(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211165823.0 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 中国舰船研究设计中心 地址 430064 湖北省武汉市武昌区张之洞 路268号 (72)发明人 王睿鑫　陈志敏　周涛涛　夏源　 谢仰　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 胡建平　李丹 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于任务可靠性模型的复杂系统健康 状态评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于任务可靠性模型的 复杂系统健康状态评价方法， 包括以下步骤： 1) 分析复杂系统的任务剖面， 并将任务关联到相关 设备， 并确定设备的工作模式和各设备之间的串 并联的关联关系， 建立系统任务可靠性模型； 2) 根据系统任务可靠性模型的串并联的关联关系， 进行权值 分配； 3)基于系统任务可靠性模型进行 复杂系统健康状态评价。 本发明通过利用复杂系 统可靠性模 型进行健康度评价， 并根据系统实际 拓扑结构和运行情况， 提出了复杂系统各设备的 权值计算方法， 能够合理确定设备在复杂系统中 的重要程度， 解决了复杂系统的健康状态评估问 题。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115544744 A 2022.12.30 CN 115544744 A 1.一种基于任务可靠性模型的复杂系统健康状态评价方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 1)分析复杂系统的任务剖面， 并将任务关联到相关设备， 并确定设备的工作模式和各 设备之间的串并联的关联关系， 建立系统任务可靠性模型； 2)根据系统任务可靠性模型的串并联的关联关系， 按照以下 方式进行权值分配； 2.1)利用广义距离评估设备的健康程度， 计算设备的广义距离X， 广义距离越大说明健 康状态越低； 其中， Si＝[s1,s2,s3,…sn]T， i表示设备序号， si表示设备健康状态的评价指标对应的设 备运行监测数据， n表示 监测数据的类型； Ri＝[r1,r2,r3,…rn]T， ri为各设备运行监测数据的标准 值； 2.2)若系统任务可靠性模型为串联系统可靠性模型， 利用广义距离计算系统内设备的 权值； 具体 计算方法如下： 2.3)若系统任务可靠性模型为并联系统可靠性模型， 利用广义距离计算系统内设备的 权值， 2.4)若系统任务可靠性模型为混联系统可靠性模型， 将模型组成分为大回路和小回路 形式， 每个小回路为一个串联或并联模 型， 先在小回路中计算各设备的权值， 并对小回路的 健康度进行计算； 在大回路中， 再利用小回路的计算结果进行权值分配； 2.5)若系统任务可靠性模型为和联系统可靠性模型， 所述和联系统可靠性模型由功能 独立的支路单 元与共用的中心单 元组合组成； 具体 计算方法如下： 2.5.1)先将已知的支路单元中根据占总任务的比率b作为各支路单元的权值， 利用各 支路单元中设备的健康程度与各支路单 元的权值相乘再求和计算支路单 元整体的健康度； 2.5.2)再将整个支路单 元和中心单 元分别计算 其与标准 值100的广义距离； 2.5.3)利用串联系统可靠性模型的权值计算方法将支路单元和中心单元的广义距离 归一化处理作为两 部分的权值； 2.6)若系统任务可靠性模型为r/n(G)系统可靠性模型， 将其转换为大 回路为并联小回 路为串联的混联系统可靠性模型， 再利用混联系统可靠性模型进行计算； 模型转换方法如 下： 利用排列组合算法计算C(n， r)， 并列出所有排列情况； 以C(n， r)计算结果为大回路中 的并联路数， 每一种排列情况为小回路中的串联 结果；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544744 A 23)基于系统任务可靠性模型进行复杂系统健康状态评价； 在计算完各设备的权值后， 利用权值与对应设备健康度相乘再求和的方法计算系统的 健康状态。 2.根据权利要求1所述的基于任务可靠性模型的复杂系统健康状态评价方法， 其特征 在于， 所述 步骤3)中计算系统的健康状态， 具体如下： 3.1)对于串联和并联系统， 直接利用权值αi与设备健康度hi相乘再求和的方法进行计 算； 3.2)对于混联系统， 先计算小回路的健康度， 再计算大回路的健康度； 3.3)对于和联系统， 先计算支路单元健康度， 再将支路单元和共用单元按串联系统计 算整个系统健康度； 3.4)对于r/n(G)系统， 先转换为混联模型后再计算 健康度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544744 A 3