CN115994427A - 一种基于寿命评估的gis开关柜制造优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统，涉及智能制造技术领域，基于GIS开关柜应用环境信息生成应用环境仿真模型，基于几何结构参数和材料SN特性进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；根据几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估生成第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果，进行开关柜的结构和材料优化，解决了现有技术中进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效的技术问题，通过进行环境仿真，基于多维度进行优化分析，进行制造参数寻优校对择最优者，精准进行优化控制，实现最佳制造效果。

Description

一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体涉及一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统。

背景技术

电力系统的进行配电、输电、电力转换过程中，GIS开关柜作为进行开合控制的辅助性设备，其运行状态影响着电力系统的执行能效，因此需对其进行有效精准的监测管理，同时当应力强度达到一定限度时，设备达到寿命极限会导致重大事故与损失。现如今，多基于定期监测进行设备疲劳时效判断，以进行异常运行规避，通过进行设备生产性能监测进行制造工艺优化，无法保障最终的优化制造能效。

现有技术中，进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效。

发明内容

本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统，用于针对解决现有技术中存在的进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，所述方法包括：

获取GIS开关柜应用环境信息；

根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

第二方面，本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化系统，所述系统包括：

环境信息获取模块，所述环境信息获取模块用于获取GIS开关柜应用环境信息；

环境仿真模块，所述环境仿真模块用于根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

基本信息获取模块，所述基本信息获取模块用于获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

第一疲劳寿命系数生成模块，所述第一疲劳寿命系数生成模块用于将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

第二疲劳寿命系数生成模块，所述第二疲劳寿命系数生成模块用于根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

评估结果生成模块，所述评估结果生成模块用于叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

优化控制模块，所述优化控制模块用于根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，获取GIS开关柜应用环境信息并进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；获取GIS开关柜基本信息，包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性，基于所述应用环境仿真模型对所述几何结构参数和所述材料SN特性进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估生成第二疲劳寿命系数，进行系数叠加生成开关柜寿命评估结果，以进行GIS开关柜的结构和材料优化，实现GIS开关柜的制备优化控制，解决了现有技术中存在的进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效的技术问题，通过进行环境仿真，基于多维度进行优化分析，进行制造参数寻优校对择最优者，精准进行优化控制，实现最佳制造效果。

附图说明

图1为本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法流程示意图；

图2为本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法中应用环境仿真模型构建流程示意图；

图3为本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法中第一疲劳寿命系数生成流程示意图；

图4为本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化系统结构示意图。

附图标记说明：环境信息获取模块11，环境仿真模块12，基本信息获取模块13，第一疲劳寿命系数生成模块14，第二疲劳寿命系数生成模块15，评估结果生成模块16，优化控制模块17。

具体实施方式

本申请通过提供一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统，用于解决现有技术中存在的进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效的技术问题。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，所述方法包括：

步骤S100：获取GIS开关柜应用环境信息；

具体而言，电力系统的进行配电、输电、电力转换过程中，所述GIS开关柜作为进行开合控制的辅助性设备，其运行状态影响着电力系统的执行能效，因此需对其进行有效精准的监测管理。本申请提供的一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，基于实际应用环境，针对多维特征进行寿命损耗分析，以进行制备参数的反向优化调整，以提高设备性能的运行契合度。具体的，对所述GIS开关柜的实际应用环境进行采集，本申请实施例中主要针对海洋应用环境进行分析评测，进行海上区域温湿度、海水运动、气候等信息进行采集，优选的，确定多个环境指标，并进行指标划级，用于进行采集环境信息的表征，针对季节性推进进行环境信息的波动状况确定与标识，进而对采集信息进行归属整合，作为所述GIS开关柜应用环境信息。所述GIS开关柜应用环境信息为进行寿命损耗分析的基本影响依据，在此基础上进行针对性分析，以保障最终优化设备的应用环境适配性。

步骤S200：根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

进一步而言，如图2所示，所述根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型，本申请步骤S200还包括：

步骤S210：对所述GIS开关柜应用环境信息进行一级聚类分析，生成多组环境指标状态值集合；

步骤S220：对所述多组环境指标状态值集合进行序列化调整，生成多组环境指标状态值序列；

步骤S230：遍历所述多组环境指标状态值序列二级聚类分析，生成多组环境指标循环状态值；

步骤S240：将所述多组环境指标循环状态值设为环境状态循环时区，基于所述环境状态循环时区构建所述应用环境仿真模型，其中，所述环境状态循环时区表征常规情境下环境指标周期性变化状态。

