CN111915192A - 电力设备故障管理系统的建立方法和系统、计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电力设备技术领域，具体公开一种电力设备故障管理系统的建立方法和系统、计算机设备。方法包括：获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；根据电力设备信息和故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；根据设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集，建立各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；根据故障信息关联模型建立FMEA知识库；基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。最终建立的电力设备故障管理系统充分利用了零散的故障信息，将碎片化的故障信息以及设备信息关联在一起，在此基础上开展电力设备的故障管理，能够有效提高电力设备故障管理系统的高效性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种电力设备故障管理系统的建立方法和系统、计算机设备。
背景技术
电力的发展已经成为社会稳定和经济发展的重要动力，电力设备是影响电力系统安全稳定运行的关键组成设施和电力企业赖以生存发展的物质技术基础，是生产力的重要组成部分，但由于电力设备结构复杂，通常涉及到众多包括机械、自动化、电气和通信相关的硬件和软件，具有较高的耦合度，电力设备的故障具有突发性、排故困难大、危害性大等特点，仅仅通过定期的维护和检修作业是不够的，还需要对设备故障进行系统性的掌控，尽可能减少故障的产生及故障带来的后果，降低影响企业的作业时间，充分发挥设备效能，提高系统的可靠性。
针对上述故障管理需求，现有的电力公司已经应用了相关的生产管理系统来报送、处理以及保存所有的故障，积累了大量的故障数据。但是存储的这些故障数据之间缺乏关联性，数据分散存储在竖井化的信息孤岛中，信息碎片化严重，无法真正利用存储的故障数据进行高效的故障管理。
发明内容
基于此，有必要针对现有的故障管理效率低的问题，提供一种电力设备故障管理系统的建立方法和系统、计算机设备。
一种电力设备故障管理系统的建立方法，包括：
获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；
根据所述电力设备信息和所述故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；
根据所述设备关联模型和各电力设备的所述FMEA故障信息集，建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；
根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库；
基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
在其中一个实施例中，所述电力设备信息包括设备名称、设备功能、设备类别、设备位置、设备所属父系设备、设备所属子系设备以及设备的组件中的任意多种；各电力设备的所述故障信息包括故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施中的任意多种。
在其中一个实施例中，所述建立各电力设备之间的设备关联模型的步骤包括：
根据所述电力设备信息对所述电力设备进行划分，形成设备结构树；
基于所述设备结构树，并结合FMEA分析方法，形成各电力设备之间的层级映射关系，并建立各电力设备之间的设备关联模型。
在其中一个实施例中，所述建立各电力设备的FMEA故障信息集的步骤包括：
获取所述设备关联模型中每一个电力设备的故障信息，并形成每一个电力设备的FMEA故障信息集，所述FMEA故障信息集包括设备代码、设备功能、故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施。
在其中一个实施例中，在所述形成每一个电力设备的FMEA故障信息集的步骤之后，还包括：
对每一个电力设备的FMEA故障信息集中的字段进行标准化处理。
在其中一个实施例中，所述建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型的步骤包括：
利用失效链分析方法，确定所述设备关联模型中各电力设备的FMEA故障信息表中故障模式之间的关联，并构建若干失效链；
所述根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库的步骤包括：
根据若干所述失效链建立FMEA知识库。
在其中一个实施例中，所述基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统的步骤包括：
基于所述FMEA知识库建立FMEA知识库管理模块、故障报送模块、故障管理统计分析模块以及故障数据应用分析模块，所述FMEA知识库管理模块、所述故障报送模块、所述故障管理统计分析模块以及所述故障数据应用分析模块共同构成电力设备故障管理系统。
