间；c2为单位缺货成本；R为平均需求速度；T－T1为缺货时间；C3为一次订货成本；C为单位时间总成本；S202.求解非线性规划的最优解：S202.求解非线性规划的最优解：式中，T0为理论上的最佳订货周期；Q0为理论上的最佳订货数量。4.根据权利要求1所述的一种安全工器具生命周期管理系统，其特征在于，基于历史采购策略信息筛选出潜在供应商，包括：S301.将供应商样本集合划分为k个簇，通过聚类之后会得到k个集合；从供应商样本列表中随机选择k个数据点作为质心；
S302.对供应商样本集合中每一个点，计算其与每一个质心的距离，并将该点划分到距离最近的质心所属的集合，距离的计算采用欧氏距离计算公式；S303.重新计算每个样本集合的质心；S304.如果新计算出来的质心和原来的质心之间的距离小于设置的阈值，则认为聚类已经达到期望的结果，则执行S305；如果新质心和原质心距离变化大于设定的阈值，则执行S303；S305.输出每个供应商样本所属的类别。5.根据权利要求1所述的一种安全工器具生命周期管理系统，其特征在于，对电力工器具的可靠性进行验证，包括：S401.计算非加速条件下的试验时间；S402.采用恒定应力的加载方式进行加速，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘隆晨，陈洪波，滕予非，王大兴，苏明虹，吴民，崔弘，李汶蒿，何军，周毅，张克利，王鸿，李年平，鄢文，
申请(专利权)人：四川省创世华软科技有限公司，
类型：发明
国别省市：