核电厂预维任务有效性确定方法及装置与流程

1.本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂预维任务有效性确定方法及装置。


背景技术：

2.在工业领域，对设备进行周期性的预防性维修(也可以简称预维)，可以维持设备可靠性，避免设备因缺少维护而发生故障、损坏，进而可以维持系统乃至机组安全稳定运行。
3.以核电机组为例，一台机组通常有数百个系统，每个系统有数百台设备，每台设备有几项甚至几十项预防性维修任务，使得一台核电机组往往会有数万项预防性维修项目。不仅如此，预防性维修从业者还需要对预防性维修项目的合理性、有效性进行评价；对同类机组、系统、设备的预防性维修项目情况进行对比和借鉴；对预防性维修的实际执行情况进行分析和预测，鉴于此，如何如何对预维任务的有效性进行确定成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，提供了一种核电厂预维任务有效性确定方法及装置。
5.根据本公开实施例的一方面，提供一种核电厂预维任务有效性确定方法，所述方法包括：
6.针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素；
7.针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性；
8.根据所述预维大纲中每个预维任务对所述目标失效模式的实际有效性，确定所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性；
9.根据所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性和所述目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定所述目标失效模式的失效概率。
10.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
11.根据目标设备的每个失效模式的失效概率，确定目标设备的整体失效率。
12.在一种可能的实现方式中，针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素，包括：
13.在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式对应劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第一常数的乘积；
14.在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式未对应劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第二常数的乘积，所述第二常数远小于所述第一常数。
15.在一种可能的实现方式中，针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素，还包括：
16.在该失效模式对应的时间代码类型为无条件磨损的情况下，根据该时间代码包含的故障时间阈值和该设备运行周期确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，所述无条件磨损为不受工作频度或环境影响的必然会发生的磨损。
17.在一种可能的实现方式中，针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素，还包括：
18.在该失效模式对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，若该失效模式未对应特定劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第二常数的乘积；
19.在该失效模式对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，若该失效模式对应特定劣化因子，则根据该时间代码包含的故障时间阈值和该设备运行周期确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，所述有条件磨损为需要存在特定劣化因子才会发生的磨损。
20.在一种可能的实现方式中，针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性，包括：
21.根据目标失效模式的时间代码类型和有无对应劣化因子的情况，确定对应的多个阈值区间；
22.根据该预维任务的任务实施周期与确定的多个阈值区间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性。
23.根据本公开实施例的另一方面，提供一种核电厂预维任务有效性确定装置，所述装置包括：
24.第一确定模块，用于针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素；
25.调整模块，用于针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性；
26.第二确定模块，用于根据所述预维大纲中每个预维任务对所述目标失效模式的实际有效性，确定所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性；
27.第三确定模块，用于根据所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性和所述目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定所述目标失效模式的失效概率。
28.根据本公开实施例的另一方面，提供一种核电厂预维任务有效性确定装置，所述装置包括：
29.处理器；
30.用于存储处理器可执行指令的存储器；
31.其中，所述处理器被配置为执行上述的方法。
32.根据本公开实施例的另一方面，提供一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
33.本公开的有益效果在于：本公开针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，并针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对目标失效模式的实际有效性，使其更符合核电站的实际情况，并进一步根据预维大纲中每个预维任务对目标失效模式的实际有效性，得到预维大纲对目标失效模式的有效性；根据预维大纲对目标失效模式的有效性和目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定目标失效模式的失效概率，由此对预维大纲任务有效性进行更准确更符合实际的评估。
附图说明
34.图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂预维任务有效性确定方法的流程图。
35.图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂预维任务有效性确定装置的框图。
具体实施方式
36.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
37.图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂预维任务有效性确定方法的流程图。该方法可以由终端设备执行，例如，终端设备可以为服务器、台式电脑等，本公开实施例对终端设备的类型不做限定。如图1所示，该方法可以包括：
38.步骤100，针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因
子为导致设备故障概率上升的因素，劣化因子可以例如包括设备的工作频度、温度、湿度、振动或流致振动、无染、灰尘或碎片等。
39.在一种可能的实现方式中，步骤100可以包括以下步骤：
40.步骤1001，在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式对应劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第一常数的乘积。
41.举例来讲，在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式对应劣化因子，可以根据下式确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率：pk＝λ1τ，其中，λ1为第一常数，例如，λ1＝3.75*10-2
，τ为该设备运行周期，例如，τ＝40。
42.步骤1002，在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式未对应劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第二常数的乘积，所述第二常数远小于所述第一常数。
43.举例来讲，在该失效模式对应的时间代码类型为随机失效的情况下，若该失效模式未对应劣化因子，可以根据下式确定该失效模式k在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率：pk＝λ2τ，其中，λ2为第二常数，例如，λ2＝3.75*10-4
，τ为该设备运行周期，例如，τ＝40。
44.步骤1003，在该失效模式对应的时间代码类型为无条件磨损的情况下，根据该时间代码包含的故障时间阈值和该设备运行周期确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，所述无条件磨损为不受工作频度或环境影响的必然会发生的磨损。
