一种确定设备健康参数的方法、装置、设备及介质与流程

1.本技术涉及核电检测技术领域，特别是涉及一种确定设备健康参数的方法、装置、计算设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.健康参数指影响健康状态的参数。例如，对设备而言，设备的健康参数是对设备的健康状态存在影响的参数。在核电控制场景中，设备可以是分散控制系统(distributed control system，dcs)。随着时间的推移，分散控制系统的健康状态会出现逐渐恶化直至无法正常运行的情况，分散控制系统的健康参数也会随之发生相应的变化。
3.相关的技术方案中，可以通过试验法获得设备的健康参数。具体地，为了获得设备的健康参数，工作人员对设备进行加速老化的试验，得到该设备的健康状态在逐渐恶化过程中，影响其健康状态的参数，然后利用该参数来预测该设备的健康状态。
4.然而，上述试验法对工作人员主观经验依赖性较强，进而导致通过试验法得到参数的参考价值较差。例如工作人员通过试验法，根据主观经验认为影响设备健康状态的参数为参数a，而实际影响该设备健康状态的参数为参数b，即参数a的参考价值较差。并且，上述试验法需要花费的成本较高，对于电子产品而言，往往需要数月的试验时间才有可能观察到参数偏离正常值的情况。
5.基于此，业界亟需一种低成本、准确地确定设备健康参数的方法。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种确定设备健康参数的方法，该方法能够在低成本的条件下确定出较为准确的健康参数。
7.本技术实施例公开了如下技术方案：
8.第一方面，本技术提供了一种确定设备健康参数的方法，所述设备包括板卡，所述板卡包括功能电路，所述功能电路包括元器件；所述方法包括：
9.根据所述元器件的失效机理，确定影响所述元器件的失效模式的第一参数；
10.从所述第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数，所述可参考程度的分数通过客观数据评分得到，所述可参考程度的分数与所述客观数据的维度个数正相关；
11.根据所述目标参数对所述功能电路的失效模式的影响，从所述目标参数中确定第二参数；
12.根据所述第二参数对所述板卡的失效模式的影响，从所述第二参数中确定所述健康参数。
13.可选的，所述健康参数用于指示所述设备的健康状态，所述方法还包括：
14.当所述设备的健康参数与参考值之间的差值大于预设差值阈值时，生成反馈信息。
15.可选的，所述从所述第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数，包括：
16.根据所述第一参数中参数的可参考程度的分数对所述第一参数中的参数进行排序，得到排序结果；
17.根据所述排序结果，确定预设分数；
18.将所述第一参数中参数的可参考程度的分数大于所述预设分数的参数确定为目标参数。
19.可选的，所述根据所述排序结果，确定预设分数，包括：
20.根据预设比例和所述第一参数中参数的个数，确定目标个数；
21.根据所述目标个数，确定目标序号；
22.将所述排序结果中所述目标序号对应的参数的可参考程度的分数，确定为预设分数。
23.可选的，所述根据所述目标参数对所述功能电路的失效模式的影响，从所述目标参数中确定第二参数，包括：
24.当所述目标参数中参数对所述功能电路的第一失效模式存在影响时，判断影响所述第一失效模式的参数是否已被确定为第二参数中参数；
25.若否，将所述影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数。
26.可选的，所述将所述影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数，包括：
27.根据所述影响所述第一失效模式的参数的可采集性，将所述影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数。
28.可选的，所述根据所述第二参数对所述板卡的失效模式的影响，从所述第二参数中确定所述健康参数，包括：
29.当所述第二参数中参数对所述板卡的第二失效模式存在影响时，判断影响所述第二失效模式的参数是否已被确定健康参数中参数；
30.若否，将所述影响所述第二失效模式的参数确定为所述健康参数中参数。
31.第二方面，本技术提供了一种确定设备健康参数的装置，所述设备包括板卡、所述板卡包括功能电路，所述功能电路包括元器件；所述装置包括：
32.第一级参数确定模块，用于根据所述元器件的失效机理，确定影响所述元器件的失效模式的第一参数；从所述第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数，所述可参考程度的分数通过客观数据评分得到，所述可参考程度的分数与所述客观数据的维度个数正相关；
