(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 202111513275.1 (22)申请日 2021.12.12 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街928号 (72)发明人 林颖　郭明达　梁淑雅　陈天桃　 (74)专利代理 机构 杭州昊泽专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33449 专利代理师 黄前泽 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G01D 21/02(2006.01) G01M 13/00(2019.01) G06F 111/08(2020.01)G06F 119/02(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种用于 输液终了装置的可靠性评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于输液终了装置的可 靠性评估 方法。 现有的输液终了装置可靠性评估 方法不足以及时、 准确、 全面地评估输液终了装 置的可靠性。 本发明通过试验数据， 利用烟花算 法和最小二乘法对艾琳模型的参数进行参数估 计， 建立输液终了装置的艾琳模型， 然后根据所 有输液终了装置进行加速寿命试验后的失效时 间数据拟合出输液终了装置的寿命分布函数， 从 而艾琳模型和寿命分布函数共同组成输液终了 装置的可靠性评估模型。 本发明有效解决了输液 终了装置的可靠性评估和在寿命范围内安全运 行的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115248956 A 2022.10.28 CN 115248956 A 1.一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 依次包括如下步骤： 输液终了装置的加 速寿命试验加速应力确定、 输液终了装置的加速寿命试验和输液终了装置的可靠性评估； 输液终了装置的加速寿命试验加速应力确定为 温度、 湿度和振动； 其特征在于： 所述输液终 了装置的加速寿命试验如下： 将环境试验箱置于三轴振动台上， 输液终了装置置于环境试 验箱内， 通过环境试验箱控制温度和湿度， 三轴振动台控制振动强度， 对输液终了装置进 行 加速寿命试验， 加速寿命试验过程中， 每间隔预设时间对输液终了装置的检测灵敏性进行 测定， 直到输液终了装置的检测灵敏性不符合预设要求， 记录失效时间， 结束加速寿命试 验； 其中， 输液终了装置设置多组进行加速寿命试验， 每组至少包括十个输液终了装置， 不 同组的输液终了装置在不同温度、 湿度和振动强度 组合下进行加速寿命试验， 且同一组的 输液终了装置在相同温度、 湿度和振动强度 组合下进行加速寿命试验； 输液终了装置的可 靠性评估采用艾琳模 型进行， 具体为： 根据所有输液终了装置进 行加速寿命试验的温度、 湿 度、 振动强度和失效时间数据， 利用烟花算法和最小二乘法对艾琳模型 的参数进行参数估 计， 建立输液终了装置的艾琳模型， 然后根据所有输液终了装置进行加速寿命试验后的失 效时间数据拟合出输液终了装置的寿命分布函数， 从而艾琳模型和寿命分布函数共同组成 输液终了装置的可靠性评估模型； 其中， 烟花算法用于最小二乘法的初值自动搜索， 烟花算 法搜索最小二乘估计的初值后， 利用最小二乘估计出艾琳模型的参数； 借助输液终了装置 的可靠性评估模型， 将输液终了装置正常工作状况下 的温度、 湿度和振动强度代入艾琳模 型求得寿命分布函数的寿命特 征参数， 进 而得到输液终了装置的工作可靠性。 2.根据权利要求1所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 所有组 输液终了装置进行加速寿命试验时， 温度、 湿度和振动强度均采用三水平， 三水平分别为最 小值、 最大值和最小值与最大值的平均值。 3.根据权利要求1所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 所述的 艾琳模型表达式为： 其中， T为绝对温度， RH为相对湿度， S 为振动强度， k 为玻尔兹曼常数， Δ E为激活能参数， 参数A、 B、 C和Δ E均为待定参数。 4.根据权利要求1、 2或3所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 烟花算法中， 根据所有输液终了装置进 行加速寿命 试验的温度、 湿度、 振动强度和失效时间 数据， 在可行域Ω内产生预设数量的随机数， 每个随机数xi＝{Ai,Bi,Ci,ΔEi}视为一个烟 花 ， 一个烟花代表可行域内的一个可行解 ； 目标函数设为Minf (xi) ， 其中 ， xi∈Ω， Minf(xi)∈R， Ai为第i个随机数的参数A 值， Bi为第i个随机数的参数B值， Ci为第i个随机数的参数C值， ΔEi为第i个随机数的参数Δ E值； 根据目标函数计算每个烟花的适应度值， 适应值较好的烟花给予更多的搜索资源， 在 较小的范围内产生更多的烟花， 使该烟花位置具有更强的局部搜索能力； 每个烟花的爆炸 半径和爆炸产生的火花数目根据烟花的适应度值计算得到 。 5.根据权利要求4所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 所述烟 花 的 爆 炸 半 径 由 得 到 ，爆 炸 产 生 的 火 花 数 目 由权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115248956 A 2得到， 其中， ymin为所有烟花适应度值的最小值， ymax为所有烟花 适应度值的最大值， N为烟花的数量， 为常数， 用来调整烟花爆炸半径 大小， M也为常数， 用 来调整爆炸产生的火花数目， ε为机器最小值， 和M均在1 ‑50范围内取值， ε＝0.1。 6.根据权利要求4所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 为了限 制适应度值好的烟花位置不会爆炸过多的火花数目， 同时适应度值差的烟花位置不会产生 过程的火花粒子， 采用下式对Si进行修正， 得： 其中， round为 根据四舍五入原则的取整函数， a和b均为常数， 且a＜b＜1。 7.根据权利要求4所述一种用于输液终了装置的可靠性评估方法， 其特征在于： 为了增 加艾琳模 型解的全面性， 烟花算法引入变异算子e产生艾琳模 型的高斯变异火花， 同时将艾 琳模型进行位置映射； 高斯变异火花由以下方法产生： 首先在烟花种群中随机选择一个烟花 xi， 然后对该烟花随机选择一定数量的维度进行高斯变异； 其中， 对xi的某一个维度k执行高 斯变异的操作为： xik为xi在维度k上的值， e～N(1,1),N(1,1)表示均值为1、 方差 为1的高斯分布； 艾琳模型的位置映射规则 按下式： 其中xUB,k和xLB,k分别为艾琳模型解空间在维度k上的上边界和下边界， ％表示模运算； 为使 艾琳模型的烟花种群中优秀的信息传递到下一代种群中， 在产生爆炸火花和高斯变异火花 后， 在候选者集合中选择预设数量的个体作为下一代的烟花， 具体如下： 假设艾琳模型候选 者集合为K， 烟花种群大小为N， 候选者集合中烟花适应度值最小的个体被确定性地选择到 下一代作为烟花， 而对剩下 的N‑1个烟花的选择使用轮盘赌的方法在候选者集合中进行选 择； 轮盘赌的方法具体如下： 对于候选者xi， 被选择的概率 其中， R(xi)＝ ∑xj∈Kd(xi‑xj),xj为除xi以外的候选者， d(xi‑xj)为xi到xj的距离。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115248956 A 3