專利名稱：用于預測智能電子裝置的維護的系統(tǒng)和方法
技術領域：
一般來說，本文所公開的主題涉及惡劣環(huán)境中使用的智能電子裝置的維護，更具 體來說，涉及用于便利化基于操作狀況、受外部因素影響和裝置中嵌入的可靠性模型的連 續(xù)監(jiān)測的智能電子裝置的預測維護。
背景技術：
包括結合的發(fā)電、輸電、配電和能量轉換部件的電力網(wǎng)常常借助于智能電子裝置 (IED)進行操作。這類裝置防止故障和其它異常狀況，監(jiān)測和計量能量使用，以及控制電力 網(wǎng)操作的其它方面。智能電子裝置包括但不局限于包括保護繼電器、遠程終端單元、可編程 邏輯控制器(PLC)、計量表、本地人機接口(HMI)、以太網(wǎng)交換機和/或路由器、調制解調器 以及其它類似裝置。智能電子裝置常常安裝和工作在苛刻環(huán)境下，例如高壓變電站控制房、中壓開關 設備、發(fā)電廠、工廠和電動機控制中心。因此，IED暴露于例如極端溫度、電磁干擾、電力浪 涌、機械沖擊和振動以及化學試劑等狀況中。至少一部分已知的IED設計成耐受由工業(yè)標 準、確立的設計實踐和/或基于制造商之間的競爭所規(guī)定的這類狀況。至少一部分已知的IED在電力網(wǎng)中執(zhí)行關鍵功能，例如保護功能和/或控制功能。 因此，需要有在調試時間中保持完全起作用的IED。要確保IED保持其預期功能并且在必要 時以及根據(jù)需要來執(zhí)行，定期檢查和/或維護IED。自從使用包括機電和模擬技術的前一代 保護、控制和/或計量裝置以來，定期維護過程已經(jīng)發(fā)生變化。至少一部分已知的定期維護 過程包括視覺檢驗IED的問題征兆并且定期停止使用IED，將IED與它所屬的系統(tǒng)的其余部 分隔離，以及測試IED的功能性。這類定期維護過程的維護間隔可在2至5年之間，并且基 于例如給定用戶的以往經(jīng)驗、所檢查的IED的構成、平均操作狀況、應用的關鍵性等因素以 及其它相關因素。但是，這類定期維護過程沒有優(yōu)化成考慮具有不同預期壽命和/或故障率的IED。 IED可安裝于與平均預計操作狀況相比極大地不同的操作狀況中。可變操作狀況包括例如 平均環(huán)境溫度等的易檢驗因素以及例如受電磁干擾影響和本地操作溫度等的隱藏因素。通 常，維護給定設施中的所有IED，而不管IED的構成和/或操作狀況。因此，某個百分比的 IED被“過度維護”，而一部分被“欠維護”，從而導致非預計故障發(fā)生。這類定期維護過程錯過了 IED的用戶和/或操作人員的節(jié)省成本的極大可能性。 例如，維護因關聯(lián)工作量而是高費用操作，并且在沒有部署裝置冗余度的情況下，維護可能 要求關閉受保護和/或受控制過程和/或資產(chǎn)。另外，IED的非預計故障要求應急方式響 應，它們涉及計劃外的工作、計劃外的備用材料使用、附加緊急事件以及對沒有適當準備的 工作的需要和/或受保護和/或受控制資產(chǎn)的計劃外關機，這則可觸發(fā)關聯(lián)過程步驟的關 閉。至少一部分已知的IED包括微處理器，它使IED能夠收集和分析來自傳感器的信 息。但是，需要這樣的系統(tǒng)和/或方法，它們使用信息收集和分析從而結合對例如可靠性模型等的IED的預期壽命的嵌入的知識來了解IED的操作狀況和承受影響(exposure)，以便 生成預測維護請求和/或信號。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供一種用于預測智能電子裝置(IED)的維護的方法。該方法包括 使用IED中的多個傳感器來測量環(huán)境狀況，處理環(huán)境測量以確定表示IED的歷史操作狀況 的長期承受因素(exposure factor)，將可靠性模型應用于長期承受因素，根據(jù)長期承受因 素和可靠性模型來確定IED壽命的數(shù)值量度，將IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇的邊界值 進行比較，以及如果IED壽命的數(shù)值量度超出預先選擇的邊界值則發(fā)信號。