(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 202210648161.6 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 中国船舶集团有限公司系统工程研 究院 地址 100094 北京市海淀区丰贤东路1号 (72)发明人 张成伟　许萌萌　曲媛　栾天宇　 田甜　张威　刘子杰　 (74)专利代理 机构 中国船舶专利中心 1 1026 专利代理师 李朝翠 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 设备剩余使用寿 命预测方法和装置 (57)摘要 本发明实施例提供了一种设备剩余使用寿 命预测方法及装置。 方法包括： 将当前获得的设 备数据与历史数据库中的各个全寿命数据进行 相似性计算， 选取相似性满足预设条件的多组历 史数据； 将当前获得的设备数据中不同操作 情况 下的数据与所述满足预设条件的多组历史数据 中不同操作情况下的数据进行相似性计算， 获取 具有最高相似性的位置及相似度； 根据获得的位 置和相似度， 计算得到不同操作 情况下的剩余寿 命， 并根据所述设备后续的任务剖面， 确定设备 剩余寿命点预测结果； 在得到设备剩余寿命点预 测结果的基础上， 确定设备剩余寿命的区间预测 结果。 本发 明实施例结合区间预测技术及验证技 术， 解决了设备寿命预测的结果的不确定性问 题。 权利要求书3页 说明书14页 附图7页 CN 115098960 A 2022.09.23 CN 115098960 A 1.一种设备剩余使用寿命预测方法， 其特 征在于， 包括： 获取设备在不同的任务剖面下的全寿命数据， 通过对获得的数据进行相关的处理， 建 立预测用的历史数据库； 将当前获得的设备数据与历史数据库中的各个全寿命数据进行相似性计算， 选取相似 性满足预设条件的多组历史数据； 将当前获得的设备数据中不同操作情况下的数据与所述满足预设条件的多组历史数 据中不同操作情况 下的数据进行相似性计算， 获取 具有最高相似性的位置及相似度； 根据获得的位置和相似度， 计算得到不同操作情况下的剩余寿命， 并根据所述设备后 续的任务剖面， 确定设备剩余寿命点预测结果； 在得到设备剩余寿命点预测结果的基础上， 确定设备剩余寿命的区间预测结果。 2.根据权利要求1所述的设备剩余使用寿命预测方法， 其特征在于， 获取设备在不同的 任务剖面下的全寿命 数据， 通过对获得的数据进 行相关的处理， 建立预测用的历史数据库， 包括： 将具有不同操作情况的全寿命数据根据相应的操作条件进行工作条件的划分， 使得划 分后的每 个工作条件只包 含相同操作情况的数据； 对各个操作条件下的全寿命数据进行归一 化处理； 确定设备在各个工作条件下寿命终点的阈值； 将设备在各个工作条件下寿命终点的阈值归一化后转换成各个工作条件下原始数据 的寿命终点的阈值； 根据各个工作条件下原始数据的寿命终点的阈值， 对各个工作条件下的数据进行预 测， 得到各个工作条件下的预测模型； 根据设备所有的全寿命数据及各个工作条件下的预测模型， 建立预测用的历史数据 库。 3.根据权利要求2所述的设备剩余使用寿命预测方法， 其特征在于， 将当前获得的设备 数据与历史数据库中的各个全寿命数据进 行相似性计算， 选取相似性满足预设条件的多组 历史数据， 包括： 将当前获得的设备 数据分别与历史数据库中的全寿命数据计算 最小时滞欧氏距离； 将计算得到的最小时滞欧氏距离最小的目标组数据及其预测模型选取出来， 用于进行 时间序列相似性评估的数据库。 4.根据权利要求3所述的设备剩余使用寿命预测方法， 其特征在于， 将当前获得的设备 数据中不同操作情况下的数据与所述满足预设条件的多组历史数据中不同操作情况下的 数据进行相似性计算， 获取 具有最高相似性的位置及相似度， 包括： 在获得相似操作条件下的数据之后进行时间序列相似性的评估， 采用加速退化的最小 欧式距离、 具有时滞和退化加速的最下欧氏距离的方法进行时间序列的相似性评估， 获取 具有最高相似性的位置及相似度。 5.根据权利要求4所述的设备剩余使用寿命预测方法， 其特征在于， 根据获得的位置和 相似度， 计算得到不同操作情况下的剩余寿命， 并根据所述设备后续的任务剖面， 确定 设备 剩余寿命点预测结果， 包括： 在得到各个工作条件下的权重和相应操作 条件下的剩余寿命之后， 根据模型聚合方法权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115098960 A 2将结果进行整合， 得到设备在各个工作条件下的剩余寿命点预测结果。 6.根据权利要求5所述的设备剩余使用寿命预测方法， 其特征在于， 在得到设备剩余寿 命点预测结果的基础上， 确定设备剩余寿命的区间预测结果， 包括： 在得到设备剩余寿命点预测结果的基础上， 对得到的设备剩余寿命点预测结果进行修 正， 给出设备剩余寿命的区间预测结果； 其中， 对得到的设备剩余寿命点预测结果进行修正， 给出设备剩余寿命的区间预测结 果， 包括： 在各个设备性能参数的点预测的基础上， 计算点预测结果的残差， 根据残差的分布计 算各训练样本的预测区间上限与下限， 采用极端学习机建立预测区间上限与下限模型， 以 估计预测区间的极端学习机模型； 运用使用预测区间覆盖率和平均预测区间宽度指标对区域预测结果的有效性进行验 证。 7.一种设备剩余使用寿命预测装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取设备在不同的任务剖面下的全寿命数据， 通过对获得的数据进行 相关的处 理， 建立预测用的历史数据库； 第一处理模块， 用于将当前获得的设备数据与历史数据库中的各个全寿命数据进行相 似性计算， 选取相似性满足预设条件的多组历史数据； 第二处理模块， 用于将当前获得的设备数据中不同操作情况下的数据与所述满足预设 条件的多组历史数据中不同操作情况下的数据进 行相似性计算， 获取具有最高相似性的位 置及相似度； 第三处理模块， 用于根据获得的位置和相似度， 计算得到不同操作情况下的剩余寿命， 并根据所述设备后续的任务剖面， 确定设备剩余寿命点预测结果； 第四处理模块， 用于在得到设备剩余寿命点预测结果的基础上， 确定设备剩余寿命的 区间预测结果。 8.根据权利要求7所述的设备剩余使用寿命预测装置， 其特征在于， 所述获取模块， 具 体用于： 将具有不同操作情况的全寿命数据根据相应的操作条件进行工作条件的划分， 使得划 分后的每 个工作条件只包 含相同操作情况的数据； 对各个操作条件下的全寿命数据进行归一 化处理； 确定设备在各个工作条件下寿命终点的阈值； 将设备在各个工作条件下寿命终点的阈值归一化后转换成各个工作条件下原始数据 的寿命终点的阈值； 根据各个工作条件下原始数据的寿命终点的阈值， 对各个工作条件下的数据进行预 测， 得到各个工作条件下的预测模型； 根据设备所有的全寿命数据及各个工作条件下的预测模型， 建立预测用的历史数据 库。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的设备 剩余使用寿命预测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115098960 A 3