33.第二级参数确定模块，用于根据所述目标参数对所述功能电路的失效模式的影响，从所述目标参数中确定第二参数；
34.健康参数确定模块，用于根据所述第二参数对所述板卡的失效模式的影响，从所述第二参数中确定所述健康参数。
35.第三方面，本技术提供了一种计算设备，该计算设备包括处理器和存储器；
36.所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使得所述计算设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。
37.第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，所述指令指示上述第三方面中的计算设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。
38.由上述技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
39.本技术提供的一种确定设备健康参数的方法，该设备包括板卡，板卡包括功能电路，功能电路包括元器件。该方法中，通过元器件的失效机理确定影响元器件的失效模式的第一参数，然后根据客观数据对第一参数的可参考程度进行评分，可参考程度的分数与采用客观数据的维度的个数正相关，将可参考程度的分数大于预设分数的参数作为目标参数。根据目标参数对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，根据该第二参数对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数。由于该健康参数是通过可参考程度较高的目标参数得到，进而该健康参数具有较好的可参考价值。
40.进一步地，该方法基于元器件的失效模式对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，再通过功能电路的失效模式对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数。该方法无需花费较高的成本也能够较为准确地确定设备健康参数。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的一种p-f曲线的示意图；
43.图2为本技术实施例提供的一种确定设备健康参数的方法流程图；
44.图3为本技术实施例提供的一种确定目标参数的方法流程图；
45.图4为本技术实施例提供的一种从目标参数中确定第二参数的方法流程图；
46.图5为本技术实施例提供的一种从第二参数中确定健康参数的方法流程图；
47.图6为本技术实施例提供的一种确定设备健康参数的装置示意图。
具体实施方式
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.为了便于本领域技术人员理解，下面先对本技术中所涉及的技术术语进行介绍。
50.健康参数指影响健康状态的参数。例如，对设备而言，设备的健康参数是对设备的健康状态存在影响的参数。在核电控制场景中，设备可以是分散控制系统(distributed control system，dcs)。随着时间的推移，分散控制系统的健康状态会出现逐渐恶化直至无法正常运行的情况，分散控制系统的健康参数也会随之发生相应的变化。
51.如图1所示，该图示出了一种p-f曲线的示意图。从图中可以看出，设备的健康状态(例如功能、寿命、性能)在逐渐恶化过程中，设备的健康参数也会随之发生相应的变化。通过监视设备的健康参数，能够确定设备的健康状态，以便及时对设备进行适应性的维修或
保养等处理，避免设备进入故障状态。
52.相关的技术方案中，可以通过试验法获得设备的健康参数。具体地，对设备进行加速老化试验，首先，对设备进行摸底试验，找出设备能够正常运行的极限环境(例如温度、湿度、振动等)。其次，采用略低于极限环境的试验条件，进行长期加速老化试验。在此过程中，基于工作人员的主观经验确定出设备的一些参数，然后对这些参数进行监测，直至设备出现故障。
53.然而，上述试验法对工作人员主观经验依赖性较强，进而导致通过试验法得到参数的参考价值较差。例如工作人员通过试验法，根据主观经验认为影响设备健康状态的参数为参数a，而实际影响该设备健康状态的参数为参数b，即参数a的参考价值较差。并且，上述试验法需要花费的成本较高，对于电子产品而言，往往需要数月的试验时间才有可能观察到参数偏离正常值的情况。
