CN115860546A - 一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变电设备全寿命周期成本‑效能综合评估方法及系统，通过构建兼顾变电设备全寿命周期成本和其效能性的综合评估模型，同时变电设备全寿命周期成本投入及设备可用性、可维修性等效能性指标并构造威布尔比例失效评估模型，实现变电设备全寿命周期成本‑效能的评估，在变电设备全寿命周期成本尽量低的前提下选择效能最好的方式，能够解决部分设备管理决策方案的问题。
Description
技术领域
本发明属于电气设备及电气工程技术领域，涉及一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着电力工业的快速发展，电网建设的投资力度达到了空前高度，针对电力系统输变电环节中的变电设备，制定科学有效的全寿命周期评估管理方法，在此基础上建立效能评估模型，不仅可以降低设备的全寿命周期成本，而且对于提高设备的安全稳定运行具有重要意义。
变电设备的全寿命周期成本(Life Cycle Cost，LCC)可分为五部分，通过搭建相关模型，并采用线性回归分析法或其他数学方法对变电设备的故障因素进行分析，就可以对变电设备的购置方案、使用年限和检修时间提出建议。在现有的电网资产精益化管理需求的推动下，电网资产设备的全寿命周期成本理论被大量应用于设备管理决策之中，取得了一些成效，却也使得部分设备管理决策方案“重成本，而轻效能”。只从设备全寿命周期成本的角度评估设备而忽视了设备可靠性和可用性等效能指标，轻则造成设备可靠性指标低下，重则影响电网安全稳定运行。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法及系统，通过构建兼顾变电设备全寿命周期成本和其效能性的综合评估模型，同时变电设备全寿命周期成本投入及设备可用性、可维修性等效能性指标并构造威布尔比例失效评估模型，实现变电设备全寿命周期成本-效能的评估，在变电设备全寿命周期成本尽量低的前提下选择效能最好的方式，能够解决部分设备管理决策方案“重成本，而轻效能”的问题。
根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，包括以下步骤：
获取变电设备全寿命周期各阶段各项作业标准成本、频次及大修投入和故障样本数据，计算变电设备全寿命周期内的各项成本，形成各阶段成本函数；
基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入及年均全寿命周期成本曲线，结合设备全寿命周期成本与变电设备可用性、可维修性等效能指标，构建全寿命周期成本和综合效能指标集；
引入威布尔比例失效模型，结合所述全寿命周期成本和综合效能指标集，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系；
基于成本-效能综合评估体系构建成本-效能评估模型，对待选变电设备进行综合效能评估，得到综合评估结果，完成变电设备的成本-效能方面的综合评估。
本发明可以用于设备的管理决策层，如设备的更换、维修计划的确定，或者设备的采购等应用场景，具有较好的应用效果。
作为可选择的实施方式，所述变电设备全寿命周期内的各项成本包括购置成本、运维成本、检修成本、故障成本和处置成本。
作为可选择的实施方式，基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入时，将购置成本与处置成本作为设备全寿命周期的固定成本，将运维、检修、故障成本作为设备全寿命周期的动态成本。
作为进一步的限定，净年值法将变电设备全生命周期内各年的成本按折现率折现并分摊到计算期内各年获得等额年值。
作为进一步的限定，将全寿命周期成本分成平均固定成本和平均动态成本，设备的平均固定成本随设备使用年限的增长而减少，平均动态成本随设备使用年限的增长而增长，当平均固定成本减少速度等于平均动态成本增加速度时，年均全寿命周期成本达到最小，此时对应的t为设备最优经济寿命。
作为可选择的实施方式，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系的具体过程包括利用比例失效模型构建成本-效能综合评估体系，比例失效模型的函数表达式分为基本失效函数和指标回归函数两部分。
作为进一步的限定，选用威布尔分布函数表示基本失效函数，选用指数型函数表示设备的指标回归函数。
作为可选择的实施方式，构建成本-效能综合评估体系后，计算求解所构建的成本-效能综合评估体系中的参数和综合指标集对应的回归系数。
作为进一步的限定，基于极大似然估计的分布估算算法求解基本失效函数中的参数，基于散点极大似然估计的分布估算算法求解指标回归函数中的回归系数。
一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估系统，包括：
数据获取模块，被配置为获取变电设备全寿命周期各阶段各项作业标准成本、频次及大修投入和故障样本数据，计算变电设备全寿命周期内的各项成本，形成各阶段成本函数；