一种电力设备故障管理系统的建立系统，包括：
获取单元，用于获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；
第一建立单元，用于根据所述电力设备信息和所述故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；
第二建立单元，用于根据所述设备关联模型和各电力设备的所述FMEA故障信息集，建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；
第三建立单元，用于根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库；
第四建立单元，用于基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
一种计算机设备，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上述方法的步骤。
一种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上述的方法的步骤。
上述电力设备故障管理系统的建立方法，采用FMEA分析方法将存储的电力设备信息和各电力设备的故障信息进行整合，构建出电力设备之间的设备关联模型以及各电力设备的FMEA故障信息集，由于设备关联模型中的电力设备之间存在一定的关联，因此各电力设备的故障信息之间也会存在一定的关联，因此，当构建出设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集之后，进一步构建各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型，由此可确定各电力设备的故障信息之间的关联，在此基础上建立FMEA知识库，并基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。即，最终建立的电力设备故障管理系统充分利用了零散的故障信息，将碎片化的故障信息以及设备信息关联在一起，在此基础上开展电力设备的故障管理，能够有效提高电力设备故障管理系统的高效性和可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法的流程框图；
图2为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法中步骤S12的流程框图；
图3为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法中步骤S12中建立的设备结构树的一种具体示例；
图4为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法中步骤S14和步骤S16的一种实施方式的流程框图；
图5为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法中步骤S141构建的失效链的一种具体示例；
图6为本申请实施例提供的电力设备故障管理系统的建立系统的结构框图；
图7为本申请实施例提供的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面是针对下文中涉及到的英文缩写的解释：
FMEA：Failure Mode and Effects Analysis,失效模式与影响分析。
BPM：Business Process Management，业务流程管理。
FTA：Fault Tree Analysis,故障树分析。
电力设备故障是危害电力系统安全稳定运行的关键因素。当前在电力系统的生产活动中，技术管理人员和设备运行维护人员已对电力设备的故障管控做了大量工作，已记录了上万条故障信息，进而根据已经积累的故障信息进行故障管理。
具体地，故障管理的过程涉及到故障检测，故障报送，故障处理，故障分析，故障数据应用等过程，其主要目的是在故障发生前通过对设备状态的检测与诊断，掌握设备有无劣化情况，以及劣化的程度，以期发现故障的征兆和隐患，及时进行预防性维修，使故障在萌发前的初期即可被解决；此外，在故障发生后能够及时分析原因，研究对策，制定合理方案，采取措施排除故障或改善设备，以防止故障的再发生，提升系统可靠性。然而，虽然现有技术中已经对众多故障管理信息进行了积累，但是仅仅将故障及其原因进行简单记录，并不能实现上述故障管理的最终目的。
目前大多数电力企业面临的共性问题是如何有效利用已经积累的故障信息来提高故障管理的效率以及可靠性。
针对上述问题，已经有部分学者提出了解决方法，例如对设备故障风险进行评价，得到设备FMEA报告，或者对高固有风险的故障进行定性、定量分析等。但是上述解决方法均关注于某个电力设备的故障信息，未能从系统的整体层次来考虑故障管理，无法充分利用各个电力设备的故障信息之间的关联来实现故障的全局化管理，因此，电力设备的故障管理效率依然没有得到有效提升，电力公司仍旧面临拥有大量的历史故障数据而无法获得其使用价值的困境。
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种电力设备故障管理系统的建立方法以及系统、计算机设备。