54.有鉴于此，本技术提供了一种确定设备健康参数的方法，该方法可以由评估设备执行。具体地，所述设备包括板卡，板卡包括功能电路，功能电路包括元器件，该方法包括：评估设备根据元器件的失效机理，确定影响元器件的失效模式的第一参数，然后从第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数，其中，可参考程度的分数通过客观数据评分得到，客观数据的维度个数越多，可参考程度的分数越高。评估设备根据目标参数对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，再根据第二参数对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数。如此，该健康参数的可参考成较高，并且也无需花费较高的成本来确定该健康参数。
55.本技术实施例提供的确定设备健康参数的方法可以应用于核电控制场景。在核电控制场景下，评估设备可以通过上述方法，确定分散控制系统的健康参数，以通过该健康参数来表征分散控制系统的健康状态。如此，可以实现分散控制系统的故障状态预警、剩余寿命预测、未来健康状态预测、维修策略制定，该方法可以实现始分散控制系统的具体运行情况(例如健康参数)对分散控制系统进行维修、保养等处理。
56.为了使得本技术的技术方案更加清楚、易于本领域技术人员理解，下面以评估设备确定分散控制系统的健康参数为例，对本技术实施例提供的确定设备健康参数的方法进行介绍。
57.如图2所示，该图示出了一种确定设备健康参数的方法流程图，该设备可以是分散控制系统。在一些实施例中，分散控制系统包括板卡，板卡包括功能电路，功能电路包括元器件。该方法包括以下步骤：
58.s201：评估设备根据元器件的失效机理，确定影响元器件的失效模式的第一参数。
59.元器件指是电子元件，例如电子元器件包括但不限于：电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶(带)制品、电子化学材料及部品等
60.失效机理是失效模式的原因。对于元器件而言，元器件的失效机理是影响元器件失效模式的原因。对于电子产品，失效机理包括电迁移、银离子迁移、腐蚀、晶枝生长、热载流子等。
61.失效模式指失效的发生方式，例如过压、过流等。
62.元器件是功能电路的基础，功能电路是板卡的基础。由此，评估设备需要先确定元器件的健康参数。该健康参数可以是性能类健康参数，也可以是故障类健康参数，本技术对此不进行限定。
63.在一些实现方式中，如图3所示的确定目标参数的方法流程图，该方法包括以下步骤：
64.s301：评估设备确定元器件的失效模式。
65.在一些实施例中，评估设备可以通过失效模式与影响分析(failure mode and effects analysis，fmea)的方式确定元器件的失效模式，例如可以参数iec61508。
66.s302：评估设备获取元器件的失效机理。
67.在一些实施例中，评估设备可以通过epri 1018534来确定元器件的失效机理。
68.s303：评估设备确定影响元器件的失效模式的第一参数。
69.在一些实施例中，评估设备可以根据元器件的失效机理，确定导致元器件的失效模式的原因，进而确定影响元器件的失效模式的参数，即第一参数。
70.s202：评估设备从第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数。
71.可参考程度是指第一参数对元器件的失效模式的存在影响的可信度，该可信度可以通过分数的形式来表征。例如可参考程度的分数较高，则说明该参数对元器件的失效模式的存在影响的可信度较大。在一些实现方式中，可参考程度的分数可以为百分制，预设分数可以为80分，当可参考程度的分数超过80分时，则认为该参数是对元器件的失效模式存在影响的参数。
72.在一些实施例中，可参考程度的分数可以通过客观数据评分得到，可参考程度的分数与客观数据的维度个数正相关。客观数据包括但不限于失效机理符合性、技术文献公开、试验、现有运行情况等。为了便于理解，下面以客观数据的维度个数为4为例，例如包括失效机理符合性维度、技术文献公开维度、试验维度、现有运行情况维度。
73.评估设备可以利用客观数据对第一参数中的参数进行分析验证，例如从失效机理符合性维度、技术文献公开维度进行验证并且通过后，则该参数的可参考程度可以为85分。再例如从失效机理符合性维度、技术文献公开维度、试验维度、现有运行情况维度验证并且通过后，则该参数的可参考程度可以为100分。再例如仅从现有运行情况维度进行验证并且通过后，则该参数的可参考程度可以为50分。
74.在一些实现方式中，评估设备可以根据第一参数中参数的可参考程度的分数对第一参数中的参数进行排序，得到排序结果，然后根据该排序结果来确定预设分数。