LCC计算模块，被配置为基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入及年均全寿命周期成本曲线；
指标集构建模块，被配置为结合设备全寿命周期成本与变电设备可用性、可维修性等效能指标，构建全寿命周期成本和综合效能指标集；
参数计算模块，被配置为计算求解所构建的成本-效能综合评估体系中的参数和综合指标集对应的回归系数；
综合评估模块，被配置为引入威布尔比例失效模型，结合所述全寿命周期成本和综合效能指标集，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系；
综合评估模块，被配置为基于成本-效能综合评估体系构建成本-效能评估模型，对待选变电设备进行综合效能评估，得到综合评估结果，完成变电设备的成本-效能方面的综合评估。
一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述方法中的步骤。
一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明充分考虑变电设备的全寿命周期成本和综合效能指标集建立“成本-效能”综合评估体系，不仅从设备全寿命周期成本的角度评估设备同时将设备可靠性和可用性等效能指标引入评估体系之中，解决了部分设备管理决策方案“重成本，而轻效能”的困境，在实现经济性的前提下促进电网安全稳定运行。
本发明用威布尔分布函数表示“成本-效能”综合评估模型中的基本失效函数h(t)，贴合工程实际中变电设备故障率的威布尔分布形式，相较于其它效能评估模型，本发明所构建的“成本-效能”综合评估模型更切合工程实际，有利于设备的安全、综合管理。
本发明同时考虑全寿命周期成本和其他综合效能指标集，所以指标回归函数的选择及指标回归参数尤为重要。本发明采取指数型函数表示设备的指标回归函数，通过联系威布尔比列失效模型与实际设备失效分布情况，引入威布尔比列失效模型参数的分布求解算法快速获取模型参数，形式简洁，快速有效。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例一中的变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法的流程图；
图2为本发明实施例一中的“成本-效能”综合评估指标体系示意图；
图3为本发明实施例一中的平均全寿命周期成本LCCm曲线演示图；
图4为本发明实施例一中的基于极大似然估计的分布估算算法求模型参数流程图；
图5为本发明实施例一中的基于散点极大似然估计的分布估算算法求解指标回归函数中的回归系数流程图；
图6(a)-(e)为A、B设备LCC相关曲线情况，包括年均LCC与累计LCC投入等；
图7是本发明实施例二中的变电设备全寿命周期成本-效能综合评估系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本发明实施例一介绍了一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法。
如图1所示的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，包括以下步骤：
步骤1：构建变电设备全寿命周期成本模型，计算变电设备LCC。
步骤2：引入变电设备效能指标可用性与可维修性，与变电设备LCC投入共同构建变电设备“成本-效能”综合评估指标集。
步骤3：引入威布尔比例失效模型作为综合评估模型，采用极大似然估计的分布估算算法，确定威布尔分布函数中的参数。
步骤4：采用散点极大似然估计的分布估算算法，确定综合评估指标集对应的回归系数。
步骤5：基于变电设备“成本-效能”综合评估指标集与威布尔比例失效模型分布参数与指标回归系数求解结果，建立变电设备“成本-效能”综合评估模型。
作为一种变电设备“成本-效能”综合评估方法研究，设置建立变电设备“成本-效能”综合评估模型作为方法研究的总目标，取作目标层；选取威布尔比例失效模型来综合考虑成本与效能因素，作为评估体系的综合评估方向，取作准则层；效能因素下设置可用性和可维修性两种评估指标，成本因素下设置由购置成本、运维成本、检修成本、故障成本和处置成本相加组成的LCC一种评估指标，取以上三种指标作为指标层；构建出的三层评估指标体系如图2所示，准则层表示为Y，指标层表示为Z＝{z1,z2,…,zm}，其中m表示评估指标数量，取m＝3。
作为一种或多种实施方式，在步骤1中，构建变电设备全寿命周期成本模型，计算变电设备LCC需要计算全寿命周期各阶段成本的函数表达式，具体的：
步骤1.1：计算购置成本C1，计算公式可表示为：
C1＝Cpur+Cins (1)
式中Cpur为采购成本，Cins表示设备安装成本。
步骤1.2：计算运维成本C2，考虑周期内成本折现，计算公式可表示为：
i为统筹考虑时间价值和通货膨胀率之后的折现率，T为计算周期，C2(t)由每年的操作成本、维护成本、巡视成本和检测成本加和得出，各部分成本计算为
式中Cz、Wh、Xs、Jc分别表示操作、维护、巡视、检测的平均标准作业成本，Cz_afre(t)、Wh_afre(t)、Xs_afre(t)、Jc_afre(t)则相应表示第t年设备的平均操作频次、维护频次、巡视频次和检测频次。
