一种无线感知设备寿命智能评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无线感知设备寿命智能评估方法和装置，包括：接收组成设备的各个功能模块的评估参数、属性以及无线感知设备的已工作时长；根据各个功能模块的评估参数，获得各个功能模块的寿命和可靠度；根据各个功能模块的寿命和属性，获得该无线感知设备的最大边界寿命；根据各个功能模块的属性，确定出其中的可更换模块；根据可更换模块的寿命、可更换模块的属性、设备的已工作时长、该无线感知设备的最大边界寿命，获得该无线感知设备的剩余使用寿命。本发明专利技术实现了快速且有效地辅助现场工作人员对无线感知设备的相关使用寿命的获取，提高了设备的运维效率，特别适合于诸如无线通信与感知一体化设备等模块化设计的电子设备的寿命评估。设备的寿命评估。设备的寿命评估。

【技术实现步骤摘要】
一种无线感知设备寿命智能评估方法和装置


[0001]本专利技术涉及设备的故障预测与健康管理
，特别涉及一种无线感知设备寿命智能评估方法和装置。

技术介绍

[0002]随着无线技术的发展和日趋成熟，很多传统感知设备的有线传输方式已经逐步被无线方式替代。由于无线方式无需部署大量的电缆的便利优势，在很多之前无法用有线设备感知的应用场景中，无线感知设备发挥了至关重要的作用。2020年，中国工程院发布的《全球工程前沿2020》报告中明确指出无线通信与感知一体化技术是信息与电子工程领域10大工程开发前沿技术之一。无线通信与感知一体化设备主要用于被测设备状态监测(温度、压力、流量、气体含量等)，进而进行被测设备状态评估。但是，作为用于设备状态监测的测量设备，如果自身健康状态无法评估，势必造成被测设备状态监测的不确定性。
[0003]故障预测和健康管理(Prognostics and Health Management，PHM)技术可以通过失效物理分析，对产品或系统在实际应用环境中的可靠性进行评估和预测。国际上，PHM技术已经发展30多年，随着PHM技术水平的不断提高，其应用领域已经由一开始的航天飞行器、飞机、核反应堆等复杂军事系统和装备逐渐向很多现代其他工业领域扩展，目前在电子、船舶、汽车以及工程结构安全等方面都得到了广泛应用。典型的PHM系统主要包括：传感器、数据处理、状态监测(或故障检测)、健康评估(或故障诊断)、寿命预测和信息显示。
[0004]然而现有的PHM技术对于无线通讯与感知一体化的智能设备自身却无法实现可靠的寿命评估。无线通信与感知一体化智能设备，相比于传统感知设备，将数据采集处理功能与传感器集成在了一起，通过无线通讯模块，直接将传感器采集处理后的信息传输至监控平台。随着微电子技术及集成电路技术的发展，无线通信与感知一体化智能设备集成度更高，体积、功耗等更低，功能更强大。由于无线通信与感知一体化智能设备的高度集成，其特性、功能等与传统电子产品有较大区别，因此，传统的电子设备故障诊断与健康管理方法(PHM技术)已不再适用。例如，无线通信与感知一体化智能设备的电源类型较多，包括可充电锂电池供电，一次性干电池供电，太阳能电池供电等，在这些设备中，电源的寿命远远短于电子器件的寿命，电源故障及寿命直接影响整个设备的健康状态及寿命，而不同电源，由于材料等特性不同，其健康状态也不同。同时，无线通信与感知一体化智能设备的无线通信制式种类较多，整机EMC性能以及环境电磁场直接影响通信功能及质量。另外，产品的模块化设计具备诸多优点，可以灵活的更换易出现故障或寿命较短的模块，进而提高部件使用率，方便维护，可极大的降低整个产品成本；但是，如果采用现有的故障预测诊断与健康管理方法，显然并不适合。
[0005]目前，现有技术中尚缺乏对本专利技术所涉及的模块化无线通信与感知一体化智能设备寿命的准确评估方法，通常通过传统电子设备评估方法进行评估，再依据人为主观判断。这种粗浅人工评估方法，对于很多设备不能进行各模块部件信息的追溯，无法实现设备准确寿命评估，造成设备故障无法预判，大量的电子器件、电源模块、机械部件的严重浪费。不
符合国家对产品高质量发展及能源节约化使用的总方针。
[0006]因此，针对于高集成度、模块化设计的无线通信与感知一体化智能设备，如何进行其寿命评估，以获得可靠的剩余使用寿命，便成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供一种无线感知设备寿命智能评估方法和装置，以实现针对于高集成度、模块化设计的设备的寿命评估，获得其可靠的剩余使用寿命。
[0008]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0009]一种无线感知设备寿命智能评估方法，所述无线感知设备由至少一个功能模块组成，所述方法包括：
[0010]接收组成所述无线感知设备的各个所述功能模块的评估参数、属性以及所述无线感知设备的已工作时长；
[0011]根据各个所述功能模块的评估参数，获得各个所述功能模块的寿命和可靠度；
[0012]根据各个所述功能模块的寿命和属性，获得所述无线感知设备的最大边界寿命；
[0013]根据各个所述功能模块的属性，确定出其中的可更换模块；