75.具体地，评估设备根据预设比例和第一参数中参数的个数，确定目标个数，根据目标个数确定目标序号，将该目标序号对应的参数的可参考程度的分数作为预设分数。
76.举例说明，第一参数中包括10个参数，预设比例为60％，则目标个数为10*60％＝6。目标序号为上述排序结果中位于目标个数位置处的序号，本实施例中目标序号为第6。然后将目标序号为第6的参数的可参考程度的分数作为预设分数。
77.如此，预设分数是通过第一参数中参数的评分得到，而不是主观设定的固定值，进而更能够增加从第一参数中筛选得到目标参数的合理性。
78.以上对可参考程度的得分以及预设分数的介绍仅仅是举例说明，并不构成对本申
请的限定。
79.评估设备从第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数后，该目标参数中的参数的均是对元器件的失效模式存有影响的且可信度较高参数。如此，评估设备根据可信度较高的参数，来确定设备的健康参数，得到的健康参数的可信度也较高。进一步地，由于目标参数中的参数均是经过多种维度的客观数据验证并且通过的参数，通过该参数更能够体现出设备真正的健康状态，以实现真正的视情维修(依据设备的实际运行情况进行维修)。
80.s203：评估设备根据目标参数对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数。
81.评估设备确定出目标参数后，评估设备根据目标参数对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，该第二参数为影响功能电路的失效模式的参数。
82.如图4所示，该图示出了一种从目标参数中确定第二参数的方法流程图，该方法包括以下步骤：
83.s401：评估设备判断目标参数中的参数是否对功能电路的第一失效模式存在影响，若是，则执行s402。
84.在一些实施例中，评估设备先确定出目标参数中对功能电路的第一失效模式存在影响的参数。
85.s402：评估设备判断影响功能电路的第一失效模式的参数是否已被确定为第二参数中参数，若否，则执行s403。
86.评估设备确定出影响功能电路的第一失效模式的参数后，还需要判断该参数是否已被确定为第二参数中的参数，若否，则表明该参数是对功能电路的第一失效模式存在影响的第一个参数，那么执行s403；若是，则表明该参数不是对功能电路的第一失效模式存在影响的第一个参数，也就是说在第二参数中已存在了对功能电路的第一失效模式存在影响的参数，因此，无需将该参数再次确定为第二参数中的参数。
87.在一些实施例中，若是的情况下，评估设备还可以从多个对功能电路的第一失效模式存在影响的参数中确定出一个参数，作为第二参数中的参数。例如将多个参数中容易采集的一个参数作为第二参数中的参数。
88.在另一些实施例中，若是的情况下，评估设备还可以比较所述影响所述第一失效模式的参数中可参考程度的分数，将可参考程度的分数最高的影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数。
89.s403：评估设备根据影响第一失效模式的参数的可采集性，将影响第一失效模式的参数确定为第二参数中的参数。
90.评估设备确定影响功能电路的第一失效模式的参数未被确定为第二参数中参数时，评估设备还会继续判断该影响功能电路的第一失效模式的参数是否容易采集，例如采集成本的高低，采集技术上的实现性等，若容易采集，则将该参数作为第二参数中的参数。
91.s204：评估设备根据第二参数对板卡的失效模块的影响，从第二参数中确定健康参数。
92.评估设备确定出第二参数后，评估设备根据第二参数对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数，该健康参数为影响板卡的失效模式的参数。
93.如图5所示，该图示出了一种从第二参数中确定健康参数的方法流程图，该方法包括以下步骤：
94.s501：评估设备判断第二参数中的参数是否对板卡的第二失效模式存在影响，若是，则执行s502。
95.在一些实施例中，评估设备先确定出第二参数中对板卡的第二失效模式存在影响的参数。
96.s502：评估设备判断影响板卡的第二失效模式的参数是否已被确定为健康参数中参数，若否，则执行s503。
97.评估设备确定出影响板卡的第二失效模式的参数后，还需要判断该参数是否已被确定为健康参数中的参数，若否，则表明该参数是对板卡的第二失效模式存在影响的第一个参数，那么执行s503；若是，则表明该参数不是对板卡的第二失效模式存在影响的第一个参数，也就是说在健康参数中已存在了对板卡的第二失效模式存在影响的参数，因此，无需将该参数再次确定为健康参数中的参数。