步骤1.3：计算购置成本C3，考虑周期内成本折现，计算公式可表示为：
其中每年的总的检修成本及各部分例行检修成本、消缺成本、试验成本写为
式中Lj、Xq、Sy分别表示例行检修、消缺和试验的平均标准作业成本，相对应的Lj_afre(t)、Xq_afre(t)、Sy_afre(t)则表示第t年设备的例行检修频次、消缺频次、试验频次。
步骤1.4：计算购置成本C4，考虑周期内成本折现，计算公式可表示为：
C4(t)具体写为设备故障时故障抢修成本、失负荷风险损失成本和社会惩罚成本之和，各部分成本具体表示为
式中，CGq(t)表示故障抢修成本，Gz_rate(t)表示设备第t年的故障概率，Gq表示改类型设备平衡故障抢修成本，El表示设备故障导致的电网失负荷期望值，re为产电比，表示每单位电能所创造的本地生产总值(GDP)，af为系统风险调整系数，表示变电设备在系统内的重要程度。Gz_rate(t)的求取可通过收集设备故障发生的时间作为数据样本，失负荷风险损失El的计算基于蒙特卡洛法模拟评估各设备故障导致的电网系统失负荷的期望值；产电比re在数值上等于设备所处地市的GDP与相应地区用电量的比值。
步骤1.5：计算购置成本C5，考虑周期内成本折现，计算公式可表示为：
C5＝-CSr×(1+i)-t (8)
其中，CSr为设备处置收入成本，一般可取设备原值的残值比例作为其处置收入成本。
步骤1.6：基于以上，得到全寿命周期成本。变电设备的全寿命周期各阶段成本中，购置成本与处置收入不随时间变化而变化，将购置成本与处置成本作为设备全寿命周期的固定成本，将运维、检修、故障成本作为设备全寿命周期的动态成本。
设备LCC分摊后的平均固定成本为
设备LCC分摊后的平均动态成本为
设备的平均LCC成本为平均固定成本与平均动态成本的和。
LCCm(t)＝Cg(t)+Cd(t) (11)
式(11)函数图像最低点对应的就是最优经济寿命和最低成本，如图3中LCCm函数曲线所演示。
步骤2.1：引入可用性指标，采用固有可用度ASS衡量设备可用性：
其中MTBF为平均无故障时间，MTBR为平均故障时间，设备总运行时间是MTBF与MTBR的和。
步骤2.2：引入可维修性指标，采用设备可维修度M衡量设备可维修性指标：
M＝MTBR (13)
引入比例失效模型作为统合设备成本与效能指标的综合评估模型基础，在步骤3中，由于工程实际中设备故障率通常符合威布尔分布，故在引入的比例失效模型中，选用威布尔分布函数来作为基本失效函数，威布尔分布函数中有未知参数β和η需要求解。通过设备故障时间集合和威布尔概率密度函数构造似然函数，两边取对数后，即可对得到的式子采用牛顿拉夫逊法求解，得到未知参数β和η，求解流程图如图3所示；具体的，
步骤3.1：根据可靠性数学知识，求得威布尔分布的概率密度函数如下
步骤3.2：统计设备的历史故障时间并将其从小到大排列，得到历史故障时间集合T＝[t1,t2,…,tn]。
步骤3.3：令m＝η-β，能得到如下所示的似然函数
步骤3.4：上式进行两端取对数，并求β，m的偏导并令其等于零，回代m＝η-β可得
步骤3.5：编写程序，利用牛顿拉夫逊法求解上式可得参数β和η的具体数值。
对于比例失效模型中的指标回归函数，选用指数型函数可以有效表达出各指标对设备失效率的影响，对于指数型函数中各指标的回归系数(等效于权重)，在步骤4中，选用散点极大似然估计的估算算法求取综合指标集对应的回归系数，求解流程图如图5所示，具体的：
步骤4.1：不同于步骤3.2中统计得到的历史故障集合，回归系数的求解需要记录在ti时刻设备的状态检测值Z(ti)，共收集n个数据，那么似然函数可以写为
步骤4.2：将式(14)带入到式(17)中，并两边取对数得到
步骤4.3：将连续变化的Z(t)看成无数段阶跃函数，即在0<t1<t2<…tj-1<tj的每一段时间内，Z(tj-1)保持不变。设式(18)中最后一项为Ui，同时定义ev＝exp[γ·Z(tv)](v＝0,2,…,j)，则：
步骤4.4：式(19)替代式(18)中的第三项，并对得到的式子关于γ＝[γ1,γ2,...,γn]中的γk求偏导，使其等于零得到
步骤4.5：利用牛顿拉夫逊法求解上式可得到γ＝[γ1,γ2,...,γn]的具体数值。
作为一种或多种实施方式，在步骤5中，依托于“成本-效能”综合评估模型，对综合指标进行离差标准化处理后，建立“成本-效能”综合评估模型；
具体的：
步骤5.1：为了提高“成本-效能”评估精度，需对指标进行离差标准化处理。离差标准化处理公式如下
经过标准化处理之后的指标为
处理前指标值为Zi，指标最小值为Zimin，指标最大值为Zimax。
步骤5.2：经过式标准化后的可用度函数
可维修度函数
全寿命成本函数
等效能与经济指标构成变电设备的“成本-效能”评估指标体系。基于“成本-效能”评估指标体系和威布尔比例失效函数，就能得到变电设备“成本-效能”综合评估模型如下
算例分析
以110KV不同来源厂家主变压器A、B为例，从ERP、PMS的多个系统中获取设备在购置、运维、检修、故障、处置各阶段的成本数据。根据相应数据进行设备LCC的计算，并结合设备LCC及设备可用性与可维修性等指标进行设备全寿命周期成本-效能综合评估。