进一步而言，所述遍历所述多组环境指标状态值序列二级聚类分析，生成多组环境指标循环状态值，本申请步骤S230还包括：

步骤S231：根据所述多组环境指标状态值序列，获取第i组环境指标状态值序列，其中，所述第i组环境指标状态值序列包括多条环境指标状态值序列，任意一条所述环境指标状态值序列表征预设环境一年的指标状态；

步骤S232：对所述多条环境指标状态值序列进行频繁性分析，生成环境指标状态值频繁序列，其中，所述频繁性分析指的是筛选任意时刻出现频率最高的指标状态值作为频繁项；

步骤S233：对所述环境指标状态值频繁序列进行二级聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值，添加进所述多组环境指标循环状态值。

进一步而言，所述对所述环境指标状态值频繁序列进行二级聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值，添加进所述多组环境指标循环状态值，本申请步骤S233还包括：

步骤S2331：设定第i类型指标偏差阈值；

步骤S2332：根据所述第i类型指标偏差阈值对所述环境指标状态值频繁序列进行层次聚类分析，生成所述第i组环境指标循环状态值；

步骤S2333：将所述第i组环境指标循环状态值添加进所述多组环境指标循环状态值。

具体而言，通过采集获取所述GIS开关柜应用环境信息，确定多维指标并进行指标状态值筛选，确定频繁项状态值以保障状态值代表性，将其作为构建数据进行环境仿真，生成所述应用环境仿真模型，所述应用环境仿真模型为进行所述GIS开关柜疲劳寿命分析的功能性辅助分析工具，可保障分析结果的客观性与准确度。

具体的，针对所述GIS开关柜应用环境信息，按照指标类型进行信息聚类处理，例如气候、水温、地壳状态等，随着时序推进与季节性变化，相关环境指标存在着周期性变化与不规则变化，确定各环境指标的多个状态值并进行集成，例如以年作为周期性标准进行状态值整合，作为所述多组环境指标状态值集合。进一步基于周期更迭对所述多组环境指标状态值进行时序排列，其中，同一时序节点分别对应多个环境指标状态值，基于指标影响程度进行指标次序调整，生成所述多组环境指标状态值序列。进一步遍历所述多组环境指标状态值序列，通过进行频繁项分析确定具代表性序列，对其再次进行聚类分析生成所述多组环境指标循环状态值。

具体的，遍历所述多组环境指标状态值序列，随机提取一组环境指标状态值序列，作为所述第i组环境指标状态值序列，将年作为限定周期，所述第i组环境指标状态值序列包括了同一指标的多条周期性序列，各个序列分别对应时序推移下所述预设环境的多个指标状态值，所述预设环境即应用环境范围。进一步对所述多条环境指标状态值序列进行频繁性分析，提取任意时刻的多个状态值，确定相异状态值并进行出现频率统计，基于频率统计结果对相异状态值进行标识，并基于频率大小进行有序排列，确定任意时刻出现频率最高的指标状态值，将其确定为频繁项，针对多个周期性时刻分别进行频繁性分析，筛选频繁项并进行序列化整合，生成所述环境指标状态值频繁序列。通过频繁性分析，得到出现较为频繁的序列，更代表性，为寿命评估准确性提供保证。对所述指标状态值频繁序列再次进行聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值。

具体的，设定所述第i类型指标偏差阈值，即进行状态值层级聚类处理执行的判定临界值，所述环境指标状态值频繁序列都属于第一层级指标状态值，将第一层级中任意相邻时刻的小于第i类型指标偏差阈值的状态值聚类，并将二者均值设为第二层级的特征值，并存储第二层级特征值对应的时区；对第二层级做相同处理，直到最后任意相邻时区的状态值都大于或等于第i类型指标偏差阈值时停止，将每个时区内的特征值作为该时区的代表性状态值，得到第i组环境指标循环状态值，并添加进所述多组环境指标循环状态值。通过层次聚类分析得到不同时区的代表状态值，降低了数据冗杂性，降低了数据处理复杂度。

进一步的，基于所述多组环境指标循环状态值设为环境状态循环时区，包括所述循环覆盖时限下多个环境指标常规情况下的周期性变化状态，将所述环境状态循环时区作为参考依据，构建所述应用环境仿真模型，基于所述应用环境仿真模型进行所述GIS开关柜的应用实况拟真分析。

步骤S300：获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

具体而言，对所述GIS开关柜的动力结构进行参数采集，确定传动元件及对应的尺寸参数，作为所述几何传动结构参数；对所述GIS开关柜的构建组件进行尺寸参数采集，作为所述几何结构参数；所述GIS开关柜的制备材料进行应力强度分析，并确定材料的应变强度，以便确定制备材料的疲劳极限，确定所述材料SN特性。不同结构部分的制备材料存在差异，对所述材料SN特性与所述几何传动结构参数和所述几何结构参数进行映射对应，为后续进行疲劳分析提供遍历，进行信息集成整合生成所述GIS开关柜基本信息。所述GIS开关柜基本信息为进行寿命评估的采集源数据。

