设备元件的更换轮次确定方法、装置和计算机设备与流程

本技术设备老化更换，特别是涉及一种设备元件的更换轮次确定方法、装置和计算机设备。

背景技术：

1、随着仪控设备的持续运行，仪控设备会逐渐老化，其失效概率也会逐渐增加，而仪控设备失效将直接导致仪控设备的控制或者保护功能退化，也会导致仪控设备的可靠性和安全性裕度降低。在核电机组中，仪控设备的老化会对核电机组的安全和稳定运行带来负面影响。因此，需要制定针对仪控设备中元件的老化更换策略，以便可以根据老化更换策略，及时对仪控设备中的各元件进行更换，提高仪控设备的可靠性和安全性。

2、然而，仪控设备是由许多元件构成的复杂系统，具有集成化程度高、工艺系统复杂、设备型号繁多、设备数量庞大等特点，现有技术中针对仪控设备中各元件进行老化更换的策略，无法贴合仪控设备的特点，快速、准确地得到针对仪控设备中各元件的更换时机。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够快速、准确地确定设备中各元件更换时机的设备元件的更换轮次确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种设备元件的更换轮次确定方法。所述方法包括：

3、获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据；最大老化寿命，为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据；

4、基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命；

5、基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

6、在其中一个实施例中，目标设备所安装的元件包括老化敏感元件和非老化敏感元件；目标设备的最大老化寿命的获取过程包括：

7、从目标设备的多个元件安装位置中，确定安装有老化敏感元件的目标元件安装位置；

8、获取每一目标元件安装位置所安装的老化敏感元件的老化寿命，将各老化敏感元件的老化寿命中取值最小的数据，确定为目标设备的最大老化寿命。

9、在其中一个实施例中，基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，包括：

10、根据针对目标设备的元件更换轮次数据，确定针对目标设备的初始元件更换时间矩阵与初始元件更换轮次矩阵；

11、基于设计寿命和最大老化寿命，确定初始元件更换时间矩阵中矩阵元素取值的第一约束条件；

12、基于每一更换轮次的元件更换数量阈值，确定初始元件更换轮次矩阵中矩阵元素取值的第二约束条件；

13、将第一约束条件、第二约束条件，作为针对目标设备的元件更换约束条件。

14、在其中一个实施例中，基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件，包括：

15、以目标设备累计更换的元件数量最小化为目标，构建第一目标函数；

16、以每一更换轮次的更换元件数量均衡化为目标，构建第二目标函数；

17、确定优先级依次减小的元件更换约束条件、第一目标函数、以及第二目标函数所构成的多目标规划模型；

18、基于多目标规划模型进行目标优化处理，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

19、在其中一个实施例中，以每一更换轮次的更换元件数量均衡化为目标，构建第二目标函数，包括：

20、基于每一更换轮次对应的待更换元件的数量，与每一更换轮次的元件更换数量阈值之间的比值，确定每一更换轮次对应的更换量系数；每一更换轮次对应的更换量系数用于表征每一更换轮次的更换元件数量均衡化程度；

21、以多个更换轮次对应的更换量系数之和最大化为目标，构建第二目标函数。

22、在其中一个实施例中，基于多目标规划模型进行目标优化处理，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件，包括：

23、基于多目标规划模型进行目标优化处理，得到针对目标设备的目标元件更换轮次数据；

24、基于目标元件更换轮次数据，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

25、第二方面，本技术还提供了一种设备元件的更换轮次确定装置。所述装置包括：

26、数据获取模块，用于获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据；最大老化寿命，为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据；

27、约束条件确定模块，用于基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命；

28、待更换元件确定模块，用于基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

29、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

30、获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据；最大老化寿命，为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据；

31、基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命；

32、基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

33、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

34、获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据；最大老化寿命，为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据；

35、基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命；

36、基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

37、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

38、获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据；最大老化寿命，为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据；

39、基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命；

40、基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。

41、上述设备元件的更换轮次确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，先获取目标设备的设计寿命、最大老化寿命以及针对目标设备的元件更换轮次数据，其中，最大老化寿命为目标设备的每一元件安装位置各自的元件老化寿命中取值最小的数据，再基于设计寿命和最大老化寿命，确定针对目标设备的元件更换约束条件，即将目标设备中各元件的使用时长均约束在可靠、安全范围内，能够提高目标设备的可靠性、安全裕度，其中，元件更换约束条件包括目标设备中每一元件安装位置上累计元件使用时长等于设计寿命、以及目标设备中每一元件安装位置上每一元件的使用时长小于或等于最大老化寿命，然后，基于元件更换约束条件，以目标设备累计更换的元件数量最小化、以及每一更换轮次的更换元件数量均衡化为优化目标，确定针对目标设备的每一更换轮次的待更换元件。整个过程中，能够以确保目标设备中各元件的可靠性、安全裕度为前提，通过多目标规划，快速、准确地得到针对设备中各元件的更换轮次，从而可以快速、准确地确定设备中各元件的更换时机。