A、B设备的购置成本均为260.72万元，设备退役时的平均处置收入占比为0.187。
从系统中获取统计补充整理后的部分平均标准作业成本如表1所示。
表1各阶段平均标准作业成本明细元/次
通过统计设备大修投入历史记录，回归分析拟合出设备随年龄增长的大修投入成本曲线，变电设备大修投入历史记录如表2所示
表2变电设备大修投入历史记录
获取设备的故障率用以进一步求取设备的故障成本，采样设备故障时间并从小到大进行排序，部分采样数据如表3所示。
表3A、B同类型设备故障记录
通过步骤1处理以上数据，可以分别得到变电设备A、B的年均LCC曲线，LCC投入曲线以及全寿命周期各阶段成本投入曲线等，其中A与设备B的年均LCC曲线如图6(a)～6(b)所示，由图看出，到了20年之后，设备A，B之间的年均LCC曲线基本相同，相乘不大，年均LCC最低年份相乘一年。设备A经成本折算后的LCC成本累计投入如图6(c)所示，设备B的也基本相似，在不计及时间价值情况下，设备各年全寿命周期各阶段成本投入如图6(d)所示，计及时间价值后，设备各年全寿命周期各阶段成本投入如图6(e)，两者相乘很大，当不计及资金时间价值时，设备会更早达到其经济寿命。
由以上计算的LCC相关曲线可知，设备A年均LCC分摊呈现先下降在上升趋势，在20年出现年均LCC最低点为35.86万元，对应LCC投入452.29万元，设备达到最优经济寿命。设备B计算后在21年出现年均LCC最低点，为35.60万元，对应LCC投入462.01万元。
下面引入比例失效模型进一步进行设备成本-效能的综合评估分析，采样部分A同类设备可用性及可维修性等各效能指标并经过式(21)标准化处理后如表4所示。
表4A、B同类设备各效能指标采样
经过步骤2、3处理表4中数据，，获得相应的威布尔比例失效模型参数为γ＝[-1.0117,1.6412,3.3557]，β＝4.3325，η＝9.0744。
结合本单位同类型变压器历史运行数据，同时参考来自厂家的试验数据，抽样并求取平均值，获得A、B设备最优经济寿命时对应的效能指标如表5所示。
表5A、B设备最优经济寿命对应的效能指标
将其与已求取的比例失效模型参数共同代入综合评估模型(22)，计算得出A、B设备的综合效能评估结果如表6。
表6A、B设备的综合效能评估结果
比较设备A和设备B，从经济寿命角度看，设备B经济寿命优于设备A，但考虑设备可用性与设备可维修性等效能指标后，设备A综合评估结果小于设备B，说明设备A综合成本效能优于设备B。设备A在评估LCC过程的重要度高于设备B，其设备效能的重要性相对于设备B较高，故在设备成本-效能综合评估中更侧重于设备的效能。从电网安全及效能角度看，即使设备A经济寿命较低，设备A的优先级也大于设备B。
实施例二
本发明实施例二介绍了一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估系统。
如图6所示的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估系统，包括：
获取模块，其被配置为获取变电设备全寿命周期成本和综合效能指标集参数；
构建模块，其被配置为根据所获取的全寿命周期成本和综合效能指标集参数，构建“成本-效能”综合评估体系；
计算模块，其被配置为计算所构建的“成本-效能”综合评估体系中的参数和综合指标集对应的回归系数；
评估模块，其被配置为基于“成本-效能”综合评估体系对各个备选变电设备进行综合评估，得到综合评估结果，完成变电设备全寿命周期成本-效能综合评估。
详细步骤与实施例一提供的深度调峰火电机组多元调压特性综合评估方法相同，在此不再赘述。
实施例三
本发明实施例三提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例一所述的变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法中的步骤。
详细步骤与实施例一提供的变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法相同，在此不再赘述。
实施例四
本发明实施例四提供了一种电子设备，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程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例一所述的变电设备全寿命周期成本-效能综合规划方法中的步骤。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，包括以下步骤：
获取变电设备全寿命周期各阶段各项作业标准成本、频次及大修投入和故障样本数据，计算变电设备全寿命周期内的各项成本，形成各阶段成本函数；
基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入及年均全寿命周期成本曲线，结合设备全寿命周期成本与变电设备可用性、可维修性等效能指标，构建全寿命周期成本和综合效能指标集；
