微型斷路器資產壽命預測方法技術

本發明專利技術公開了一種微型斷路器資產壽命預測方法，包括如下步驟：1)確定資產壽命影響因素變量Xi，采集數據，i為自然數；2)對所述資產壽命影響因素變量進行主成分分析，確定主成分Fh，h為自然數；3)根據所述主成分Fh建立多元線性回歸模型；4)計算微型斷路器壽命Y*的取值區間。本發明專利技術通過建立精益化的數學模型、全面量化的指標體系，識別影響微型斷路器資產壽命的關鍵因素，實現微型斷路器資產全壽命周期的質量分析和壽命評價，對資產質量進行有效監督。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及資產管理領域，特別針對電氣開關技術，具體地指一種微型斷路器資產壽命預測方法。
技術介紹
國家電網公司大力推進智能電能表推廣應用，2014年底建成用電信息采集系統，截止2014年5月底，國家電網公司已安裝智能電能表2.0億只，每只智能電能表對應了一只微型斷路器，據不完全統計智能電能表故障率約為0.04％，而其中由微型斷路器質量問題引起的智能電能表故障約占50％左右。微型斷路器故障一方面會導致觸電、火災和爆炸等事故屢屢發生，另一方面會給公司優質服務帶來巨大壓力。據統計，2013年95598所受理的計量故障報修業務中，微型斷路器故障處于較高比例。2013年湖北省電力公司受理95598計量裝置故障報修28000起，其中微型斷路器報修16800起，占整個計量故障報修的60％，究其故障原因，主要是由于微型斷路器的觸頭材質差、接觸電阻大、觸點發熱高、絕緣性能差、機構卡滯等原因造成；重慶市電力公司2013年受理95598計量裝置故障報修近20000次，其中微型斷路器報修約14000次，占比達到70％，且重慶計量中心月度接收供電單位故障微型斷路器報送共計7000余只。主要故障原因在于外置微型斷路器動作機構故障、分勵脫扣器失效造成誤跳閘等問題。微型斷路器的故障問題給國網公司帶來了巨大的經濟損失和不良的社會影響。微型斷路器作為其關鍵元器件，其質量及可靠性是全面實現“全費控”目標的重要保障我國基礎工業歷來薄弱，先進的設計理念、可靠性理論一直把控在國外強勢企業手中，國內微型斷路器生產廠家的產品設計主要依賴于仿制和經驗。由于材料本身的屬性參數波動較大，再加上工藝水平不一，導致生產出的微型斷路器產品關鍵特性參數分散性大、質量一致性差、運行使用壽命短等諸多問題。目前微型斷路器質量管理還沒有一個統一的管理平臺，不同的微型斷路器的不同生命環節都散落在不同的業務管理系統中。工作人員在運行過程中進行現場故障判定與處理時，需要從多個業務系統中獲取不同管理環節的信息，才能較為完整地開展故障處理工作，影響工作效率。與此同時，管理者無法直觀地掌控計量資產的全局質量，也沒有渠道了解單個資產的管理細節，迫切需要一種智能微型斷路器進行壽命預測的模型和方法，提高資產運行的可靠性與穩定性。
技術實現思路
本專利技術的目的針對目前微型斷路器資產的全壽命周期管理還沒有給出明確的工作流程、管理要求、業務內容，需要全面梳理和界定全壽命周期質量管理環節，建立完善的全壽命管理體系的不足。通過建立精益化的數學模型、全面量化的指標體系，識別影響微型斷路器資產壽命的關鍵因素，實現微型斷路器資產全壽命周期的質量分析和壽命評價，對資產質量進行有效監督。為實現上述目的，本專利技術所設計的一種微型斷路器資產壽命預測方法，其特殊之處在于，包括如下步驟：1)確定資產壽命影響因素變量Xi，采集數據，i為自然數；2)對所述資產壽命影響因素變量進行主成分分析，確定主成分Fh，h為自然數；3)根據所述主成分Fh建立多元線性回歸模型；4)計算微型斷路器壽命Y*的取值區間。優選地，所述步驟1)中資產壽命影響因素變量Xi包括三種類型，分別為：未退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量、已退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量和批次微型斷路器資產壽命影響因素變量。針對三種類型的微型斷路器進行資產壽命預測。優選地，所述步驟2)中進行主成分分析的具體步驟包括：21)對所述資產壽命影響因素變量Xi進行指標標準化，以消除在數量級或者量綱上的影響；22)計算樣本相關矩陣R；23)計算樣本相關矩陣R的特征值λi和特征向量U，所述特征向量U為所述資產壽命影響因素變量Xi在每個成分中所占的比例；24)根據第i個成分的方差貢獻率確定主成分Fh。優選地，所述步驟3)中建立多元線性回歸模型的具體步驟包括：31)確定回歸模型：Y＝a0+a1F1+a2F2+...+akFk+ε其中，Y為微型斷路器壽命，F1,F2,…,Fh為主成分；a0,a1,…,ah為各主成分對資產壽命的影響系數，ε為隨機變量；32)將n組資產壽命影響因素變量Xi的數值代入回歸模型，得到n組微型斷路器壽命觀察值Yn，n為自然數；33)根據最小二乘法對各主成分對資產壽命的影響系數a0,a1,…,ah和隨機變量ε的值進行估計，得到多元線性回歸模型。優選地，所述步驟4)計算斷路器壽命Y*的取值區間的計算公式為：其中，總體標準差估計值系數d0＝F*(F'F)-1F*'，總體標準差估計值tα/2為分布界值，通過查表可得。