在另一個方面，提供一種用于建立和維護多個智能電子裝置(IED)的可靠性模型 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括獲取單元，配置成從多個IED獲取長期承受因素；輸入單元，配置成 從多個IED的出故障IED接收故障信息；以及處理器，配置成耦合到獲取單元和輸入單元。 處理器編程為確定各IED的可靠性，并且得出將承受因素與各IED的可靠性之間相關的可 靠性模型。在另一個方面，提供一種用于監(jiān)測其中具有用于獲取環(huán)境數(shù)據(jù)的多個傳感器的智 能電子裝置(IED)的操作狀況的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括獲取單元，配置成從IED獲取長期承受 因素；輸入單元，配置成從IED接收故障信息；以及處理器，配置成耦合到獲取單元和輸入 單元。處理器編程為確定IED的可靠性，得出將承受因素與IED的可靠性之間相關的可靠 性模型，將IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇邊界值進行比較，以及如果IED的數(shù)值量度超出 預先選擇邊界值則生成信號。


以下具體實施方式
參照附圖、作為舉例來說明本文所述的包括優(yōu)點和特征的系統(tǒng) 和方法的示范實施例。圖1是可用于監(jiān)測操作溫度的示范智能電子裝置(IED)的示意圖；圖2是可用于監(jiān)測和/或測量電力浪涌的示范IED的示意圖；圖3是可用于檢測輸入端相對于接地點的不正確接地的示范IED的示意圖；圖4是示出示范預測維護方法的流程圖。
具體實施例方式雖然以下所述的實施例描述根據(jù)例如溫度、浪涌和接地等環(huán)境因素來監(jiān)測智能電 子裝置(IED)壽命，但是本領域的技術人員會理解，也可監(jiān)測其它環(huán)境因素。此外，本領域 的技術人員會理解，因環(huán)境因素引起的影響可因工程或構造的流程、非預計事件和/或因 用戶有意使用而使IED經(jīng)受加速磨損而發(fā)生變化。此外，應當理解，小型化和/或集成使 IED能夠包括如下所述的一個傳感器或者多個傳感器，使得各IED可同時監(jiān)測多個環(huán)境因 素。例如但不是作為限制，IED可包括多個傳感器，它們使IED能夠同時監(jiān)測機械沖擊、振 動、濕度、暴露于化學因素、電源水平和/或輻射和/或傳導的電磁干擾。圖1是可用于監(jiān)測操作溫度的示范智能電子裝置(IED) 100的示意圖。IED 100包 括底板102，其中具有多個部件104和至少一個溫度傳感器106。在示范實施例中，部件104
5是IED 100中的關鍵部件，例如但不限于電容器、微控制器、圖形顯示器和/或通信收發(fā)器。 溫度傳感器106定位在IED 100中，使得溫度傳感器106可監(jiān)測IED 100中內(nèi)部的溫度點 以及周圍空氣108的溫度。更具體來說，溫度傳感器106定位成便于準確估計各部件104 的溫度和環(huán)境溫度108，以便確定每個部件104和環(huán)境溫度108之間的溫度梯度。在操作期 間并且在穩(wěn)態(tài)狀況下，由溫度傳感器106所測量的溫度保持在相對于環(huán)境溫度108的基本 恒定偏移量ΔΤΑ。此外，由溫度傳感器106所測量的溫度保持在相對于各部件104的基本 恒定偏移量。例如，由溫度傳感器106所測量的溫度保持在相對于第一部件112的基本恒 定第一偏移量Δ Tl，并且保持在相對于第二部件114的基本恒定第二偏移量ΔΤ2。各偏移 量Δ ΤΑ、Δ Tl、Δ Τ2經(jīng)由在IED構建和/或IED構建后的測試期間的計算和/或測量來確 定。在示范實施例中，溫度傳感器106測量IED 100中的溫度。溫度傳感器106生成 表示測量溫度的信號，并且將該信號傳送給處理器110。處理器110通過相加或減去已知溫 度偏移量，來確定各部件104的估計溫度。例如，處理器110通過適當?shù)貙囟葌鞲衅?06 所測量的溫度相加或減去ΔΤ1，來確定第一部件112的估計溫度。此外，處理器110通過適 當?shù)貙囟葌鞲衅?06所測量的溫度相加或減去ΔΤΑ，來確定IED 100的內(nèi)部操作溫度與 環(huán)境溫度108之間的估計溫度差。