[发明专利]一种用于确定智能电表的期望寿命的方法及装置

权利要求书

1.一种用于确定智能电表的期望寿命的方法，其特征在于，包括：

根据智能电表的加速退化的试验数据，确定智能电表的寿命符合威布尔分布；

根据智能电表的退化机理获得智能电表的性能退化敏感参数；根据所述性能退化敏感参数和预先设置的失效阈值，获得智能电表在多种应力水平的每种应力水平下的伪寿命估计值；

根据智能电表在每种应力水平下的伪寿命估计值，建立温度、湿度、以及电流的多应力加速退化模型；通过将所述伪寿命估计值输入加速退化模型来获得智能电表在正常应力水平下的寿命预估值；

根据所述智能电表在正常应力水平下的寿命预估值，使用基于威布尔分布的概率图方法对所述寿命预估值进行校正，获得正常应力水平下智能电表的期望寿命，包括：

将智能电表失效概率分布函数转化为以下公式：

式中，F(t)为累积失效概率函数，t为时间；

将公式左右两边取对数，得：

令

将上式代入第二个公式，得：

y＝wt+b

上式是等分度平面直角坐标系x-y中的一条直线方程，斜率为w，截距为b，称为拟合直线或分布直线；

如果将第三个公式改写成：

利用上式建立t-F(t)坐标系，则在这两个坐标系之间，即x与t、y与F(t)之间是按照上公式建立对应关系的，将两组坐标绘制在同一张坐标纸上，分别采用不同的分度，形成威布尔概率图，再应用威布尔概率图进行参数估计的步骤如下：

(1)将观察数据t_i按照由小到大的顺序排列；

(2)用中位秩公式计算累积失效概率F(t_i)的观测值：

(3)在威布尔概率图上绘制出数据点，获得可靠度的观测值的观测样本集，(4)绘制拟合直线，注意尽量使直线中段尽量靠近数据点，直线两端的偏差可允许大一些,应使各数据点交错而均衡地位于分布直线两侧；

(5)根据直线的斜率和截距可以计算出形状参数和尺度参数的估计值；

利用威布尔概率图还可以计算出平均寿命、期望寿命、特征寿命，进行不同批次产品平均寿命的对比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能电表的性能退化参数，包括：日计时误差和计量误差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能退化敏感参数和预先设置的失效阈值，获取智能电表在多种应力水平的每种应力水平下的伪寿命估计值，包括：

根据智能电表的性能退化敏感参数和预先设置的失效阈值，建立应力因子与智能电表寿命特征之间的数学模型，公式为：

T是与寿命有关的应力因子，A、B是常数，上式可以描述单一应力与寿命特征之间的关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述智能电表各应力水平下的伪寿命估计值，建立温度、湿度以及电流的多应力加速退化模型，公式为：

根据应力因子与智能电表寿命特征之间的数据模型建立多应力加速模型：

其中X_i表示与应力因子有关的函数，a_i是常数，L(X)表示与寿命相关的特征量，采用两种形式的多应力加速模型：

L(X)＝exp(a₀+a₁T+a₂RH+a₃I)

其中，T表示温度，RH表示湿度，I表示电流。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过将所述伪寿命估计值输入加速退化模型来获得智能电表在正常应力水平下的寿命预估值，包括：

通过将所述伪寿命估计值输入加速退化模型，获得在高应力条件下的智能电表的寿命数据；

根据智能电表的寿命分布规律获得正常应力水平下的寿命预估值。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：忽略原威布尔模型中位置参数γ，对模型进行简化，将三重参数变为二重参数，简化计算量与计算难度。