[0014]根据所述可更换模块的寿命、所述可更换模块的属性、所述无线感知设备的已工作时长、所述无线感知设备的最大边界寿命，获得所述无线感知设备的剩余使用寿命。
[0015]进一步，所述评估参数包括各个所述功能模块的元件组成和元件参数。
[0016]进一步，各个所述功能模块的属性包括价值占比、是否可更换；
[0017]当所述属性的内容中包括可更换时，所述属性还包括已使用数量。
[0018]进一步，所述的根据各个所述功能模块的寿命和属性，获得所述无线感知设备的最大边界寿命，包括：
[0019]将价值占比最高的功能模块的寿命作为所述无线感知设备的最大边界寿命。
[0020]进一步，所述的根据各个所述功能模块的属性，确定出其中的可更换模块，包括：
[0021]将所述属性的内容包括可更换的功能模块确定为可更换模块。
[0022]进一步，所述的根据所述可更换模块的寿命、所述可更换模块的属性、所述无线感知设备的已工作时长、所述无线感知设备的最大边界寿命，获得所述无线感知设备的剩余使用寿命，包括：
[0023]通过下式获得所述可更换模块的最大可使用数量：
[0024][0025]其中，D为所述可更换模块的最大可使用数量，Ta为所述无线感知设备的最大边界寿命、Tb为所述可更换模块的寿命，表示对Ta/Tb的结果向上取整；
[0026]通过下式获得所述无线感知设备的剩余边界寿命：
[0027]Y＝Ta
‑
M
[0028]其中，Y为所述无线感知设备的剩余边界寿命，M为所述无线感知设备的已工作时长；
[0029]判断所述可更换模块已使用数量是否达到所述可更换模块的最大可使用数量；
[0030]如果所述可更换模块已使用数量未达到所述可更换模块的最大可使用数量，则通
过下式获得所述无线感知设备的剩余使用寿命：
[0031]W＝N
×
Tb
‑
M
[0032]如果所述可更换模块已使用数量达到所述可更换模块的最大可使用数量，则通过下式获得所述无线感知设备的剩余使用寿命：
[0033]W＝Ta
‑
M
[0034]其中，W为所述无线感知设备的剩余使用寿命，N表示所述可更换模块已使用数量。
[0035]进一步，所述方法还包括：
[0036]根据各个所述功能模块的评估参数，获得各个所述功能模块的可靠度；
[0037]根据各个所述功能模块的可靠度，获得所述无线感知设备的可靠度。
[0038]进一步，所述的根据各个所述功能模块的可靠度，获得所述无线感知设备的可靠度，包括：
[0039]将各个所述功能模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线感知设备寿命智能评估方法，所述无线感知设备由至少一个功能模块组成，所述方法包括：接收组成所述无线感知设备的各个所述功能模块的评估参数、属性以及所述无线感知设备的已工作时长；根据各个所述功能模块的评估参数，获得各个所述功能模块的寿命和可靠度；根据各个所述功能模块的寿命和属性，获得所述无线感知设备的最大边界寿命；根据各个所述功能模块的属性，确定出其中的可更换模块；根据所述可更换模块的寿命、所述可更换模块的属性、所述无线感知设备的已工作时长、所述无线感知设备的最大边界寿命，获得所述无线感知设备的剩余使用寿命。2.根据权利要求1所述的无线感知设备寿命智能评估方法，其特征在于：所述评估参数包括各个所述功能模块的元件组成和元件参数。3.根据权利要求1所述的无线感知设备寿命智能评估方法，其特征在于：各个所述功能模块的属性包括价值占比、是否可更换；当所述属性的内容中包括可更换时，所述属性还包括已使用数量。4.根据权利要求3所述的无线感知设备寿命智能评估方法，其特征在于，所述的根据各个所述功能模块的寿命和属性，获得所述无线感知设备的最大边界寿命，包括：将价值占比最高的功能模块的寿命作为所述无线感知设备的最大边界寿命。5.根据权利要求3所述的无线感知设备寿命智能评估方法，其特征在于，所述的根据各个所述功能模块的属性，确定出其中的可更换模块，包括：将所述属性的内容包括可更换的功能模块确定为可更换模块。6.根据权利要求5所述的无线感知设备寿命智能评估方法，其特征在于，所述的根据所述可更换模块的寿命、所述可更换模块的属性、所述无线感知设备的已工作时长、所述无线感知设备的最大边界寿命，获得所述无线感知设备的剩余使用寿命，包括：通过下式获得所述可更换模块的最大可使用数量：其中，D为所述可更换模块的最大可使用数量，Ta为所述无线感知设备的最大边界寿命、Tb为所述可更换模块的寿命，表示对Ta/Tb的结果向上取整；通过下式获得所述无线感知设备的剩余边界寿命：Y＝Ta
‑
M其中，Y为所述无线感知设备的剩余边界寿命，M为所述无线感知设备的已工作时长；判断所述可更换模块已使用数量是否达到所述可更换模块的最大可使用数量；如果所述可更换模块已使用数量未达到所述可更换模块的最大可使用数量，则通过下式获得所述无线感知设备的剩余使用寿命：W＝N
×
Tb
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：陈得民，
申请(专利权)人：北京必创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：