申请/专利权人：中国人民解放军海军工程大学

申请日：2023-04-27

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN116502845B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q10/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2023.08.15#实质审查的生效;2023.07.28#公开

摘要：本发明公开了考虑维修耗时的机电设备备件平均消耗数估计方法和系统，属于机电设备故障指标量化领域。本发明在考虑维修耗时的前提下，分别积分计算任务时间内各备件消耗总数量取值对应的任务成功概率、保障成功概率和保障失败概率，三个概率的总和作为备件消耗总数量取值对应结果的概率，再计算各备件消耗总数量取值乘以对应结果的概率的总和，作为机电设备备件平均消耗数，该计算方式将维修耗时纳入每个备件消耗总数量的不同情形概率计算，提升了机电设备级备件平均消耗数评估的准确性，为科学开展许多备件管理工作奠定基础。

主权项：1.一种考虑维修耗时的机电设备备件平均消耗数估计方法，其特征在于，所述机电设备由若干不同类型机电件单元组成，所述机电件单元的寿命服从威布尔分布，当其中一个机电件单元出现故障时视同该机电设备出现故障，通过更换故障单元的方式完成对该机电设备的维修，该方法包括：S1.接收对任务时间的指定，获取机电设备的机电件单元数、维修耗时服从的正态分布参数，获取各机电件单元的备件数、寿命的威布尔分布尺度参数和形状参数；S2.计算各机电件单元的备件数的总和，作为机电设备的备件总数，根据各机电件单元的寿命威布尔分布形状参数，确定对应机电件单元寿命的伽马近似形状参数，根据各机电件单元的寿命威布尔分布尺度参数和形状参数，确定对应机电件单元寿命的伽马近似尺度参数；S3.备件消耗总数量依次取值1、2、...、机电设备的备件总数，综合机电设备的维修耗时服从的正态分布参数、各机电件单元的寿命的伽马近似形状参数和伽马近似尺度参数，积分计算任务时间内各备件消耗总数量取值对应的任务成功概率、保障成功概率和保障失败概率，三个概率的总和作为备件消耗总数量取值对应结果的概率，任务成功是指机电设备能工作到最后时刻，保障成功是指当故障发生时，还有备件可用，保障失败是指当故障发生时，没有备件可用；S4.计算各备件消耗总数量取值乘以对应结果的概率的总和，作为机电设备备件平均消耗数；步骤S3中，计算消耗备件总数量为r时任务成功概率psr： 其中，T为给定的任务时间，c为机电设备的维修耗时均值，d为机电设备的维修耗时根方差，gx为任务成功时机电设备工作时间不少于T-x的概率函数，计算步骤如下：①将当前故障单元编号i初始化为1；②计算当前故障单元i消耗不同备件数量k的概率数组pd，所述概率数组pd的元素个数为1+si，概率数组pd的第1+k个数组元素pd1+k内含变量x，计算公式如下： 其中，si为当前故障单元i的备件数量，ai，bi分别为当前故障单元i的寿命的伽马近似形状参数和伽马近似尺度参数，Γ为伽玛函数；③若i＝1，初始化pj＝pd，否则，更新pj＝pd*pj；其中，pj为中间变量，用于保存每次卷积的计算结果，同样内含变量x，*为卷积计算符号，＝为赋值操作符；④更新i＝i+1，若i≤n，n为机电设备的机电件单元数，则执行②，否则，gx＝pj1+r；步骤S3中，计算消耗的备件总数量为r时的保障成功概率pbr：1将当前故障单元编号i初始化为1；2计算当前故障单元i保障成功的概率pbti： 其中，hx为保障成功时设备工作时间为x的概率函数，其内含变量i，计算步骤如下：i.初始化单元编号j＝1；ii.计算当前单元j消耗不同备件数量k时保障成功的概率数组pd′，所述概率数组pd′的元素个数为1+sj或sj，概率数组pd′的元素pd′1+k内含变量x，各元素计算公式如下：若j＝i，若j≠i，0≤k≤sj；iii.若j＝1，初始化pj′＝pd′，否则，更新pj′＝pd′*pj′；其中，pj′为中间变量，用于保存每次卷积的计算结果，同样内含变量x；sj为机电件单元j的备件数量；iv.更新j＝j+1，若j≤n，则执行ii，否则，hx＝pj′r；3更新i＝i+1，若i≤n，则执行2，否则，步骤S3中，计算消耗的备件总数量为r时的保障失败的概率pfr：1将当前故障单元编号i初始化为1；2计算当前故障单元i保障失败的概率pfti：若r＜si，pfti＝0；否则，其中，qx为保障失败时设备工作时间为x的概率函数，其内含变量i，计算步骤如下：a.初始化单元编号j＝1；b.计算保障失败条件下当前单元j消耗不同备件数量k的概率数组pd*，所述概率数组pd*的元素个数为1+sj，概率数组pd*的第1+k个数组元素内含变量x，计算公式如下：若j＝i，若j≠i，0≤k≤sj；c.若j＝1，初始化pj*＝pd*，否则，更新pj*＝pd**pj*；其中，pj*为中间变量，用于保存每次卷积的计算结果，同样内含变量x；d.更新j＝j+1，若j≤n，则执行b，否则，3更新i＝i+1，若i≤n，则执行2，否则，

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军海军工程大学 考虑维修耗时的机电设备备件平均消耗数估计方法和系统

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