45.举例来讲，在失效模式k对应的时间代码类型为无条件磨损的情况下，失效模式k在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为pk＝2t/(t+6t)，若该失效模式的时间代码为uw(x)，且该失效模式未对应劣化因子，则t＝x，其中，x为预测设备在从服役后到出现故障的时长；若该失效模式的时间代码为uw(x)，且该失效模式对应劣化因子，则t＝x/2；若该失效模式的时间代码为uw(x，y)，x，y为预测设备在从服役后到出现故障的时长区间，且该失效模式未对应劣化因子，则t＝(x+y)/2；若该失效模式的时间代码为uw(x，y)，且该失效模式对应劣化因子，则t＝(2x+3y)/8。
46.步骤1004，在该失效模式对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，若该失效模式未对应特定劣化因子，则该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为该设备运行周期与第二常数的乘积。举例来讲，在失效模式k对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，可以根据下式确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率：pk＝λ2τ，其中，λ2为第二常数，例如，λ2＝3.75*10-4
，τ为该设备运行周期，例如，τ＝40。
47.步骤1005，在该失效模式对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，若该失效模式对应特定劣化因子，则根据该时间代码包含的故障时间阈值和该设备运行周期确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，所述有条件磨损为需要存在特定劣化因子才会发生的磨损。
48.举例来讲，在失效模式k对应的时间代码类型为有条件磨损的情况下，若失效模式k对应特定劣化因子，则失效模式k在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率为pk＝t/
7t+1.875*10-4
，若失效模式k的时间代码为w(x)，且失效模式k对应劣化因子，则t＝x/2，其中，x为预测设备在从服役后到出现故障的时长；若失效模式k的时间代码为w(x，y)，x，y为预测设备在从服役后到出现故障的时长区间，且失效模式k对应劣化因子，则t＝(x+y)/2。
49.步骤101，针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性。
50.举例来讲，可以根据目标失效模式的时间代码类型和有无对应劣化因子的情况，确定对应的多个阈值区间；根据该预维任务的任务实施周期与确定的多个阈值区间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性。例如，表1为预维任务对某个失效模式的有效性(有效性可以表示为设备的某失效模式发生前执行某项预防性维修任务所能带来的收益)。可以根据表2对照预维任务的任务实施周期t与目标失效模式的故障时间分布(x或x，y)之间的关系，对任务有效性。
51.表1
[0052][0053]
表2
[0054][0055]
步骤102，根据所述预维大纲中每个预维任务对所述目标失效模式的实际有效性，确定所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性。
[0056]
举例来讲，若预维大纲中全部任务(例如n个任务)对应的实际有效性均为es，则预维大纲对目标失效模式的有效性e＝1-[(1-es)
×
(1-es)
1/2
×
(1-es)
1/3
…×
(1-es)
1/n
]。
[0057]
若预维大纲中n个任务对应的实际有效性为ea，m个任务对应的实际有效性为eb，n与m之和为预维大纲任务总数，则预维大纲对目标失效模式的有效性e＝1-(a
×
b)。
[0058]
其中，a＝1-[(1-ea)
×
(1-ea)
1/2
×
(1-ea)
1/3
…×
(1-ea)
1/n
]
[0059]
b＝1-[(1-eb)
×
(1-eb)
1/2
×
(1-eb)
1/3
…×
(1-eb)
1/m
]。
[0060]
若预维大纲中n个任务对应的实际有效性为ea，m个任务对应的实际有效性为eb，t个任务对应的实际有效性为ec，n、m和t之和为预维大纲任务总数，则预维大纲对目标失效模式的有效性e＝1-(a
×b×
c)。
[0061]
其中，a＝1-[(1-ea)
×
(1-ea)
1/2
×
(1-ea)
1/3
…×
(1-ea)
1/n
]
[0062]
b＝1-[(1-eb)
×
(1-eb)
1/2
×
(1-eb)
1/3
…×
(1-eb)
1/m
]
[0063]
c＝1-[(1-ec)
×
(1-ec)
1/2
×
(1-ec)
1/3
…×
(1-ec)
1/t
]
[0064]
步骤103，根据所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性和所述目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定所述目标失效模式的失效概率。例如，目标失效模式k的失效概率pk＝p
0k
×
(1-ek)，其中，p
0k
为目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，ek为预维大纲对所述目标失效模式的有效性。
[0065]
此外，还可以根据目标设备的每个失效模式的失效概率，确定目标设备的整体失效率。例如，目标设备的整体失效率可以为目标设备每个失效模式的失效概率之和。
[0066]
本公开针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，并针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对目标失效模式的实际有效性，使其更符合核电站的实际情况，并进一步根据预维大纲中每个预维任务对目标失效模式的实际有效性，得到预维大纲对目标失效模式的有效性；根据预维大纲对目标失效模式的有效性和目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定目标失效模式的失效概率，由此对预维大纲任务有效性进行更准确更符合实际的评估。
[0067]
在一种可能的实现方式中，提供一种核电厂预维任务有效性确定装置，所述装置包括：
[0068]
第一确定模块，用于针对预维大纲对应的每个设备的各失效模式，根据该设备的运行周期、该失效模式对应的时间代码和该失效模式对应的劣化因子，确定该失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，时间代码为设备故障发生概率和故障时间分布，劣化因子为导致设备故障概率上升的因素；
[0069]
调整模块，用于针对预维大纲中每个预维任务，根据该预维任务的任务实施周期与该预维任务对应设备的目标失效模式的故障时间分布之间的关系，调整该预维任务针对所述目标失效模式的本质有效性，得到该预维任务针对所述目标失效模式的实际有效性；
[0070]
第二确定模块，用于根据所述预维大纲中每个预维任务对所述目标失效模式的实际有效性，确定所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性；
[0071]
第三确定模块，用于根据所述预维大纲对所述目标失效模式的有效性和所述目标失效模式在对应设备运行周期内无预维任务下的失效率，确定所述目标失效模式的失效概率。
[0072]
针对上述装置的说明已经在针对上述方法的说明中进行详细阐述，在此不再赘述。
[0073]
图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂预维任务有效性确定装置的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图2，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
[0074]
装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如windows servertm，mac os xtm，unixtm，linuxtm，freebsdtm或类似。
[0075]
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
[0076]
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0077]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0078]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0079]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利
用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
[0080]
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
[0081]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0082]
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0083]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0084]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。