如图1所示，本实施例提供的电力设备故障管理系统的建立方法包括以下步骤：
步骤S10、获取电力设备信息和各电力设备的故障信息。
具体地，电力设备信息和各电力设备的故障信息可以从电厂工程人员在定检、巡检和维修工作中所积累形成的电子文档中获得，例如可以从缺陷基准库、EAM系统中的故障和缺陷信息报表、电力设备历史缺陷的报缺单、历史故障的故障分析报表、访谈获取的相关工程人员处理故障的经验文档、电力设备功能、结构及其工作原理信息文档以及电力设备可更换单元目录等电子文档中获取得到电力设备信息和各电力设备的故障信息。另外，故障信息中除了包括从上述历史文档中获取到的各电力设备的故障信息之外，还可以包括根据实际经验推测出的各电力设备可能会产生的故障信息。
在其中一个实施例中，电力设备信息包括设备名称、设备功能、设备类别、设备位置、设备所属父系设备、设备所属子系设备以及设备的组件中的任意多种。其中，设备功能指的是设备所具有的主要功能；设备类别指的是设备所属类别，例如机械类、电气类以及自动化类等中的哪一类；设备位置指的是设备所在电厂位置；设备所属父系设备指的是本系统/设备属于某系统/设备的组成元素；设备所属子系设备指的是本系统/设备由哪些子系统、设备组成。
各电力设备的故障信息可以包括故障时间、故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施中的任意多种。其中，故障时间指的是发生故障的时间；故障模式指的是根据故障模式分析的结果得出的每个产品的所有故障模式；故障原因指的是根据故障原因分析结果得出的每个故障模式的所有故障原因；故障影响指的是根据故障影响分析的结果得出的每个故障模式的影响；故障等级指的是故障严酷度等级，例如一般、重大和紧急等；故障检测方式指的是根据故障检测分析的结果得出的故障检测手段；纠正措施指的是用来解决或缓解问题应该采取的适当的措施。
在其中一个实施例中，在步骤S10中，还可以同时获取与各电力设备的故障信息对应的维修信息。维修信息可以包括维修时间、维修种类、维修活动以及维修时长。其中，维修时间指的是针对各个故障模式所开展维修的时间；维修种类包括修复性维修或预防性维修；维修时长指的是针对各个故障模式开展的维修所用的总时长。
步骤S12、根据电力设备信息和故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集。
当获取到了电力设备信息和各电力设备的故障信息之后，可以首先确定电力设备之间的关联，并建立电力设备之间的设备关联模型，再建立设备关联模型中的各个电力设备的FMEA故障信息集，FMEA故障信息集指的是FMEA故障信息的集合。本实施例中，上述建立设备关联模型以及FMEA故障信息集的过程均是基于FMEA分析方法。
在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S12中建立各电力设备之间的设备关联模型的步骤进一步包括：
步骤S121、根据电力设备信息对电力设备进行划分，形成设备结构树。
电力设备的层次结构的确定是构建FMEA知识库的基础，层次结构划分的合理性是高效故障管理的重要保障。电力设备的划分是从最高层次到最低层次依次进行划分的，具体地，根据功能将系统划分为多个不同的子系统，再将各子系统按功能进一步细分为不同的组件，按功能对各组件进一步进行细分，直到划分到维修人员所关心的最底层的设备(即最小可更换单元)为止。当按照上述划分方式对电力设备进行划分完毕后，利用设备结构树的形式展示各设备之间的相互关系。图3中以电厂为例，对电厂的电力设备进行划分所形成的设备结构树。
另外，除了对电力设备进行划分形成设备结构树之外，为了便于管理和维修，还可以形成每个电力设备的电力设备信息表，如下表所示，电力设备信息表中包含设备代码、设备名称、设备功能、设备所属父系设备、设备所属子系设备、设备位置、设备类别以及备注信息。
表1
步骤S122、基于设备结构树，并结合FMEA分析方法，形成各电力设备之间的层级映射关系，并建立各电力设备之间的设备关联模型。
当形成设备结构树之后，可以在已形成的设备结构树的基础上，形成各电力设备之间的层级映射关系，并进一步构建各电力设备之间的设备关联模型。具体地，结合FMEA分析方法，可以根据设备结构树进行约定层级的划分，可分为初始约定层级、中间约定层级以及初始约定层级。初始约定层级指的是总的完整的产品所在的约定层级，属于最高约定层级，初始约定层级是FMEA分析中最终影响的对象(例如电厂)，初始约定层级指的是最底层产品所在的层级，属于最低约定层级(例如阀芯)，中间约定层级指的是位于最高约定层级和最低约定层级之间的层级(例如进水闸系统)。上述各个约定层级中的电力设备之间形成映射关系，由此形成各电力设备之间的设备关联模型。
在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S12中建立各电力设备的FMEA故障信息集的步骤进一步包括：
步骤S123、获取设备关联模型中每一个电力设备的故障信息，并形成每一个电力设备的FMEA故障信息集，FMEA故障信息集包括设备代码、设备功能、故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施。
