本發(fā)明磁控反應(yīng)器領(lǐng)域，具體涉及一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的甲烷化方法還存在以下問(wèn)題：

由于反應(yīng)放熱，低溫對(duì)于CH₄的生產(chǎn)是有利的。結(jié)果，為了避免熱力學(xué)上的限制，希望使用約300-400℃的操作溫度以獲得可接受的轉(zhuǎn)化率。但是，在這樣的溫度下得到的反應(yīng)速率較低，因此需要很大的反應(yīng)器和/或大量的循環(huán)水蒸汽來(lái)完成反應(yīng)，這將顯著增加資本投入。另外，催化劑的耐硫性在較低溫度下被降低，由此催化劑壽命被縮短。

反應(yīng)器系統(tǒng)維修技術(shù)中，一般通過(guò)對(duì)組件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定是否需要維修，制定的維修策略中并沒(méi)有指定組件維修的先后順序和組件維修的時(shí)間范圍，容易導(dǎo)致因組件維修的延誤導(dǎo)致變壓器故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

本發(fā)明的有益效果為：反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善，顯著降低了操作和維護(hù)成本。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的反應(yīng)-吸附區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是維修策略獲取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

維修策略獲取系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

應(yīng)用場(chǎng)景1

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)的至少一個(gè)線圈。

本優(yōu)選實(shí)施例反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

本優(yōu)選實(shí)施例顯著降低了操作和維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述維修策略獲取系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14；所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于根據(jù)監(jiān)測(cè)策略采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理；所述風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13用于確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度；所述維修策略生成模塊14用于根據(jù)組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了維修策略獲取系統(tǒng)1的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)策略包括：

(1)確定各組件中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)；

(2)對(duì)于一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量；

對(duì)于關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)某關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)的無(wú)線傳感器健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₁，人工健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₂，由于傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)受到溫度影響，引入溫度修正因子ξ，對(duì)于不受溫度影響的傳感器，令ξ＝1，對(duì)于受溫度影響的傳感器，其中T為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，T₀為傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，則其最終健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量m采用下式確定：

式中，c為根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)合理誤差范圍設(shè)定的常數(shù)；

本優(yōu)選實(shí)施例將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并采用不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既節(jié)約了監(jiān)測(cè)成本，又獲得了可信度高的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12將健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量歸一化表示為：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最小時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)，

式中，m表示某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)的原始健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，n表示該監(jiān)測(cè)項(xiàng)歸一化后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，L為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量下限值，H為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量上限值。

由于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采取的監(jiān)測(cè)手段不同，得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)不同，單位也不同，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行歸一化處理，方便對(duì)組件進(jìn)行綜合評(píng)估。

優(yōu)選的，所述確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，包括：

(1)將來(lái)源多樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化之后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量加權(quán)平均，得到組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：

式中，s表示組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，n_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，i＝1,2,…,k，w_i為根據(jù)每一個(gè)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量n_i在組件中的重要程度設(shè)置的權(quán)重因子；

設(shè)定安全閾值T_s，T_s∈[0.4，0.5]，若健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s小于安全閾值T_s，則判定健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s處于異常；

(2)利用歷史健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)，建立設(shè)備的可修復(fù)故障率模型：

式中，r為設(shè)備可修復(fù)故障率，s′為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，a、b、d為三個(gè)待定常數(shù)，為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件不同而產(chǎn)生的修正參數(shù)；

其中，通過(guò)歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)確定參數(shù)a、b、d的值，具體為：

設(shè)設(shè)備內(nèi)組件數(shù)目為l，某組件z_j在某時(shí)間段T_j內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)為f_j，其對(duì)應(yīng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s_j，將多個(gè)組件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s_j和發(fā)生故障的次數(shù)f_j收集起來(lái)，則設(shè)備整體的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率計(jì)算公式可表示為：

將上述健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率迭代入設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，從而確定參數(shù)a、b、d的值；

(3)根據(jù)設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，求得各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j：

式中，j＝1，…，l，表示處于異常的組件z_j的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，r(s₁，…，s_j，…，s_l)表示各組件監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s₁，…，s_j，…，s_l時(shí)的電力系統(tǒng)可修復(fù)故障率。