引入威布尔比例失效模型，结合所述全寿命周期成本和综合效能指标集，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系；
基于成本-效能综合评估体系构建成本-效能评估模型，对待选变电设备进行综合效能评估，得到综合评估结果，完成变电设备的成本-效能方面的综合评估。
2.如权利要求1所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，所述变电设备全寿命周期内的各项成本包括购置成本、运维成本、检修成本、故障成本和处置成本。
3.如权利要求2所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入时，将购置成本与处置成本作为设备全寿命周期的固定成本，将运维、检修、故障成本作为设备全寿命周期的动态成本。
4.如权利要求3所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，利用净年值法将变电设备全生命周期内各年的成本按折现率折现并分摊到计算期内各年获得等额年值；
或，将全寿命周期成本分成平均固定成本和平均动态成本，设备的平均固定成本随设备使用年限的增长而减少，平均动态成本随设备使用年限的增长而增长，当平均固定成本减少速度等于平均动态成本增加速度时，年均全寿命周期成本达到最小，此时对应的t为设备最优经济寿命。
5.如权利要求1所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系的具体过程包括利用比例失效模型构建成本-效能综合评估体系，比例失效模型的函数表达式分为基本失效函数和指标回归函数两部分；
或进一步的，选用威布尔分布函数表示基本失效函数，选用指数型函数表示设备的指标回归函数。
6.如权利要求1所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，构建成本-效能综合评估体系后，计算求解所构建的成本-效能综合评估体系中的参数和综合指标集对应的回归系数。
7.如权利要求6所述的一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估方法，其特征是，基于极大似然估计的分布估算算法求解基本失效函数中的参数，基于散点极大似然估计的分布估算算法求解指标回归函数中的回归系数。
8.一种变电设备全寿命周期成本-效能综合评估系统，其特征是，包括：
数据获取模块，被配置为获取变电设备全寿命周期各阶段各项作业标准成本、频次及大修投入和故障样本数据，计算变电设备全寿命周期内的各项成本，形成各阶段成本函数；
LCC计算模块，被配置为基于变电设备全寿命周期各阶段成本函数，计算变电设备全寿命周期成本投入及年均全寿命周期成本曲线；
指标集构建模块，被配置为结合设备全寿命周期成本与变电设备可用性、可维修性等效能指标，构建全寿命周期成本和综合效能指标集；
参数计算模块，被配置为计算求解所构建的成本-效能综合评估体系中的参数和综合指标集对应的回归系数；
综合评估模块，被配置为引入威布尔比例失效模型，结合所述全寿命周期成本和综合效能指标集，构建威布尔成本-效能综合评估指标体系；
综合评估模块，被配置为基于成本-效能综合评估体系构建成本-效能评估模型，对待选变电设备进行综合效能评估，得到综合评估结果，完成变电设备的成本-效能方面的综合评估。
9.一种计算机可读存储介质，其特征是，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。
10.一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。
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Cited By (6)
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| CN116485279A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-07-25 | 埃睿迪信息技术（北京）有限公司 | 基于水务管理平台的设备信息处理方法及装置 |
| CN116485279B (zh) * | 2023-06-13 | 2023-08-29 | 埃睿迪信息技术（北京）有限公司 | 基于水务管理平台的设备信息处理方法及装置 |
| CN116843231A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-10-03 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种考虑维修耗时的机械设备使用可用度量化方法和系统 |
| CN116843231B (zh) * | 2023-07-20 | 2024-03-19 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种考虑维修耗时的机械设备使用可用度量化方法和系统 |
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