当建立好设备关联模型后，可以获取设备关联模型中每一个电力设备的故障信息，并形成每一个电力设备的FMEA故障信息集。FMEA故障信息集可以采用表格的形式，也可以采用其他形式。FMEA故障信息集是在获取到的设备信息和故障信息的基础上建立的。设备关联模型中的每一个电力设备均具有对应的FMEA故障信息集，以便后续根据电力设备之间的关联建立各个电力设备的FMEA故障信息集之间的关联。
需要说明的是，在上述步骤S123之前，可以预先确定故障报送和故障统计分析的需求，进而确定需要报送和统计的故障信息和设备信息。在步骤S123中，则根据确定好的需要报送的故障信息和设备信息，获取到相应的信息，以满足实际需要。另外，除了上述列举的设备代码、设备功能、故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施之外，还可以包括设备名称、设备分类、设备厂商以及故障发生地点等其他信息。FMEA故障信息集中的内容可根据实际故障报送和统计分析的需求自行增减，在此不做绝对限制。
在其中一个实施例中，如图2所示，在步骤S123，即形成每一个电力设备的FMEA故障信息集的步骤之后，本实施例所提供的电力设备故障管理系统的建立方法还包括：
步骤S124、对每一个电力设备的FMEA故障信息集中的字段进行标准化处理。
当建立了每一个电力设备的FMEA故障信息集之后，若不做处理，后续形成的FMEA知识库中的字段将会完全呈主观化，在实际生产以及故障信息应用中，主观化的字段将会带来极大的困难。基于此，本实施例中，在建立了每一个电力设备的FMEA故障信息集之后，对FMEA故障信息集中的字段进行标准化处理，由此可实现FMEA故障信息集中字段的标准统一。
关于设备代码的标准化处理：
针对各约定层级制定编码体系，编码体系应当符合设备功能及结构层级的上下级关系，能够体现约定层级的上下级关系；应当符合或采用相关标准或文件的要求，对电子设备各组成部分应具有唯一、简明和适用等特征；与电力设备的规模相一致，并具有一定的可追溯性。因此，每个电力设备都需要拥有其唯一标识，能够根据标识准确描述该电力设备在设备结构树或设备关联模型中的位置信息。由于设备代码具有唯一性，因此能够实现设备代码的标准化。
关于故障模式的标准化处理：
故障是指系统、子系统或设备不能满足需求的功能缺陷。故障可以是已知的或潜在的，通过分析功能缺陷可以发现潜在故障。故障的示例为：断裂、疲劳、噪声、生锈等。
故障模式是指故障发生时的物理描述，故障模式的确定可通过统计、试验、分析、预测等方法，从过去使用过程中发生的故障模式为基础，再根据使用环境条件的异同进行分析修正，还可根据其功能原理和结构特点进行分析、预测，或以该设备具有相似功能和相似结构的产品所发生的故障模式为基础，分析判断该设备的故障模式。常见的故障模式如下所示。设备具有多种功能时，应尽可能的找出该设备的全部可能的故障模式。故障模式的标准化需要针对设备结构树或设备关联模型中不同的设备逐一进行确定，并与专业的工程人员一同将所有可能的故障模式确定下来。以下是较为典型的故障模式描述，故障模式的描述应简洁而准确。
表2
| 序号 | 故障模式 | 序号 | 故障模式 | 序号 | 故障模式 | 序号 | 故障模式 |
| 1 | 结构故障(破损) | 12 | 超出允差(下限) | 23 | 滞后运行 | 34 | 折断 |
| 2 | 捆结或卡死 | 13 | 意外运行 | 24 | 输入过大 | 35 | 动作不到位 |
| 3 | 共振 | 14 | 间歇性工作 | 25 | 输入过小 | 36 | 动作过位 |
| 4 | 不能保持正常位置 | 15 | 漂移性工作 | 26 | 输出过大 | 37 | 不匹配 |
| 5 | 打不开 | 16 | 错误指示 | 27 | 输出过小 | 38 | 晃动 |
| 6 | 关不上 | 17 | 流动不畅 | 28 | 无输入 | 39 | 松动 |
| 7 | 误开 | 18 | 错误动作 | 29 | 无输出 | 40 | 脱落 |
| 8 | 误关 | 19 | 不能关机 | 30 | (电的)短路 | 41 | 弯曲变形 |
| 9 | 内部漏泄 | 20 | 不能开机 | 31 | (电的)开路 | 42 | 扭转变形 |
| 10 | 外部漏泄 | 21 | 不能切换 | 32 | (电的)参数漂移 | 43 | 拉伸变形 |
| 11 | 超出允差(上限) | 22 | 提前运行 | 33 | 裂纹 | 44 | 压缩变形 |
确定了每个设备的故障模式后，对故障模式进行分类，分为机械特性类、电气特性类、检修试验数据类、运行指标类、以及二次设备类。故对于设备的每一故障模式都会对应一个分类。
关于故障原因的标准化处理：
每个故障模式都有其产生的特定原因，记录故障原因的目的是找出每个故障模式产生的原因，进而采取针对性的有效改进措施，防止或减少故障模式发生的可能性。故障原因一是从导致设备发生功能故障模式或潜在故障模式的那些物理、化学或生物变化过程等方面找故障模式发生的直接原因；二是从外部因素(如其他设备的故障、使用、环境和人为因素等)方面找设备发生故障模式的间接原因。故障原因的示例：产品不工作、短路或者接地。此外考虑相邻约定层级之间的关系，下一约定层级的故障模式往往是上一约定层级的故障原因。故障原因的标准化与故障模式的标准化类似，且对于故障模式的标准化完成后，故障原因可直接使用。故障原因可以参考下表的描述：