本優(yōu)選實(shí)施例建立組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及電力系統(tǒng)的可修復(fù)故障率模型，從而確定各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，能夠更為科學(xué)的衡量組件發(fā)生故障對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生的影響程度，從而有利于針對(duì)影響程度大的故障組件進(jìn)行優(yōu)先維修，節(jié)約維修成本，維修策略不只是決定于組件本身的狀態(tài)，而且也決定于組件失效對(duì)設(shè)備可靠性的影響，使維修策略更加客觀和可靠。

優(yōu)選的，所述結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略，包括：

(1)通過(guò)專家組預(yù)先確定維修策略所需參數(shù)并將該參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，所述維修策略所需參數(shù)包括：各組件在各監(jiān)測(cè)項(xiàng)出現(xiàn)異常時(shí)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j、所述維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji所占的權(quán)重w(X_j)、w(M_Ji)、w(E_Ji)，其中所述維修經(jīng)濟(jì)值E_J為維修費(fèi)用與組件價(jià)值的比值；

(2)設(shè)根據(jù)異常的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定待維修組件為d_j，j＝1，…，l_d，,l_d為待維修組件的數(shù)目，根據(jù)待維修組件d_j的各異常監(jiān)測(cè)項(xiàng)i(i＝1,2,…,k)調(diào)取相應(yīng)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，計(jì)算待維修組件的綜合維修難度M_Ji‘和綜合維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji’：

(3)計(jì)算各待維修組件的維修傾向度

對(duì)各待維修組件的維修傾向度進(jìn)行從大到小排序，從而確定各待維修組件的維修先后順序，即優(yōu)先維修較大維修傾向度對(duì)應(yīng)的待維修組件；另外，根據(jù)待維修組件對(duì)應(yīng)的綜合維修難度M_Ji‘確定相應(yīng)的維修方案，從而生成最優(yōu)的維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例制定了最優(yōu)維修策略的生成方式，方法客觀簡(jiǎn)單，維修策略的生成考慮了除風(fēng)險(xiǎn)程度外的可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素，增加了維修策略制定的客觀性和可靠性，且在面對(duì)大量待評(píng)判的待維修組件時(shí)，大大地減少了工作量，提高了工作效率，并較好地保持評(píng)判的一致性。

在此應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)定安全閾值T_s＝0.4，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常評(píng)判精度相對(duì)提高了10％，設(shè)備的可靠性相對(duì)提高了12％。

應(yīng)用場(chǎng)景2

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)的至少一個(gè)線圈。

本優(yōu)選實(shí)施例反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

本優(yōu)選實(shí)施例顯著降低了操作和維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述維修策略獲取系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14；所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于根據(jù)監(jiān)測(cè)策略采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理；所述風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13用于確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度；所述維修策略生成模塊14用于根據(jù)組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了維修策略獲取系統(tǒng)1的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)策略包括：

(1)確定各組件中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)；

(2)對(duì)于一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量；

對(duì)于關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)某關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)的無(wú)線傳感器健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₁，人工健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₂，由于傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)受到溫度影響，引入溫度修正因子ξ，對(duì)于不受溫度影響的傳感器，令ξ＝1，對(duì)于受溫度影響的傳感器，其中T為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，T₀為傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，則其最終健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量m采用下式確定：

式中，c為根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)合理誤差范圍設(shè)定的常數(shù)；

本優(yōu)選實(shí)施例將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并采用不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既節(jié)約了監(jiān)測(cè)成本，又獲得了可信度高的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12將健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量歸一化表示為：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最小時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)，

式中，m表示某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)的原始健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，n表示該監(jiān)測(cè)項(xiàng)歸一化后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，L為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量下限值，H為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量上限值。

由于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采取的監(jiān)測(cè)手段不同，得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)不同，單位也不同，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行歸一化處理，方便對(duì)組件進(jìn)行綜合評(píng)估。

優(yōu)選的，所述確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，包括：

(1)將來(lái)源多樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化之后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量加權(quán)平均，得到組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：

式中，s表示組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，n_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，i＝1,2,…,k，w_i為根據(jù)每一個(gè)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量n_i在組件中的重要程度設(shè)置的權(quán)重因子；

設(shè)定安全閾值T_s，T_s∈[0.4，0.5]，若健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s小于安全閾值T_s，則判定健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s處于異常；

(2)利用歷史健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)，建立設(shè)備的可修復(fù)故障率模型：

式中，r為設(shè)備可修復(fù)故障率，s′為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，a、b、d為三個(gè)待定常數(shù)，為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件不同而產(chǎn)生的修正參數(shù)；

