[发明专利]一种智能电表寿命和可靠性预测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程检测领域，尤其涉及一种智能电表寿命和可靠性预测系统及其方法。 

背景技术

智能电表将是智能电网中数目庞大的基本设备，这些设备与用户直接相连，其寿命和可靠性是用户与电力系统共同关注的问题。可靠性是衡量产品质量的重要技术指标，产品可靠性给出的是产品及零部件的使用寿命和寿命周期的故障分布等指标。 

目前的可靠性预测方法一般分为以下三类： 

1、基于数学模拟和分析的可靠性预测方法 

此类方法中应用最为广泛的是元件应力法。该方法的基本思想是系统中所有元件都同等重要，任何元件故障都被假定为将导致整个系统故障，并且所有元件的故障率都被假定为在一定时间段内是确定不变的。 

2、基于可靠性试验的可靠性预测方法 

该方法通过加速试验所获得的数据进行可靠性预测。 

3、基于可靠性验证的可靠性预测方法 

该方法通过对运行数据进行收集分析从而对智能电表进行可靠性预测。 

但是上述方法还存在如下问题： 

基于数学模拟和分析的可靠性预测方法的基础是元件可靠性数据必须准确，倘若数据有一定的误差，该预测方法的有效性便降低。 

基于可靠性试验的可靠性预测方法也存在一些较大的缺陷，如试验时间较长、成本高、同时不同的试验方法为预测结果带来不同的影响。 

基于可靠性验证的可靠性预测方法所需数据收集周期长、数据可能不完善， 对新使用的智能电表无法进行预测，且各地的地区环境差异往往导致结果的一致性差。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中可靠性预测方法存在的有效性低、试验时间长、结果一致性差等问题，提出了一种充分考虑元件特性的智能电表寿命和可靠性预测系统及其方法。 

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一、一种智能电表寿命和可靠性预测系统（简称系统） 

本系统包括依次连接的数据采集单元、数据调整单元、模型建立单元、模型调整单元、计算单元和结果输出单元。 

工作机理： 

数据采集单元和数据调整单元连接，实现对数据的采集和调整； 

模型建立单元和模型调整单元连接，实现对智能电表数学模型的构建和调整； 

计算单元实现对智能电表寿命和可靠性的指标计算； 

结果输出单元实现对指标计算和寿命和可靠性预测结果的输出。 

二、一种智能电表寿命和可靠性预测方法（简称方法） 

本方法基于上述的系统，包括以下步骤： 

第1、建立智能电表寿命和可靠性指标 

①分析元件的可靠度、失效率、平均失效前工作时间[MTTF(Mean Time to Failure)]和可靠寿命； 

②分析MTTF与可靠寿命的关系建立智能电表寿命和可靠性的指标； 

第2、建立智能电表的数学模型，进行元件失效率的计算，利用失效率结果计算得到预测结果从而完成智能电表的寿命和可靠性分析； 

①将智能电表划分为7个子模块，建立系统的数学模型； 

②建立智能电表元件的工作失效率预测模型，并对其进行电应力因子和温度应力因子的失效率计算； 

③根据已建立的可靠性指标对智能电表进行结果预测计算，完成智能电表的 寿命和可靠性分析。 

本发明对比现有技术有如下优点和积极效果： 

①根据采集得到的数据，建立精确可靠的模型，专门针对智能电表的寿命和可靠性进行分析，误差较小，效果较传统判断方法更加科学； 

②传统判断方法所需试验时间较长且成本较高；本发明可完全克服传统判断方法的问题，通过指标、模型的建立快速经济地完成可靠性分析； 

总之，本系统充分考虑到了智能电表中各个元件的特性，本方法在建立智能电表寿命和可靠性指标后，建立智能电表的数学模型进行元件失效率的计算从而得到预测结果完成智能电表的寿命和可靠性分析。本发明可解决现有传统判断方法有效性低、试验时间长、结果一致性差等问题，具有操作方便、误差较小、经济可行的优点。 

附图说明

图1是本系统的结构方框图； 

图中： 

100—数据采集单元； 

200—数据调整单元； 

300—模型建立单元； 

400—模型调整单元； 

500—计算单元； 

600—结果输出单元； 

图2是本方法的流程图。