表3
| 元器件质量差 | 设计不合理 | 从属故障 |
| 元器件老化 | 材料选用不当 | 检测设备问题 |
| 装配失误 | 化学腐蚀 | 外接电源问题 |
| 调试不良 | 温度过高 | 杂质污染 |
| 虚焊 | 湿度过大 | 超负荷 |
| 漏焊 | 误操作 |
故障原因按照类别进行划分，分为设计因素、硬件因素、软件因素、人为因素等。
关于故障影响的标准化处理：
故障影响是为了找出产品每个故障模式所产生的故障影响，并对其严重程度进行分析。这里考虑的故障影响是指某设备的故障模式对该设备所在的约定层级的紧邻上一层级设备的使用、功能或状态的影响。故障影响示例：噪声、需要额外的应力、寿命消散、不稳定、间隙运转、性能衰退、不工作、动作异常等。
不同层级的故障模式和故障影响存在着一定的关系，低层级设备的故障模式对紧邻上一层级设备影响就是紧邻上一层级设备的故障模式，低层级故障模式是紧邻上一层级的故障原因。因此故障影响的标准化也与故障模式的标准化存在一定的关系，对于故障模式的标准化完成后，故障影响可以直接使用。
关于故障等级的标准化处理：
故障等级是指故障模式所产生的后果的严重程度，它是根据故障模式最终可能出现的人员伤亡、任务失败、产品损坏(或经济损失)和环境损害等方面的影响程度进行确定的。对于采用了余度设计、备用工作方式设计或故障检测与保护的设计的设备，暂不考虑这些设计措施，并在备注栏说明采用此类措施。
故障等级的划分可根据设备的实际使用情况和管理需求由设备运维人员、检修人员和管理人员共同制定，将其标准化为三至四个等级。
以上列举了FMEA故障信息集中的个别几个字段进行标准化处理的方式，其余字段的标准化处理方式在此不一一列举。
步骤S14、根据设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集，建立各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型。
由FMEA分析法可知，各约定层级的产品的故障信息是存在一定关联的，具体为，低层级的故障模式紧邻上一层级的故障原因；低层级的故障模式对高一层级的影响是紧邻上一层级的故障模式。基于此，可以根据各电力设备之间的层级结构，通过故障的影响形成自下而上的因果逻辑关联。在FMEA知识库的建设中，可以采用面向对象的建模技术对这种因果逻辑关联进行建模，形成FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型，以明确故障信息在各约定层级之间的传递关系。
步骤S16、根据故障信息关联模型建立FMEA知识库。
当确定了各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型之后，即可据此建立FMEA知识库，即，FMEA知识库中包含了各约定层级的产品之间的故障信息的关联信息，改变了现有技术中各电力设备的故障信息碎片化的状态。由此形成的FMEA知识库充分利用了大量的已有的历史故障信息，并从中提取出关键信息，为高效的故障管理提供基础。
在其中一个实施例中，如图4所示，步骤S14，即建立各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型的步骤进一步包括：
步骤S141、利用失效链分析方法，确定设备关联模型中各电力设备的FMEA故障信息表中故障模式之间的关联，并构建若干失效链。
为反映出故障如何在层级中传递(及不同设备间属性关联关系)，即由最底层的部件级故障最终如何导致最高的系统级故障，在进行FMEA分析时可以应用失效链的分析方法实现属性间关联，其思想为一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施，而使之引起下游系统或相关系统产生连锁失效事件。分析包括根源故障失效模式、伴生模式、中间模式及最终模式的失效在内的多层级失效模式映射关系，上一个失效模式是下一个失效模式的起因，下一个失效模式是上一个失效模式的后果。在没有任何措施的情况下，失效将发展成为最终的模式。最有效的措施是不让根源模式发生，而在失效链中任何环节采取“切断”措施，都可以防止失效链的发展。失效链的发展常常会有分支，有时分支的链也会产生更加严重的后果失效模式。通过失效链分析，可以由系统故障级的故障表象得到所有可能引发其故障的部件级表象，并找到其发生的根本原因及时采取措施。此外也能在故障发生前，发现其潜在故障的表象，防患于未然。图5是电力设备故障失效链的一个示例。
故障模式的关联关系可由失效链来表示，一条失效链即是一个知识，失效链将一个个分散的电力设备的FMEA故障信息表纵向串联起来，由于每个约定层级中的产品具有多个，因此可形成多条失效链。
相应地，如图4所示，步骤S16，即根据故障信息关联模型建立FMEA知识库的步骤进一步包括：
步骤S161、根据若干失效链建立FMEA知识库。
当形成若干条失效链之后，由若干条失效链即可共同组成FMEA知识库。
步骤S18、基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
当建立好FMEA知识库之后，可以依据FMEA知识库以及电力设备故障管理实际需求，建立电力设备故障管理模型，并形成完整的电力设备故障管理系统。