其中，通過(guò)歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)確定參數(shù)a、b、d的值，具體為：

設(shè)設(shè)備內(nèi)組件數(shù)目為l，某組件z_j在某時(shí)間段T_j內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)為f_j，其對(duì)應(yīng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s_j，將多個(gè)組件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s_j和發(fā)生故障的次數(shù)f_j收集起來(lái)，則設(shè)備整體的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率計(jì)算公式可表示為：

將上述健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率迭代入設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，從而確定參數(shù)a、b、d的值；

(3)根據(jù)設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，求得各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j：

式中，j＝1，…，l，表示處于異常的組件z_j的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，r(s₁，…，s_j，…，s_l)表示各組件監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s₁，…，s_j，…，s_l時(shí)的電力系統(tǒng)可修復(fù)故障率。

本優(yōu)選實(shí)施例建立組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及電力系統(tǒng)的可修復(fù)故障率模型，從而確定各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，能夠更為科學(xué)的衡量組件發(fā)生故障對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生的影響程度，從而有利于針對(duì)影響程度大的故障組件進(jìn)行優(yōu)先維修，節(jié)約維修成本，維修策略不只是決定于組件本身的狀態(tài)，而且也決定于組件失效對(duì)設(shè)備可靠性的影響，使維修策略更加客觀和可靠。

優(yōu)選的，所述結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略，包括：

(1)通過(guò)專家組預(yù)先確定維修策略所需參數(shù)并將該參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，所述維修策略所需參數(shù)包括：各組件在各監(jiān)測(cè)項(xiàng)出現(xiàn)異常時(shí)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j、所述維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji所占的權(quán)重w(X_j)、w(M_Ji)、w(E_Ji)，其中所述維修經(jīng)濟(jì)值E_J為維修費(fèi)用與組件價(jià)值的比值；

(2)設(shè)根據(jù)異常的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定待維修組件為d_j，j＝1，…，l_d，,l_d為待維修組件的數(shù)目，根據(jù)待維修組件d_j的各異常監(jiān)測(cè)項(xiàng)i(i＝1,2,…,k)調(diào)取相應(yīng)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，計(jì)算待維修組件的綜合維修難度M_Ji‘和綜合維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji’：

(3)計(jì)算各待維修組件的維修傾向度

對(duì)各待維修組件的維修傾向度進(jìn)行從大到小排序，從而確定各待維修組件的維修先后順序，即優(yōu)先維修較大維修傾向度對(duì)應(yīng)的待維修組件；另外，根據(jù)待維修組件對(duì)應(yīng)的綜合維修難度M_Ji‘確定相應(yīng)的維修方案，從而生成最優(yōu)的維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例制定了最優(yōu)維修策略的生成方式，方法客觀簡(jiǎn)單，維修策略的生成考慮了除風(fēng)險(xiǎn)程度外的可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素，增加了維修策略制定的客觀性和可靠性，且在面對(duì)大量待評(píng)判的待維修組件時(shí)，大大地減少了工作量，提高了工作效率，并較好地保持評(píng)判的一致性。

在此應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)定安全閾值T_s＝0.42，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常評(píng)判精度相對(duì)提高了9.5％，設(shè)備的可靠性相對(duì)提高了11％。

應(yīng)用場(chǎng)景3

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)的至少一個(gè)線圈。

本優(yōu)選實(shí)施例反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

本優(yōu)選實(shí)施例顯著降低了操作和維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述維修策略獲取系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14；所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于根據(jù)監(jiān)測(cè)策略采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理；所述風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13用于確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度；所述維修策略生成模塊14用于根據(jù)組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了維修策略獲取系統(tǒng)1的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)策略包括：

(1)確定各組件中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)；

(2)對(duì)于一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量；

對(duì)于關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)某關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)的無(wú)線傳感器健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₁，人工健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₂，由于傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)受到溫度影響，引入溫度修正因子ξ，對(duì)于不受溫度影響的傳感器，令ξ＝1，對(duì)于受溫度影響的傳感器，其中T為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，T₀為傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，則其最終健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量m采用下式確定：

式中，c為根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)合理誤差范圍設(shè)定的常數(shù)；

本優(yōu)選實(shí)施例將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并采用不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既節(jié)約了監(jiān)測(cè)成本，又獲得了可信度高的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12將健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量歸一化表示為：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最小時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)，