本領域的技術人員會理解，例如用于各部件104和/或溫度傳感器106的安裝的 風格、循環(huán)空氣的模式等等外部狀況可改變IED 100中的溫度分布，由此影響各部件104的 溫度的估計準確度。圖2是可用于監(jiān)測和/或測量電力浪涌的示范IED 200的示意圖。IED 200包括 多個輸入端202、至少一個接地點204以及在第一端208耦合到輸入端202的多個浪涌抑制 電路206。各浪涌抑制電路206還在第二端210耦合到分流器212，以便于生成分流器212 兩端的可測量電壓。此外，各浪涌抑制電路206使用電容器和/或非線性電阻器來實現(xiàn)。 分流器212可通過非限制性地例如設計成捕獲浪涌電流中的期望頻率分量的電阻器或RLC 電路來實現(xiàn)。在示范實施例中，在分流器212兩端生成的電壓由浪涌測量電路214來測量。 浪涌測量電路214生成表示測量電壓的信號，并且將該信號傳送給處理器216。測量的浪涌 電壓所產(chǎn)生的浪涌電流則由分流器212分流到接地點204。在一個備選實施例中，分流器 212通過多個電容器來體現(xiàn)，以便將高頻分量積分成表示浪涌電流的信號，并且浪涌測量電 路214通過多個標準放大器來實現(xiàn)。在這種實施例中，浪涌測量電路214放大該信號，并且 將該信號傳送給模數(shù)(A/D)轉換器(未示出)，它對信號進行數(shù)字化并且將數(shù)字信號傳送給 處理器216。浪涌電流的其余分量由分流器212分流到接地點204。在操作期間，浪涌抑制電路206創(chuàng)建高頻信號分量的旁路路徑，并且將這些分量 分流到接地點204，而沒有使IED 200的其它內(nèi)部電路(未示出)遭受過度電應力。在示范 實施例中，浪涌電流通過輸入端202流入IED 200。浪涌電流從各輸入端202流經(jīng)關聯(lián)的浪 涌抑制電路206，由此繞過其它內(nèi)部IED電路。然后，浪涌電流流經(jīng)分流器212，生成與浪涌 電流和分流器212的電阻成比例的浪涌電壓。然后，浪涌電流流到接地點204。浪涌電壓由 浪涌測量電路214來測量。浪涌測量電路214生成表示浪涌電壓的信號，并且將該信號傳 送給處理器216。在一個備選實施例中，浪涌電流流經(jīng)分流器212，它生成表示浪涌電流的 信號。浪涌測量電路214放大該信號，并且將該信號傳送給處理器216。
圖3是可用于檢測輸入端相對于接地點的不正確接地的示范IED300的示意 圖。在IEDjniED 300耦合到電流和/或電壓的次級發(fā)生器的情況下，攜帶次級電流和 /或次級電壓的至少一條導線一般接地。次級發(fā)生器的一個示例是高電壓儀表用變壓器 (instrument transformer) 0使導線接地便于防止與電流和/或電壓的初級發(fā)生器的電容
華禹合。在示范實施例中，IED 300包括高電壓電流互感器(current transformer) 302和 電壓互感器304，它們均耦合到相應輸入端306和308。具體來說，電流輸入端306包括輸 入端子310，以及電壓輸入端308包括輸入端子312。IED 300還包括接地輸入端子314和 316，其中的每個對應于相應輸入端306和308。電流互感器302包括初級電路(primary circuit) 318以及耦合到接地輸入端子314的次級電路320。類似地，電壓互感器304包括 初級電路322以及耦合到接地輸入端子316的次級電路324。使次級電路320和3 均接 地將接地輸入端子314和316保持在地電位，并且與地電位相比，使非接地輸入端子310和 312保持在較低電壓。電流輸入端306的阻抗有助于使輸入端子310和接地輸入端子314 均保持在近似等于地電位的電位。此外，電壓輸入端308的阻抗有助于使輸入端子312和 接地輸入端子316均保持在較低電壓差、例如10. 0伏特(V)或100. 0V。在示范實施例中， IED 300還包括地端子326，它也有助于使電流輸入端子310相對地端子3 保持近似地電 位。此外，地端子3 有助于使電壓輸入端子312相對于地端子3 保持在低電位。在示范實施例中，IED 300還包括多個電壓檢測器電路328，它們監(jiān)測電流輸入端 306與電壓輸入端308之間的電壓。