優選地，所述未退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量包括外觀完整度、誤差、產品質量、溫度、濕度、政策性輪換、新品庫齡、領出待裝時間、配送在途時間、入庫次數、領出待裝次數和運行時間。優選地，所述已退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量包括外觀檢查項目中達標項占比、最近一次的測試誤差、批次質量或供應商評價結果、工作環境溫度、工作環境濕度、政策性輪換周期、新品庫齡、各級成品庫齡、各個環節的領出待裝時間、各個環節的配送在途時間、各級庫的入庫次數、各級庫的領出待裝次數、現場運行時間。優選地，所述批次微型斷路器資產壽命影響因素變量包括批次微型斷路器資產質量評價、批次負荷微型斷路器資產占比、用戶操作不當占比、業務變更占比、檢測損毀占比、配送損毀占比、內部人員操作不當占比、微型斷路器資產丟失占比、政策性輪換周期、不可抗力占比、溫度、濕度、電壓非標占比、新品庫齡、成品庫齡、領出待裝時間、配送在途時間、入庫次數、領出待裝時間、運行時間。本專利技術通過預測微型斷路器資產的壽命，對現有微型斷路器資產還可運行的時間進行估計，有助于采購決策的制定；在壽命預測的基礎上可生成相應的輪換策略；基于微型斷路器資產壽命現狀，提出有針對性的改進措施，可達到提高決策有效性，提升微型斷路器資產管理水平，延長微型斷路器資產壽命的目的。本專利技術明確了微型斷路器資產微型斷路器齡、庫齡的定義和計算方式，提出了微型斷路器資產壽命標桿值的概念，并在此基礎上建立了微型斷路器資產壽命預測模型，為開展單個微型斷路器資產品級評定和批次微型斷路器資產壽命評價奠定了堅實基礎，有利于提升產品質量，保障用電安全。具體實施方式以下結合具體實施例對本專利技術作進一步的詳細描述。本專利技術所涉及的微型斷路器資產壽命預測方法，在對影響微型斷路器資產壽命因素分析的基礎上，根據未退出運行微型斷路器資產的現有數據和已退出運行微型斷路器資產的相關歷史數據，選取合適的影響因素指標作為自變量，建立多元線性回歸模型，采用多元線性回歸分析方法對微型斷路器資產壽命進行預測。微型斷路器資產壽命預測包括兩個部分：單個微型斷路器資產壽命預測和批次微型斷路器資產壽命預測。第一個實施例：單個微型斷路器資產壽命預測單個微型斷路器資產壽命預測模型從微觀角度入手，以單個微型斷路器資產為單位，對單個微型斷路器資產壽命進行預測，預測結果作為單個微型斷路器資產壽命評價的基礎，便于判斷單個微型斷路器資產的品級狀態，從微觀角度為微型斷路器資產管理者提供決策依據，提高微型斷路器資產的精益化管理水平。1)確定資產壽命影響因素變量Xi，采集數據，i為自然數。為了提高微型斷路器資產的壽命，需要充分分析影響微型斷路器資產壽命的因素，識別影響微型斷路器資產壽命的關本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微型斷路器資產壽命預測方法，其特征在于：包括如下步驟：1)確定資產壽命影響因素變量Xi，采集數據，i為自然數；2)對所述資產壽命影響因素變量進行主成分分析，確定主成分Fh，h為自然數；3)根據所述主成分Fh建立多元線性回歸模型；4)計算微型斷路器壽命Y*的取值區間。

【技術特征摘要】
1.一種微型斷路器資產壽命預測方法，其特征在于：包括如下步驟：1)確定資產壽命影響因素變量Xi，采集數據，i為自然數；2)對所述資產壽命影響因素變量進行主成分分析，確定主成分Fh，h為自然數；3)根據所述主成分Fh建立多元線性回歸模型；4)計算微型斷路器壽命Y*的取值區間。2.根據權利要求1所述的微型斷路器資產壽命預測方法，其特征在于：所述步驟1)中資產壽命影響因素變量Xi包括三種類型，分別為：未退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量、已退出運行的單個微型斷路器資產壽命影響因素變量和批次微型斷路器資產壽命影響因素變量。3.根據權利要求1所述的微型斷路器資產壽命預測方法，其特征在于：所述步驟2)中進行主成分分析的具體步驟包括：21)對所述資產壽命影響因素變量Xi進行指標標準化，以消除在數量級或者量綱上的影響；22)計算樣本相關矩陣R；23)計算樣本相關矩陣R的特征值λi和特征向量U，所述特征向量U為所述資產壽命影響因素變量Xi在每個成分Fi中所占的比例；24)根據第i個成分的方差貢獻率確定主成分Fh。4.根據權利要求3所述的微型斷路器資產壽命預測方法，其特征在于：所述步驟3)中建立多元線性回歸模型的具體步驟包括：31)確定回歸模型：Y＝a0+a1F1+a2F2+...+ahFh+ε其中，Y為微型斷路器壽命，F1,F2,…Fh為主成分；a0,a1,…,ah為各主成分對資產壽命的影響系數，ε為隨機變量；32)將n組資產壽命影響因素變量Xi的數值代入回歸模型，得到n組微型斷路器壽命觀察值Yn，n為自然數；33)根據最小二乘法對各主成分對資產壽命的影響系數a0,a1,…,ah和ε的值進行估計，得到多元線性...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊杰，熊德智，陳奕蕾，劉瀅，其他發明人請求不公開姓名，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42