[发明专利]设施设备状态评估方法和系统

说明书

本发明提供了一种设施设备状态评估方法和系统，步骤1：根据评估对象，建立层次模型；步骤2：对所述层次模型中参与评估的因素设置权重，并对设置权重的因素进行归类和分组；步骤3：基于分组后的因素构建判断矩阵，并进行一致性检验；步骤4：根据层次模型中各分组的权重以及各组对于准则层的隶属度，对最终状态进行评估，得到评估结果。本发明中的方法适用于超大规模设施设备的状态评估，通过对系统中同一层级中的大量因素进行再次分级，以及通过合理的分配，把难以处理的高阶矩阵转变为几个低阶子矩阵，得出更加合理的评估结果。

技术领域

本发明涉及设施设备管理技术领域，具体地，涉及设施设备状态评估方法和系统。

背景技术

随着现代社会的发展，越来越多的大型系统及设备被运用于各方面，系统的故障预测和健康管理愈来愈受到重视，而传统的故障预测已经不能满足日益复杂的系统设备。20世纪90年代中期，PHM(故障预测和健康管理)在此背景下提出。PHM技术是运用传感器信息、专家知识和维修保障信息，以各种智能算法和推理模型来实现。PHM的发展最初主要运用于军事领域，对武器进行检测、预测、判别进行管理，实现其低故障率来提高其精度。PHM技术不仅具有科学性合理性而且其方法多样、评估过程高效、评估结果清晰明了，受到很多学者的青睐，被推广应用于很多领域，如船舶、高铁、以及社会科学等领域。

层次分析法是PHM中常用的评估方法，该方法是用模糊数学原理对只有定性而没有明确定量关系的复杂系统进行评估，适用于复杂而又多层次的系统环境，特点是逻辑简单、运算量较小，结果具有说服力。

层次分析法中一个很重要的工作就是分析整个系统的层次结构和各因素间的隶属关系，在此基础上建立合适的评估模型。通过专家评估系统给出同一层次中所有因素所占的权重和其对不同准则层的隶属关系，然后建立判断矩阵和隶属矩阵，最后对计算结果进行一致性检验，如果检验结果符合要求，则该结果可以作为一种参考标准。

但目前该方法在很多领域的应用中仅适用于层次结构多级，平均评估因素数量较少的小规模系统，比如某一系统有明确的层次机构，而每个层次中所包含的用于评估的因素较少，一般不多于六到七个。其原因是一旦同一层级的元素过多比如含有几十个因素，则其构成的判断矩阵和隶属矩阵的阶数必然随之增大，而高阶矩阵不仅计算量庞杂而且通常在构造判断矩阵和隶属矩阵之后都需根据其一致性检验的结果对其进行微调，以此来更加适应于其评估系统。这种处理方式对于低阶矩阵来说简单又高效，可矩阵的阶数一旦大大增加，这种处理方式就不再适用，其工作量将会成数量级增加，这样该过程既不符合层次分析法简洁明了的原则，又不适用于实际工作中，而且其结果准确性也得不到有效验证。因此，在遇到无法进行分级又没有明确隶属关系而影响因素又非常多的超大规模系统时，该方法就不再适用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种设施设备状态评估方法和系统。

第一方面，本发明提供一种设施设备状态评估方法，包括：

步骤1：根据评估对象，建立层次模型；

步骤2：对所述层次模型中参与评估的因素设置权重，并对设置权重的因素进行归类和分组；

步骤3：基于分组后的因素构建判断矩阵，并通过所述判断矩阵验证同组内各个因素的一致性；若验证通过，则执行步骤4，若验证不通过，则返回执行步骤2；

步骤4：根据层次模型中各分组的权重以及各组对于准则层的隶属度，对设施设备的状态进行评估，得到评估结果。

可选地，所述步骤1中的层次模型包括：评估层、准则层、因素集合层、因素子层。

可选地，所述步骤2包括：

分别设置所有参与评估的因素所占的权重，并对权重的值进行归一化处理之后，把所有因素进行分组，每组的权重等于组内所有因素的权重之和。

可选地，所述步骤3包括：