更具體來說，第一電壓檢測器電路330監(jiān)測電流輸入端 子310與地端子314之間的電壓，以及第二電壓檢測器電路332監(jiān)測電壓輸入端子312與 地端子316之間的電壓。電壓檢測器電路3 設計成使得響應輸入到輸入端306和308的 信號的高頻分量以及響應大約50. 0赫茲(Hz)和大約60. OHz的系統(tǒng)頻率分量。各電壓檢 測器電路3 生成表示所檢測電壓的信號，對該信號進行數(shù)字化，并且將數(shù)字化信號傳送 給處理器334。在操作期間，高電壓電流互感器302和電壓互感器304生成輸入信號，并且將輸入 信號分別傳送到電流輸入端306和電壓輸入端308?？缃釉诟鬏斎攵?06和308的端子上 的電壓由電壓檢測器電路3 來監(jiān)測。更具體來說，第一電壓檢測器電路330監(jiān)測電流輸 入端子310與地端子314之間的電壓，以及第二電壓檢測器電路332監(jiān)測電壓輸入端子312 與地端子316之間的電壓。各電壓檢測器電路3 生成表示所檢測電壓的信號，對該信號 進行數(shù)字化，并且將數(shù)字化信號傳送給處理器334。圖4是示出使用IED的示范預測維護方法400的流程圖。雖然IED設計成耐受 例如溫度極限、電力浪涌、不正確接地和承受升高的電壓等因素(按可適用標準和設計實 踐)，這類因素增加對IED的磨損，并且相應地影響IED的預期壽命。此外，反復承受這類因 素縮短了 IED的預期壽命。因此，方法400使用如上所述的測量數(shù)據(jù)，并且將測量數(shù)據(jù)應用 于為IED所開發(fā)的可靠性模型。雖然下面相對于IED 100(圖1所示)來描述方法400，但 是應當理解，方法400可適用于任何IED的預測維護。在示范實施例中，開發(fā)可靠性模型002)。例如，當操作溫度超過特定值時，集成 電路、如微控制器通常呈現(xiàn)具有可靠性下降的溫度可靠性關系。這種信息通常是從集成電 路制造商可得到的，并且可通過測試來檢驗。例如，以115°C的內(nèi)部溫度進行操作的集成電路可具有當以75°C的內(nèi)部溫度進行操作時的預計預期壽命的一半的預期壽命。IED 100的 制造商可根據(jù)IED 100的溫度分布和/或通過直接測量IED底板102 (圖1所示)中的一 個或多個點，來得出各部件104(圖1所示)的內(nèi)部操作溫度，如上所述。在一個實施例中， 應用于長期承受因素的可靠性模型是決定性可靠性模型。在一個備選實施例中，可靠性模 型是隨機可靠性模型。在其它備選實施例中，可靠性模型可基于例如模糊數(shù)學和/或人工 神經(jīng)網(wǎng)絡。在一個實施例中，可靠性模型集成到IED 100的操作碼中。在一個備選實施例 中，可靠性模型由IED100作為數(shù)據(jù)實體來存儲。存儲可靠性模型便于使IED操作員升級可 靠性模型。例如，操作員可在IED安裝地點人工升級可靠性模型，或者可靠性模型可從遠離 IED的位于中心的應用模塊(application)來升級。隨后，環(huán)境因素在IED 100中使用例如溫度傳感器106(圖1所示)來測量(404)。 然后處理(406)測量的環(huán)境因素，以便確定表示IED100的歷史操作狀況的長期承受因素。 更具體來說，處理器110(圖1所示)確定原始測量、原始測量的平均值、積分和/或原始 測量的最大值。例如，由溫度傳感器106所記錄的一組內(nèi)部溫度讀數(shù)存儲到例如-40. O0C 至-25. O0C >-25. 0°C至 0°C、0°C至 25. 0°C >25. 0°C至 30. 0°C >30. 0°C至；35· 0°C等溫度帶中。 各溫度帶中的總操作時間由處理器110累計。在示范實施例中，長期承受因素則應用(408)于IED 100和/或各部件104的可 靠性模型。通過使用溫度-可靠性關系或者可靠性模型，各部件104的剩余壽命和/或故 障概率可由處理器110根據(jù)長期承受因素來計算。更具體來說，處理器110根據(jù)長期承受 因素和可靠性模型來確定(410)剩余IED壽命的數(shù)值量度。數(shù)值量度的示例包括但不限于 包括IED 100的剩余壽命、IED 100的已使用壽命和IED100的磨損率。在一個實施例中， IED 100的已使用壽命可按照例如小時、天、周、月和/或年等多個時間單位來表達。