具体地，可以先调研确定电力设备故障管理范畴，其中涵盖各级管理人员开展电力设备维护、管理、排故等相关工作的信息；然后分析电力设备生产时主题应用所需数据内容，包括电力设备状态评估、检修作业、风险预警等；研究基于内部业务流程管理(BPM)控制技术的故障报送方法，确定历史故障报送信息字段，并研究完善报送流程；研究并设计服务于主题应用数据提取接口，并开展FMEA转化FTA模型研究；应用FTA技术，研究构建电力设备状态评价方法及风险预警模型，并基于FTA生成的失效路径，建立检修作业指导模型。此外，还可以根据实际需求建立其他功能的故障管理模型。
在其中一个实施例中，在步骤S18中可以建立FMEA知识库管理模块、故障报送模块、故障管理统计分析模块以及故障数据应用分析模块，FMEA知识库管理模块、故障报送模块、故障管理统计分析模块以及故障数据应用分析模块共同构成电力设备故障管理系统。其中，FMEA知识库管理模块包括收集管理单元和数据管理单元等。故障报送模块包括新故障提交单元和已报故障查看单元等。故障管理统计分析模块包括管理类统计分析单元、设备运维类统计分析单元、可靠性类统计分析单元、检修策划类统计分析单元以及检修后评价类统计分析单元等。故障数据应用分析模块包括检修作业管理单元、状态评价单元以及风险分析单元等。
此外，还可以建立审核业务流程管理单元和运维人员考核单元等。
上述电力设备故障管理系统的建立方法，采用FMEA分析方法将存储的电力设备信息和各电力设备的故障信息进行整合，构建出电力设备之间的设备关联模型以及各电力设备的FMEA故障信息集，由于设备关联模型中的电力设备之间存在一定的关联，因此各电力设备的故障信息之间也会存在一定的关联，因此，当构建出设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集之后，进一步构建各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型，由此可确定各电力设备的故障信息之间的关联，在此基础上建立FMEA知识库，并基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。即，最终建立的电力设备故障管理系统充分利用了零散的故障信息，将碎片化的故障信息以及设备信息关联在一起，在此基础上开展电力设备的故障管理，能够有效提高电力设备故障管理系统的高效性和可靠性。
如图6所示，本申请实施例提供的一种电力设备故障管理系统的建立系统包括获取单元10、第一建立单元12、第二建立单元14、第三建立单元16以及第四建立单元18。
其中，获取单元10用于获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；第一建立单元12用于根据电力设备信息和故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；第二建立单元14用于根据设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集，建立各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；第三建立单元16用于根据故障信息关联模型建立FMEA知识库；第四建立单元18用于基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
关于上述获取单元10、第一建立单元12、第二建立单元14、第三建立单元16以及第四建立单元18的具体内容可参见电力设备故障管理系统的建立方法中的相关描述，在此不做赘述。
上述电力设备故障管理系统的建立系统，采用FMEA分析方法将存储的电力设备信息和各电力设备的故障信息进行整合，构建出电力设备之间的设备关联模型以及各电力设备的FMEA故障信息集，由于设备关联模型中的电力设备之间存在一定的关联，因此各电力设备的故障信息之间也会存在一定的关联，因此，当构建出设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集之后，进一步构建各电力设备的FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型，由此可确定各电力设备的故障信息之间的关联，在此基础上建立FMEA知识库，并基于FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。即，最终建立的电力设备故障管理系统充分利用了零散的故障信息，将碎片化的故障信息以及设备信息关联在一起，在此基础上开展电力设备的故障管理，能够有效提高电力设备故障管理系统的高效性和可靠性。
本申请实施例提供了一种电子设备，如图7所示，电子设备包括存储器100以及处理器200。其中，存储器100和处理器200之间互相通信连接，可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