式中，m表示某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)的原始健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，n表示該監(jiān)測(cè)項(xiàng)歸一化后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，L為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量下限值，H為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量上限值。

由于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采取的監(jiān)測(cè)手段不同，得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)不同，單位也不同，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行歸一化處理，方便對(duì)組件進(jìn)行綜合評(píng)估。

優(yōu)選的，所述確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，包括：

(1)將來(lái)源多樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化之后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量加權(quán)平均，得到組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：

式中，s表示組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，n_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，i＝1,2,…,k，w_i為根據(jù)每一個(gè)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量n_i在組件中的重要程度設(shè)置的權(quán)重因子；

設(shè)定安全閾值T_s，T_s∈[0.4，0.5]，若健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s小于安全閾值T_s，則判定健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s處于異常；

(2)利用歷史健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)，建立設(shè)備的可修復(fù)故障率模型：

式中，r為設(shè)備可修復(fù)故障率，s′為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，a、b、d為三個(gè)待定常數(shù)，為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件不同而產(chǎn)生的修正參數(shù)；

其中，通過(guò)歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)確定參數(shù)a、b、d的值，具體為：

設(shè)設(shè)備內(nèi)組件數(shù)目為l，某組件z_j在某時(shí)間段T_j內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)為f_j，其對(duì)應(yīng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s_j，將多個(gè)組件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s_j和發(fā)生故障的次數(shù)f_j收集起來(lái)，則設(shè)備整體的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率計(jì)算公式可表示為：

將上述健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率迭代入設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，從而確定參數(shù)a、b、d的值；

(3)根據(jù)設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，求得各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j：

式中，j＝1，…，l，表示處于異常的組件z_j的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，r(s₁，…，s_j，…，s_l)表示各組件監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s₁，…，s_j，…，s_l時(shí)的電力系統(tǒng)可修復(fù)故障率。

本優(yōu)選實(shí)施例建立組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及電力系統(tǒng)的可修復(fù)故障率模型，從而確定各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，能夠更為科學(xué)的衡量組件發(fā)生故障對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生的影響程度，從而有利于針對(duì)影響程度大的故障組件進(jìn)行優(yōu)先維修，節(jié)約維修成本，維修策略不只是決定于組件本身的狀態(tài)，而且也決定于組件失效對(duì)設(shè)備可靠性的影響，使維修策略更加客觀和可靠。

優(yōu)選的，所述結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略，包括：

(1)通過(guò)專家組預(yù)先確定維修策略所需參數(shù)并將該參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，所述維修策略所需參數(shù)包括：各組件在各監(jiān)測(cè)項(xiàng)出現(xiàn)異常時(shí)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j、所述維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji所占的權(quán)重w(X_j)、w(M_Ji)、w(E_Ji)，其中所述維修經(jīng)濟(jì)值E_J為維修費(fèi)用與組件價(jià)值的比值；

(2)設(shè)根據(jù)異常的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定待維修組件為d_j，j＝1，…，l_d，,l_d為待維修組件的數(shù)目，根據(jù)待維修組件d_j的各異常監(jiān)測(cè)項(xiàng)i(i＝1,2,…,k)調(diào)取相應(yīng)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，計(jì)算待維修組件的綜合維修難度M_Ji‘和綜合維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji’：

(3)計(jì)算各待維修組件的維修傾向度

對(duì)各待維修組件的維修傾向度進(jìn)行從大到小排序，從而確定各待維修組件的維修先后順序，即優(yōu)先維修較大維修傾向度對(duì)應(yīng)的待維修組件；另外，根據(jù)待維修組件對(duì)應(yīng)的綜合維修難度M_Ji‘確定相應(yīng)的維修方案，從而生成最優(yōu)的維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例制定了最優(yōu)維修策略的生成方式，方法客觀簡(jiǎn)單，維修策略的生成考慮了除風(fēng)險(xiǎn)程度外的可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素，增加了維修策略制定的客觀性和可靠性，且在面對(duì)大量待評(píng)判的待維修組件時(shí)，大大地減少了工作量，提高了工作效率，并較好地保持評(píng)判的一致性。

在此應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)定安全閾值T_s＝0.45，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常評(píng)判精度相對(duì)提高了9.2％，設(shè)備的可靠性相對(duì)提高了10％。