98.在一些实施例中，若是的情况下，评估设备还可以从多个对板卡的第二失效模式存在影响的参数中确定出一个参数，作为健康参数中的参数。例如将多个参数中容易采集的一个参数作为健康参数中的参数。
99.在另一些实施例中，若是的情况下，评估设备还可以比较所述影响所述第二失效模式的参数中可参考程度的分数，将可参考程度的分数最高的影响所述第二失效模式的参数确定为所述健康参数中参数。
100.s503：评估设备将影响板卡的第二失效模式的参数确定为健康参数中参数。
101.在一些实施例中，评估设备确定出健康参数后，还可以将分散控制系统的健康参数与参考值进行比较，若健康参数与参考值之间的差值大于预设差值阈值时，生成反馈信息。该反馈信息包括但不限于预计信息、维修信息、保养信息等。
102.基于上述内容描述，本技术提供的一种确定设备健康参数的方法，该设备包括板卡，板卡包括功能电路，功能电路包括元器件。该方法中，通过元器件的失效机理确定影响元器件的失效模式的第一参数，然后根据客观数据对第一参数的可参考程度进行评分，可参考程度的分数与采用客观数据的维度的个数正相关，将可参考程度的分数大于预设分数的参数作为目标参数。根据目标参数对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，根据该第二参数对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数。由于该健康参数是通过可参考程度较高的目标参数得到，进而该健康参数具有较好的可参考价值。
103.进一步地，该方法基于元器件的失效模式对功能电路的失效模式的影响，从目标参数中确定第二参数，再通过功能电路的失效模式对板卡的失效模式的影响，从第二参数中确定健康参数。该方法无需花费较高的成本也能够较为准确地确定设备健康参数。
104.本技术实施例还提供了一种确定设备健康参数的装置，所述设备包括板卡、所述板卡包括功能电路，所述功能电路包括元器件。如图6所示，所述装置包括：
105.第一级参数确定模块601，用于根据所述元器件的失效机理，确定影响所述元器件的失效模式的第一参数；从所述第一参数中确定可参考程度的分数大于预设分数的目标参数，所述可参考程度的分数通过客观数据评分得到，所述可参考程度的分数与所述客观数据的维度个数正相关；
106.第二级参数确定模块602，用于根据所述目标参数对所述功能电路的失效模式的影响，从所述目标参数中确定第二参数；
107.健康参数确定模块603，用于根据所述第二参数对所述板卡的失效模式的影响，从所述第二参数中确定所述健康参数。
108.可选的，所述装置还包括：反馈模块；
109.所述反馈模块，用于当所述设备的健康参数与参考值之间的差值大于预设差值阈值时，生成反馈信息。
110.可选的，第一级参数确定模块601，具体用于根据所述第一参数中参数的可参考程度的分数对所述第一参数中的参数进行排序，得到排序结果；根据所述排序结果，确定预设分数；将所述第一参数中参数的可参考程度的分数大于所述预设分数的参数确定为目标参数。
111.可选的，第一级参数确定模块601，具体用于根据预设比例和所述第一参数中参数的个数，确定目标个数；根据所述目标个数，确定目标序号；将所述排序结果中所述目标序号对应的参数的可参考程度的分数，确定为预设分数。
112.可选的，第二级参数确定模块602，具体用于当所述目标参数中参数对所述功能电路的第一失效模式存在影响时，判断影响所述第一失效模式的参数是否已被确定为第二参数中参数；若否，将所述影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数。
113.可选的，第二级参数确定模块602，具体用于根据所述影响所述第一失效模式的参数的可采集性，将所述影响所述第一失效模式的参数确定为所述第二参数中参数。
114.本技术实施例还提供了一种计算设备，该计算设备包括处理器和存储器；
115.所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使得所述计算设备执行上述方法实施例中任一项所述的方法。
116.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，所述指令指示上述计算设备执行上述方法实施例中任一项所述的方法。
117.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
118.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
119.以上，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制。虽然本
申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。