处理器200可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器200还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器100作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电力设备故障管理系统的建立方法对应的程序指令。处理器200通过运行存储在存储器100中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器200的各种功能应用以及数据处理，即实现电力设备故障管理系统的建立方法。
存储器100可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器200所创建的数据等。此外，存储器100可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器100可选包括相对于处理器200远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，包括：
获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；
根据所述电力设备信息和所述故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；
根据所述设备关联模型和各电力设备的所述FMEA故障信息集，建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；
根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库；
基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
2.根据权利要求1所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，所述电力设备信息包括设备名称、设备功能、设备类别、设备位置、设备所属父系设备、设备所属子系设备以及设备的组件中的任意多种；各电力设备的所述故障信息包括故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施中的任意多种。
3.根据权利要求1所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，所述建立各电力设备之间的设备关联模型的步骤包括：
根据所述电力设备信息对所述电力设备进行划分，形成设备结构树；
基于所述设备结构树，并结合FMEA分析方法，形成各电力设备之间的层级映射关系，并建立各电力设备之间的设备关联模型。
4.根据权利要求1所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，所述建立各电力设备的FMEA故障信息集的步骤包括：
获取所述设备关联模型中每一个电力设备的故障信息，并形成每一个电力设备的FMEA故障信息集，所述FMEA故障信息集包括设备代码、设备功能、故障模式、故障原因、故障影响、故障等级、故障检测方式以及纠正措施。
5.根据权利要求4所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，在所述形成每一个电力设备的FMEA故障信息集的步骤之后，还包括：
对每一个电力设备的FMEA故障信息集中的字段进行标准化处理。
6.根据权利要求4所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，所述建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型的步骤包括：
利用失效链分析方法，确定所述设备关联模型中各电力设备的FMEA故障信息表中故障模式之间的关联，并构建若干失效链；
所述根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库的步骤包括：
根据若干所述失效链建立FMEA知识库。
7.根据权利要求1所述的电力设备故障管理系统的建立方法，其特征在于，所述基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统的步骤包括：
基于所述FMEA知识库建立FMEA知识库管理模块、故障报送模块、故障管理统计分析模块以及故障数据应用分析模块，所述FMEA知识库管理模块、所述故障报送模块、所述故障管理统计分析模块以及所述故障数据应用分析模块共同构成电力设备故障管理系统。
8.一种电力设备故障管理系统的建立系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取电力设备信息和各电力设备的故障信息；
第一建立单元，用于根据所述电力设备信息和所述故障信息，并结合FMEA分析方法，建立各电力设备之间的设备关联模型和各电力设备的FMEA故障信息集；
第二建立单元，用于根据所述设备关联模型和各电力设备的所述FMEA故障信息集，建立各电力设备的所述FMEA故障信息集之间的故障信息关联模型；
第三建立单元，用于根据所述故障信息关联模型建立FMEA知识库；
第四建立单元，用于基于所述FMEA知识库建立电力设备故障管理系统。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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