[发明专利]基于原始故障数据的设备寿命与健康度监控方法及系统

权利要求书

1.基于原始故障数据的设备寿命与健康度监控方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤(1)：原始故障数据预处理；

步骤(2)：建立二参数威布尔分布模型，利用近似中位秩公式法来确定失效分布函数值，在发生故障时间和通过计算出来的失效分布函数值的基础上，利用最小二乘参数估计法，拟合出二参数威布尔分布模型的回归方程，从而确定出二参数威布尔分布的尺度参数和形状参数；将得到的尺度参数和形状参数代入二参数威布尔分布的失效分布函数，确定二参数威布尔失效分布函数模型；并确定可靠度函数；

步骤(3)：设备可靠度计算：将给定时刻与最近一次修复故障时刻的时间间隔代入可靠度函数中，计算设备可靠度；

步骤(4)：依据步骤(3)得到的设备可靠度对设备健康度区间进行划分；

步骤(5)：根据每个设备所处的健康度区间，给出建议设备维护起止时间；

所述步骤(1)中，原始故障数据包括：设备历史故障记录、设备维修记录、设备点检记录数据；设备历史故障记录，包括：故障记录编号、工位、设备名称、设备型号、设备故障开始时间；设备维修记录，包括：设备故障修复时间、是否已修复、维修人员、故障原因；设备点检记录，包括：设备点检计划开始时间、设备点检计划结束时间、设备点检实际开始时间、设备点检实际结束时间；

所述步骤(1)原始故障数据预处理步骤为：

步骤(1-1)：数据格式初期检查：对设备历史故障记录、设备维修记录及设备点检记录进行格式、逻辑及完整性检查，以确保数据的有效性；

步骤(1-2)：设备建模判别：根据设备额定使用寿命和实际使用年限选择设定时间范围内的设备历史故障记录、设备维修记录、设备点检记录，并检验记录条数是否达到最小记录数；若达到最小记录数，则对设备构建二参数威布尔分布模型；

步骤(1-3)：数据分类与整合：对每台设备的设备历史故障记录、设备维护记录、设备点检记录进行分类整合，提取记录中隶属同一设备的记录，存入对应设备的记录中，用于后续设备建模使用；

步骤(1-4)：时间格式转换：对设备原始故障数据进行时间转换，将本地时间格式转化为时间戳格式；

步骤(1-5)：数据排序：对整合后的记录按时间先后顺序进行排序，按照故障发生结束时间先后顺序和设备点检发生结束时间先后顺序进行排序；

步骤(1-6)：获取二参数威布尔分布模型所需数据：依据排序数据提取建模所需的故障时间间隔数据；

步骤(1-7)：数据校验：采用3σ原则剔除异常数据，异常数据包括手工输入的错误数据及明显过大值；

所述故障时间间隔的提取方法如下：

步骤(1-6-1)：首先取排序后记录数据的第一条记录为当前记录；

步骤(1-6-2)：检查当前记录是否超出记录范围；如果没有超出则转入步骤(1-6-3)，否则结束；

步骤(1-6-3)：检查下一条记录是否超出记录范围，如果没有超出则转入步骤(1-6-4)，否则结束；

步骤(1-6-4)：检查下一条记录整合前是否为故障记录，如果整合前为故障记录，则令：

故障时间间隔＝下一条记录的开始时间–当前记录的结束时间；

并转入步骤(1-6-6)；否则转入步骤(1-6-5)；

步骤(1-6-5)：如果整合前不是故障记录，则将下一条记录的序号加1，转到步骤(1-6-3)；

步骤(1-6-6)：取下一条记录的序号作为当前记录的序号；转入步骤(1-6-2)；

通过步骤(1-6)的方法以原始故障数据为基础求出模型所需要的故障时间间隔数据。