應(yīng)用場(chǎng)景4

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)的至少一個(gè)線圈。

本優(yōu)選實(shí)施例反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

本優(yōu)選實(shí)施例顯著降低了操作和維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述維修策略獲取系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14；所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于根據(jù)監(jiān)測(cè)策略采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理；所述風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13用于確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度；所述維修策略生成模塊14用于根據(jù)組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了維修策略獲取系統(tǒng)1的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)策略包括：

(1)確定各組件中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)；

(2)對(duì)于一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量；

對(duì)于關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)某關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)的無(wú)線傳感器健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₁，人工健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₂，由于傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)受到溫度影響，引入溫度修正因子ξ，對(duì)于不受溫度影響的傳感器，令ξ＝1，對(duì)于受溫度影響的傳感器，其中T為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，T₀為傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，則其最終健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量m采用下式確定：

式中，c為根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)合理誤差范圍設(shè)定的常數(shù)；

本優(yōu)選實(shí)施例將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并采用不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既節(jié)約了監(jiān)測(cè)成本，又獲得了可信度高的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12將健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量歸一化表示為：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最小時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)，

式中，m表示某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)的原始健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，n表示該監(jiān)測(cè)項(xiàng)歸一化后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，L為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量下限值，H為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量上限值。

由于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采取的監(jiān)測(cè)手段不同，得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)不同，單位也不同，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行歸一化處理，方便對(duì)組件進(jìn)行綜合評(píng)估。

優(yōu)選的，所述確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，包括：

(1)將來(lái)源多樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化之后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量加權(quán)平均，得到組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：

式中，s表示組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，n_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，i＝1,2,…,k，w_i為根據(jù)每一個(gè)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量n_i在組件中的重要程度設(shè)置的權(quán)重因子；

設(shè)定安全閾值T_s，T_s∈[0.4，0.5]，若健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s小于安全閾值T_s，則判定健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s處于異常；

(2)利用歷史健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)，建立設(shè)備的可修復(fù)故障率模型：

式中，r為設(shè)備可修復(fù)故障率，s′為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，a、b、d為三個(gè)待定常數(shù)，為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件不同而產(chǎn)生的修正參數(shù)；

其中，通過(guò)歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)確定參數(shù)a、b、d的值，具體為：

設(shè)設(shè)備內(nèi)組件數(shù)目為l，某組件z_j在某時(shí)間段T_j內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)為f_j，其對(duì)應(yīng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s_j，將多個(gè)組件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s_j和發(fā)生故障的次數(shù)f_j收集起來(lái)，則設(shè)備整體的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率計(jì)算公式可表示為：

將上述健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率迭代入設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，從而確定參數(shù)a、b、d的值；

(3)根據(jù)設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，求得各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j：

式中，j＝1，…，l，表示處于異常的組件z_j的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，r(s₁，…，s_j，…，s_l)表示各組件監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s₁，…，s_j，…，s_l時(shí)的電力系統(tǒng)可修復(fù)故障率。

本優(yōu)選實(shí)施例建立組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及電力系統(tǒng)的可修復(fù)故障率模型，從而確定各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，能夠更為科學(xué)的衡量組件發(fā)生故障對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生的影響程度，從而有利于針對(duì)影響程度大的故障組件進(jìn)行優(yōu)先維修，節(jié)約維修成本，維修策略不只是決定于組件本身的狀態(tài)，而且也決定于組件失效對(duì)設(shè)備可靠性的影響，使維修策略更加客觀和可靠。

優(yōu)選的，所述結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略，包括：

(1)通過(guò)專家組預(yù)先確定維修策略所需參數(shù)并將該參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，所述維修策略所需參數(shù)包括：各組件在各監(jiān)測(cè)項(xiàng)出現(xiàn)異常時(shí)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j、所述維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji所占的權(quán)重w(X_j)、w(M_Ji)、w(E_Ji)，其中所述維修經(jīng)濟(jì)值E_J為維修費(fèi)用與組件價(jià)值的比值；

(2)設(shè)根據(jù)異常的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定待維修組件為d_j，j＝1，…，l_d，,l_d為待維修組件的數(shù)目，根據(jù)待維修組件d_j的各異常監(jiān)測(cè)項(xiàng)i(i＝1,2,…,k)調(diào)取相應(yīng)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，計(jì)算待維修組件的綜合維修難度M_Ji‘和綜合維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji’：

