[发明专利]一种智能电表可靠寿命的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及加速退化数据的可靠性评估技术领域，特别涉及一种智能电表可靠寿命的预测方法。

背景技术

电能表是用于发电公司与供电公司，以及供电公司与用电客户间电能量贸易结算的重要计量器具。电能表的计量准确性、运行可靠性始终是电网公司关注的焦点问题。

随着电子元器件制造质量和筛选工艺的不断提高，以及电子式电能表设计水平的日臻完善，目前国内电子式电能表的可靠性已经达到一个较高的水平。智能电表作为在全国已逐步推广的高端电子式电能表，对其可靠性与寿命指标的评估预测是各级电网公司考核智能电表生产厂家产品的重要手段。

根据对智能电表强化试验结果的分析以及以往的工程经验，智能电表的性能指标与温度、湿度和电应力有关。由于对智能电表的高可靠性要求，正常使用环境下智能电能表的稳定期通常长达数年，数十年，所以采用加速退化试验技术能够快速获取较高温度、高湿度、高电流强度下智能电能表不同参数的退化信息，确定正常使用环境下电能电表的可靠寿命。

传统的基于加速退化试验数据的寿命评定方法，只能给出产品正常使用条件下的MTBF(平均故障间隔时间)或给定可靠度下的可靠寿命点估计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能电表可靠寿命的预测方法，用于在缩短测试时间的情况下，实现高可靠智能电能表寿命评估的要求。

本发明提供了一种智能电表可靠寿命的预测方法，包括以下步骤：

利用测试数据进行退化轨迹建模，根据给定的参数的失效阈值，获取智能电表各个应力水平下的伪寿命估计；

根据智能电表各应力水平下伪寿命估计结果，建立温度、湿度和电应力三参数的基于威布尔分布的加速退化模型，得到加速模型参数的点估计和协方差估计；

在得到加速退化模型参数点估计和协方差矩阵的基础上，得到正常使用条件下给定可靠度、置信度下的智能电表参数寿命下限估计。

本发明提供了的基于威布尔分布的智能电表可靠寿命预测方法，首先根据加速退化试验的智能电表各应力水平下伪寿命估计结果，利用广义线性对数模型，建立温度、湿度和电流三参数的加速退化模型，并确定其参数；然后在得到加速退化模型参数点估计和协方差矩阵的基础上，得到正常使用条件下给定可靠度、置信度下的智能电表参数寿命下限估计。本发明可以有效缩短试验时间、减少试验费用，实现加速度计稳定期的快速准确评定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于威布尔分布的智能电表可靠寿命预测方法流程图；

图2为本发明实施例中各应力伪寿命数据对于威布尔分布的拟合概率图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

针对智能电表高可靠性常温难退化，且伪寿命符合威布尔分布的情况，本发明实施例提供了一种基于威布尔分布的智能电表可靠寿命预测方法。首先根据加速退化试验的智能电表各应力水平下伪寿命估计结果，利用广义线性对数模型，建立温度、湿度和电流三参数的加速退化模型，并确定其参数；然后在得到加速退化模型参数点估计和协方差矩阵的基础上，得到正常使用条件下给定可靠度、置信度下的智能电表参数寿命下限估计。

本发明实施例提出的加速退化试验的假设（这些条件是加速退化试验能够进行的前提假设，只有这些假设成立，试验才能进行）如下：

假设1、智能电表各参数均具有可退化性，且其各应力水平下伪寿命满足威布尔分布。

假设2、加速度计在进行高温、高湿、高电应力加速退化试验过程中保持失效机理不变，且与正常使用环境下的失效机理相同。

假设3、智能电表性能参数稳定期与温度、湿度和电流之间的关系可以通过广义线性对数（General log-linear）模型进行描述，则加速模型如下：