[发明专利]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

权利要求书

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；

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。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，计算各机电件单元的寿命的伽马近似形状参数寿命的伽马近似尺度参数

其中，s_j为机电件单元j的备件数量，n为机电设备的机电件单元数，u_j,v_j分别为机电件单元j的寿命服从的威布尔分布尺度参数和形状参数，Γ()为伽玛函数，j为单元编号，1≤j≤n，x为随机变量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，计算消耗备件总数量为r时任务成功概率ps_r：

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，g(x)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消耗不同备件数量的概率数组pd，所述概率数组pd的元素个数为1+s_i，概率数组pd的第1+k个数组元素pd_1+k内含变量x，计算公式如下：

其中，s_i为当前故障单元i的备件数量，k为当前故障单元i消耗的备件数量，a_i，b_i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；

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，g(x)＝pj_1+r。