(3)計(jì)算各待維修組件的維修傾向度

對(duì)各待維修組件的維修傾向度進(jìn)行從大到小排序，從而確定各待維修組件的維修先后順序，即優(yōu)先維修較大維修傾向度對(duì)應(yīng)的待維修組件；另外，根據(jù)待維修組件對(duì)應(yīng)的綜合維修難度M_Ji‘確定相應(yīng)的維修方案，從而生成最優(yōu)的維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例制定了最優(yōu)維修策略的生成方式，方法客觀簡(jiǎn)單，維修策略的生成考慮了除風(fēng)險(xiǎn)程度外的可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素，增加了維修策略制定的客觀性和可靠性，且在面對(duì)大量待評(píng)判的待維修組件時(shí)，大大地減少了工作量，提高了工作效率，并較好地保持評(píng)判的一致性。

在此應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)定安全閾值T_s＝0.48，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常評(píng)判精度相對(duì)提高了9％，設(shè)備的可靠性相對(duì)提高了9％。

應(yīng)用場(chǎng)景5

參見(jiàn)圖1、圖2，本應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)實(shí)施例的一種甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)維修系統(tǒng)，包括甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)和維修策略獲取系統(tǒng)，所述維修策略獲取系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊、維修策略生成模塊，所述甲烷化流化磁控反應(yīng)器系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器在一端具有合成氣入口，在另一端具有富含CH₄產(chǎn)物氣體出口，在所述反應(yīng)器內(nèi),在所述合成氣入口和所述產(chǎn)物氣體出口之間具有至少一個(gè)反應(yīng)-吸附區(qū)，其中所述反應(yīng)-吸附區(qū)包括甲烷化催化劑和能夠吸附和/或吸收CO₂和/或硫化物氣體的吸附劑；

至少一個(gè)吸附劑再生器，其通過(guò)廢吸附劑輸送管道和再生吸附劑輸送管道與所述反應(yīng)器相連通，其中在所述反應(yīng)器中產(chǎn)生的廢吸附劑通過(guò)其輸送管道進(jìn)入所述吸附劑再生器中，并在其中被再生，隨后被再生的吸附劑通過(guò)其輸送管道被重新循環(huán)回所述反應(yīng)-吸附區(qū)中；

磁場(chǎng)發(fā)生器，用于使所述反應(yīng)-吸附區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生方向與反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向相反的磁場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)發(fā)生器是直流電或交流電流經(jīng)其間、并包圍所述反應(yīng)-吸附區(qū)的至少一個(gè)線圈。

本優(yōu)選實(shí)施例反應(yīng)器的生產(chǎn)率被大大改善。

優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿所述反應(yīng)-吸附區(qū)縱向方向或反應(yīng)物料流化或流動(dòng)方向變化。

本優(yōu)選實(shí)施例顯著降低了操作和維護(hù)成本。

優(yōu)選的，所述維修策略獲取系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12、風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13、維修策略生成模塊14；所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于根據(jù)監(jiān)測(cè)策略采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理；所述風(fēng)險(xiǎn)確定模塊13用于確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度；所述維修策略生成模塊14用于根據(jù)組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了維修策略獲取系統(tǒng)1的模塊架構(gòu)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)策略包括：

(1)確定各組件中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)；

(2)對(duì)于一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量；

對(duì)于關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)某關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)的無(wú)線傳感器健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₁，人工健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量為m₂，由于傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)受到溫度影響，引入溫度修正因子ξ，對(duì)于不受溫度影響的傳感器，令ξ＝1，對(duì)于受溫度影響的傳感器，其中T為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，T₀為傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)適用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，則其最終健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量m采用下式確定：

式中，c為根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)合理誤差范圍設(shè)定的常數(shù)；

本優(yōu)選實(shí)施例將監(jiān)測(cè)項(xiàng)劃分為一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)和關(guān)鍵監(jiān)測(cè)項(xiàng)，并采用不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既節(jié)約了監(jiān)測(cè)成本，又獲得了可信度高的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊12將健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量歸一化表示為：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)：

處于當(dāng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量達(dá)到最小時(shí)對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)健康狀態(tài)最好的情況時(shí)，

式中，m表示某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)的原始健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，n表示該監(jiān)測(cè)項(xiàng)歸一化后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，L為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量下限值，H為該監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量上限值。

由于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采取的監(jiān)測(cè)手段不同，得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)不同，單位也不同，本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行歸一化處理，方便對(duì)組件進(jìn)行綜合評(píng)估。