數(shù)值 量度的其它示例包括實際磨損與正常磨損的比率。在一個實施例中，IED 100的磨損率基 于IED 100的可接受操作狀況的指定范圍之外的操作狀況。在一個實施例中，將長期承受 因素傳送給遠離IED 100的位于中心的應用模塊，使得中心應用模塊將從多個IED所接收 的長期承受因素應用于一個或多個可靠性模型，并且確定多個IED的每個和/或每個單獨 IED的剩余IED壽命的數(shù)值量度。在示范實施例中，處理器110將剩余IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇剩余壽命值 進行比較G12)。如果剩余IED壽命的數(shù)值量度小于預先選擇剩余壽命值，則處理器110生 成(414)信號、如告警。信號可基于例如IED 100的所確定剩余壽命、IED 100的所確定已 使用壽命、所確定的磨損率和/或超過的操作狀況。在一個實施例中，信號是通過例如字母 數(shù)字消息、發(fā)光二極管(LED)等等提供給IED操作員的視覺指示。在一個備選實施例中，信 號是物理通/斷輸出。在另一個備選實施例中，信號可以是由處理器110在IED 100的操作 碼和/或編程碼中創(chuàng)建的虛擬點。例如，在這種實施例中，維護輸出延遲繼電器或失效安全 繼電器可斷開，由此對繼電器斷電，以便向IED操作員表明IED 100需要關注和/或修理。 在這種情況下，IED 100可繼續(xù)起作用，同時向IED操作員表明環(huán)境狀況不正常。此外，斷 開的繼電器可表明IED 100正遭遇以加速速率的磨損和/或IED 100的剩余壽命已經(jīng)達到 必須維修的等級。在示范實施例中，信號的靈敏度和/或功能性可經(jīng)由用戶設定來選擇。在一個實施例中，在IED 100和/或特定部件104出故障時，對IED 100所確定的 長期承受因素存儲在存儲器(未示出)中，使得長期承受因素可由例如維修技術人員來提
8取。備選地，長期承受因素可由處理器110傳送給遠程存儲裝置(未示出)供存儲。如果 例如在IED 100和/或特定部件104出故障之后發(fā)送IED 100以供修理和/或整修，則所 存儲長期承受因素可擴充以反映IED 100的實際磨損，以便反映因修理和/或修整而引起 的IED 100的改進操作狀態(tài)。另外，可靠性模型可更新到反映由技術人員在修理期間所收 集的數(shù)據(jù)、如長期承受影響的數(shù)據(jù)(long-term exposure data)。在可靠性數(shù)據(jù)的極大變化 時，IED 100的制造商可更新新制造的裝置中的可靠性模型。本文所述的系統(tǒng)和方法便于通過使用傳感器和/或處理器來使IED能夠收集和分 析來自傳感器的信息，來預測智能電子裝置(IED)的所需維護。收集和分析信息便于結合 IED的預期壽命的嵌入知識、如可靠性模型來了解IED的操作狀況和承受影響，以便生成預 測維護請求和/或信號。在介紹本發(fā)明的方面或其實施例的元件時，限定詞“一”、“該”和“所述”意在表示 存在元件的一個或多個。術語“包含”、“包括”和“具有”意在包括在內(nèi)，并且表示可能存在 與列示元件不同的附加元件。以上詳細描述了用于智能電子裝置(IED)的預測維護的系統(tǒng)和方法的示范實施 例。系統(tǒng)和方法并不局限于本文所述的具體實施例，而是可單獨且獨立于本文所述的其它 步驟和/或部件來使用方法的步驟和/或系統(tǒng)的部件。此外，所述步驟和/或部件也可在 其它系統(tǒng)和/或方法中限定或者與其結合使用，而并不局限于僅采用本文所述的系統(tǒng)和方 法來實施。本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開本發(fā)明，并且還使本領域的技術人員 能夠實施本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結合方法。本發(fā)明的專利 范圍由權利要求書來限定，并且可包括本領域的技術人員想到的其它示例。如果這類其它 示例具有與權利要求書的文字語言完全相同的結構元件，或者如果它們包括具有與權利要 求書的文字語言的非實質差異的等效結構元件，則它們意在落入權利要求書的范圍之內(nèi)。
9
權利要求
