[发明专利]单相智能电能表可靠性综合评价的方法

摘要

本发明为一种对单相智能电能表全寿命周期进行可靠性综合评价的方法。智能电能表可靠性水平决定于设计研发、生产制造、测试检验、运行维护等多个环节，而现有的可靠性预测、可靠性验证试验等只是基于某个环节的评测。本发明对智能电能表的可靠性评估从可靠性预计、初步可靠性评估、可靠性验证试验、加速退化试验、现场数据分析五个方面综合进行可靠性评价，全面覆盖电能表寿命周期，给出了一种确定失效曲线上“早期故障期和偶然失效期分界点”位置和“偶然失效期和耗损失效期的分界点”位置两个失效率变化的重要时间点的定量计算方法。

主权项

单相智能电能表可靠性综合评价的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)可靠性预计：根据本批次智能电能表的元器件清单、元器件设计参数、可靠性相关工艺控制措施或/和设计原理图相关资料，选择预计方法、预计手册和预计模型对智能电能表进行可靠性预计，出具可靠性预计报告，确定该阶段评价结果；(2)可靠性初步估计：基于智能电能表厂家提供的可靠性试验、环境试验和老化筛选试验数据，进行智能电能表的可靠性初步估计，确定该阶段评价结果，得到老化曲线；(3)可靠性验证试验：供货验收时在实验室条件下进行可靠性验证试验，出具检验报告，根据检验结果给出该阶段评价结果；(4)加速退化试验：按照GB/T 17215.931方法进行加速退化试验，计算出各组应力下各失效模式的威布尔分布参数、加速因子和可靠度函数，得到智能电能表的伪失效寿命和失效曲线偶然段，根据该段失效曲线的参数给出该阶段评价结果；(5)现场运行数据分析：在智能电能表运行过程中，对智能电能表进行质量监督，收集运行智能电能表的投运时间、运行状况和运行环境数据；当故障发生时，收集故障智能电能表，分析故障原因和失效机理，统计失效率，根据统计和失效率计算结果对失效曲线做进一步的修正，根据修正结果确定该阶段评价结果；(6)综合评价：综合可靠性预计、可靠性初步评估、可靠性验证试验、加速退化试验和现场运行数据建立智能电能表可靠性综合评估模型，完成智能电能表可靠性的综合评价；将经可靠性预计、可靠性初步评估、可靠性验证试验、加速退化试验和现场运行数据分析的五个环节最后所得的失效数据与失效曲线、失效曲线的两个时间参数t1、t2建立定量联系，其中，t1为早期故障期和偶然失效期分界点，t2为偶然失效期和耗损失效期的分界点；在可靠性初步评估阶段，根据老化筛选试验的结果初步确定t1点的位置；将加速退化试验阶段得到的失效曲线偶然段的结束位置初步定为失效曲线的t2点位置，连接t1、t2，得到修正一次后的失效曲线偶然失效期；现场运行数据分析阶段将实际运行出现故障的失效率叠加到加速退化试验后得到的失效曲线偶然段相应时刻的失效率上，得到调整后t时刻的失效率：其中，下角标t表示故障发生时刻；λt为加速退化试验后得到的失效曲线偶然段上t时刻的失效率；λ′t为调整后的t时刻的失效率；α为调整系数；若该批智能电能表在不同时间段内出现相同原因的故障，则在新的故障发生时刻按上述方法进行计算；若该批智能电能表在不同时间段内出现不同原因的故障，则在新的故障发生时刻按上述方法进行计算；若该批智能电能表在相同时间段内出现不同原因的故障，也就是说同时出现了两种或两种以上的故障现象，则调整后t时刻的失效率按下式计算：其中，a1为因故障1失效电能表的调整系数，a2为因故障2失效电能表的调整系数，依次类推；不断对运行电表进行质量监测，发现故障智能电能表及时按上述方法处理；现场运行数据分析阶段根据得到的λ′t值进行失效曲线的修正，仍以老化曲线的终点作为起点，以(λ′t，t)坐标为终点作图；如有多个(λ′t，t)，则用最小二乘法进行曲线拟合。