優(yōu)選的，所述確定組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，包括：

(1)將來(lái)源多樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸一化之后的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量加權(quán)平均，得到組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：

式中，s表示組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，n_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量，i＝1,2,…,k，w_i為根據(jù)每一個(gè)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)量n_i在組件中的重要程度設(shè)置的權(quán)重因子；

設(shè)定安全閾值T_s，T_s∈[0.4，0.5]，若健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s小于安全閾值T_s，則判定健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s處于異常；

(2)利用歷史健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)，建立設(shè)備的可修復(fù)故障率模型：

式中，r為設(shè)備可修復(fù)故障率，s′為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，a、b、d為三個(gè)待定常數(shù)，為根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件不同而產(chǎn)生的修正參數(shù)；

其中，通過(guò)歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史故障率數(shù)據(jù)確定參數(shù)a、b、d的值，具體為：

設(shè)設(shè)備內(nèi)組件數(shù)目為l，某組件z_j在某時(shí)間段T_j內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)為f_j，其對(duì)應(yīng)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s_j，將多個(gè)組件的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)s_j和發(fā)生故障的次數(shù)f_j收集起來(lái)，則設(shè)備整體的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率計(jì)算公式可表示為：

將上述健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和可修復(fù)故障率迭代入設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，從而確定參數(shù)a、b、d的值；

(3)根據(jù)設(shè)備的可修復(fù)故障率模型，求得各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j：

式中，j＝1，…，l，表示處于異常的組件z_j的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，r(s₁，…，s_j，…，s_l)表示各組件監(jiān)測(cè)指標(biāo)為s₁，…，s_j，…，s_l時(shí)的電力系統(tǒng)可修復(fù)故障率。

本優(yōu)選實(shí)施例建立組件健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及電力系統(tǒng)的可修復(fù)故障率模型，從而確定各組件的風(fēng)險(xiǎn)程度，能夠更為科學(xué)的衡量組件發(fā)生故障對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生的影響程度，從而有利于針對(duì)影響程度大的故障組件進(jìn)行優(yōu)先維修，節(jié)約維修成本，維修策略不只是決定于組件本身的狀態(tài)，而且也決定于組件失效對(duì)設(shè)備可靠性的影響，使維修策略更加客觀和可靠。

優(yōu)選的，所述結(jié)合可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素生成維修策略，包括：

(1)通過(guò)專家組預(yù)先確定維修策略所需參數(shù)并將該參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，所述維修策略所需參數(shù)包括：各組件在各監(jiān)測(cè)項(xiàng)出現(xiàn)異常時(shí)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，組件的風(fēng)險(xiǎn)程度X_j、所述維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji所占的權(quán)重w(X_j)、w(M_Ji)、w(E_Ji)，其中所述維修經(jīng)濟(jì)值E_J為維修費(fèi)用與組件價(jià)值的比值；

(2)設(shè)根據(jù)異常的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定待維修組件為d_j，j＝1，…，l_d，,l_d為待維修組件的數(shù)目，根據(jù)待維修組件f_j的各異常監(jiān)測(cè)項(xiàng)i(i＝1,2,…,k)調(diào)取相應(yīng)的維修難度M_Ji和維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji，計(jì)算待維修組件的綜合維修難度M_Ji‘和綜合維修經(jīng)濟(jì)值E_Ji’：

(3)計(jì)算各待維修組件的維修傾向度

對(duì)各待維修組件的維修傾向度進(jìn)行從大到小排序，從而確定各待維修組件的維修先后順序，即優(yōu)先維修較大維修傾向度對(duì)應(yīng)的待維修組件；另外，根據(jù)待維修組件對(duì)應(yīng)的綜合維修難度M_Ji‘確定相應(yīng)的維修方案，從而生成最優(yōu)的維修策略。

本優(yōu)選實(shí)施例制定了最優(yōu)維修策略的生成方式，方法客觀簡(jiǎn)單，維修策略的生成考慮了除風(fēng)險(xiǎn)程度外的可維修性和經(jīng)濟(jì)性因素，增加了維修策略制定的客觀性和可靠性，且在面對(duì)大量待評(píng)判的待維修組件時(shí)，大大地減少了工作量，提高了工作效率，并較好地保持評(píng)判的一致性。

在此應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)定安全閾值T_s＝0.5，健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常評(píng)判精度相對(duì)提高了8.5％，設(shè)備的可靠性相對(duì)提高了8％。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。