1.一種用于預測智能電子裝置(IED)的維護的方法，所述方法包括下列步驟使用所述IED中的多個傳感器來測量環(huán)境狀況；處理所述環(huán)境測量，以便確定表示所述IED的歷史操作狀況的長期承受因素；將可靠性模型應用于所述長期承受因素；根據(jù)所述長期承受因素和所述可靠性模型來確定IED壽命的數(shù)值量度；將IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇邊界值進行比較；以及如果IED壽命的數(shù)值量度超出所述預先選擇邊界值則發(fā)出信號。
2.如權利要求1所述的方法，其中，測量環(huán)境狀況包括測量溫度、峰值電力浪涌值、接 地存在、機械沖擊、機械振動、化學因素、輻射的電磁干擾和濕度中的至少一個。
3.如權利要求1所述的方法，其中，處理所述環(huán)境測量以確定長期承受因素的步驟包 括確定原始測量、原始測量的平均值、積分、和原始測量的最大值。
4.如權利要求1所述的方法，還包括使用關鍵IED部件的可靠性數(shù)據(jù)來開發(fā)所述可 靠性模型。
5.如權利要求1所述的方法，還包括使用所述IED的加速壽命測試結果和對所述IED 的特定構成所得到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)中的至少一個來開發(fā)所述可靠性模型。
6.如權利要求1所述的方法，其中，將可靠性模型應用于所述長期承受因素的步驟包 括應用下列之一決定性可靠性模型、隨機可靠性模型、基于模糊數(shù)學的可靠性模型和基于 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的可靠性模型。
7.如權利要求1所述的方法，其中，確定IED壽命的數(shù)值量度的步驟包括確定所述IED 的剩余壽命、所述IED的已使用壽命和所述IED的磨損率中的至少一個。
8.如權利要求7所述的方法，其中，確定IED壽命的數(shù)值量度的步驟還包括確定實際磨 損與正常磨損之比以及按照時間單位的數(shù)量所表達的所述IED的已使用壽命中的一個。
9.如權利要求7所述的方法，其中，確定所述IED的磨損率的步驟包括根據(jù)所述IED的 可接受操作狀況的指定范圍之外的操作狀況來確定磨損率。
10.如權利要求1所述的方法，其中，發(fā)出信號的步驟包括根據(jù)所述IED的剩余壽命、所 述IED的已使用壽命和磨損率中的至少一個來觸發(fā)信號。
11.如權利要求1所述的方法，其中，發(fā)出信號的步驟包括使用視覺指示、物理輸出、在 所述IED的操作碼中創(chuàng)建的虛擬點以及在所述IED的用戶可編程代碼中創(chuàng)建的虛擬點中的 至少一個來生成信號。
12.如權利要求1所述的方法，還包括存儲所述長期承受因素，使得所述長期承受因 素在IED出故障時是可提取的。
13.如權利要求1所述的方法，還包括在所述IED的部分修理和所述IED的整修其中 之一時，擴充所述長期承受因素以反映所述IED的實際磨損。
14.如權利要求1所述的方法，還包括將所述可靠性模型集成到所述IED的操作碼中。
15.如權利要求1所述的方法，還包括將所述可靠性模型作為數(shù)據(jù)實體來存儲。
16.如權利要求15所述的方法，還包括更新所述可靠性模型。
17.如權利要求1所述的方法，還包括將所述長期承受因素下載到中心應用模塊，它 根據(jù)所下載的長期承受因素來確定多個IED的維護需要。
18.如權利要求1所述的方法，還包括從中心應用模塊遠程更新所述可靠性模型。
19.如權利要求1所述的方法，還包括聚集關聯(lián)的多個IED的多個可靠性模型。
20.一種用于建立和維護多個智能電子裝置(IED)的可靠性模型的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括獲取單元，配置成從所述多個IED獲取長期承受因素； 輸入單元，配置成接收來自所述多個IED的出故障IED的故障信息；以及 處理器，配置成耦合到所述獲取單元和所述輸入單元，所述處理器編程為 確定所述多個IED的各IED的可靠性；以及得出將所述多個IED的各IED的可靠性與承受因素之間進行相關的可靠性模型。
21.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述獲取單元還配置成使用電子通信和人工數(shù) 據(jù)輸入中的至少一個從所述多個IED獲取長期承受因素。
22.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述長期承受因素與溫度、峰值電力浪涌值、接 地存在、機械沖擊、機械振動、化學因素、輻射的電磁干擾和濕度中的至少一個相關。
23.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述故障信息包括所述IED的故障時間、所述 IED的降級性能時間、IED子系統(tǒng)的故障時間和IED子系統(tǒng)的降級性能時間中的至少一個。
24.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述可靠性模型預測所述多個IED的至少一個和 所述多個IED的單個IED的故障。
25.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述多個IED是用戶可控的，并且所述處理器還 編程為根據(jù)所述多個IED來得出所述可靠性模型。
26.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還編程為根據(jù)所述多個IED的制造商 所提供的數(shù)據(jù)來得出所述可靠性模型。
27.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還編程為根據(jù)所述多個用戶可控IED 的制造商所提供的數(shù)據(jù)來得出所述可靠性模型。
28.一種用于監(jiān)測其中具有用于獲取環(huán)境數(shù)據(jù)的多個傳感器的智能電子裝置(IED)的 操作狀況的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括獲取單元，配置成從所述多個IED獲取長期承受因素； 輸入單元，配置成接收來自所述多個IED的出故障IED的故障信息；以及 處理器，配置成耦合到所述獲取單元和所述輸入單元，所述處理器編程為 確定所述IED的可靠性；得出將所述IED的可靠性與承受因素之間進行相關的可靠性模型； 將IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇邊界值進行比較；以及 在IED壽命的所述數(shù)值量度超出所述預先選擇邊界值時生成信號。
29.如權利要求觀所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還配置成使用關鍵IED部件的可靠性 數(shù)據(jù)來開發(fā)所述可靠性模型。
30.如權利要求四所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還編程為通過確定所述IED的剩余壽 命、所述IED的已使用壽命和所述IED的磨損率中的至少一個來確定IED壽命的數(shù)值量度。
31.如權利要求四所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還編程為根據(jù)所述IED的剩余壽命、 所述IED的已使用壽命和磨損率中的至少一個來生成信號。
全文摘要
描述預測維護系統(tǒng)和方法。一種方法包括使用IED中的多個傳感器來測量環(huán)境狀況，處理環(huán)境測量以確定表示IED的歷史操作狀況的長期承受因素，將可靠性模型應用于長期承受因素，根據(jù)長期承受因素和可靠性模型來確定IED壽命的數(shù)值量度，將IED壽命的數(shù)值量度與預先選擇的邊界值進行比較，以及如果IED壽命的數(shù)值量度是否超出預先選擇的邊界值則發(fā)出信號。
文檔編號G05B23/02GK102067049SQ200980123588
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權日2008年6月17日
發(fā)明者B·Z·卡什滕尼, J·G·馬澤羅, L·A·索勒奇托, 毛志宏 申請人:通用電氣公司