步骤S400：将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

进一步而言，如图3所示，所述将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数，本申请步骤S400还包括：

步骤S410：获取几何结构记录数据、材料SN特性记录数据和运行日志数据；

步骤S420：根据所述运行日志数据，提取载荷状态序列数据和疲劳寿命序列数据，构建载荷-疲劳寿命曲线记录数据；

步骤S430：根据所述几何结构记录数据、所述材料SN特性记录数据和所述载荷-疲劳寿命曲线记录数据，训练载荷-疲劳寿命曲线拟合模型；

步骤S440：将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述载荷-疲劳寿命曲线拟合模型，生成第一曲线拟合结果；

步骤S450：根据所述应用环境仿真模型，提取循环载荷模拟数据；

步骤S460：将所述循环载荷模拟数据输入所述第一曲线拟合结果，生成所述第一疲劳寿命系数。

具体而言，针对应用环境进行确定实时载荷与持续时长，基于所述集合结构参数与所述材料SN特性分析环境耐受性，以进行疲劳寿命评估，生成所述第一疲劳寿命系数。

具体的，设定预设时间区间，即进行历史记录数据调取的时限，基于所述预定时间区间，通过进行历史运行数据调研统计，获取所述几何结构记录数据、所述材料SN特性记录数据与所述运行日志数据，以确定历史运行时间推移下的各项数据的状态变化，所述几何结构记录数据、所述材料SN特性记录数据与所述运行日志数据存在时序映射关系。基于所述运行日志数据，通过进行数据识别提取运行过程中各结构部分或零件等承受的外力，优选的，可进行荷载细化，将其划分为恒荷载、可变荷载与偶然荷载等，以进行针对性分析提高结果精准度。确定不同运行时序下的荷载状态，记为所述荷载状态序列数据，并确定对于承受载荷的应力的实时抵抗能力，即到达疲劳极限的时限，进行疲劳寿命计量与时序整合，生成所述疲劳寿命序列数据。其中，所述载荷状态序列数据与所述疲劳寿命序列数据一一对应，搭建坐标系进行数据定位生成所述载荷-疲劳寿命曲线记录数据。

进一步的，基于所述几何结构记录数据与所述材料SN特性记录数据，对所述载荷-疲劳寿命曲线记录数据进行关联影响分析，确定拟合曲线并作为构建数据，训练生成所述载荷-疲劳寿命曲线拟合模型。将所述几何结构参数与所述材料SN特性输入所述载荷-疲劳寿命曲线拟合模型中，进行曲线拟合调整生成所述第一曲线拟合结果，即与输入数据相契合的拟合曲线。进一步的，基于所述应用环境仿真模型，通过进行承力拟真分析，统计生成所述循环载荷模拟数据，即确定的不同环境状态下的实时承受应力集合。将所述循环载荷模拟数据输入所述第一曲线拟合结果中，依据曲线计算任意一个载荷向量以及载荷持续时长对疲劳寿命的影响，进行叠加最终得到整体的影响寿命，统计此循环载荷下，所述GIS开关柜的寿命值，生成所述第一疲劳寿命系数。

步骤S500：根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

进一步而言，所述根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数，本申请步骤S500还包括：

步骤S510：根据所述几何传动结构参数和传动结构材料信息进行应用日志统计，获取传动结构应用统计数据；

步骤S520：根据所述传动结构应用统计数据，获取单位传动时长统计数据和传动结构服役寿命统计数据，其中，所述单位传动时长统计数据为每年的传动时长；

步骤S530：对所述单位传动时长统计数据和所述传动结构服役寿命统计数据进行传动时长寿命统计，生成所述第二疲劳寿命系数。

具体而言，针对所述GIS开关柜的传动结构进行疲劳寿命分析，作为所述第二疲劳寿命系数。具体的，基于所述几何传动结构参数与所述传动结构材料信息，从初始投放运行时刻起直至当前时间节点，采集历史应用记录数据，包括运行状态、性能损耗等，基于时序性进行应用日志整合，生成所述传动结构应用统计数据。设定既定时间区间作为所述单位传动时长，可以是一年的传动时长。基于所述传动结构应用统计数据，进行数据分割确定所述单位传动时长统计数据，即每年的传动时长，并确定当前年限的总体传动运行时长，作为所述传动结构服役统计数据，所述单位传动时长统计数据与所述传动结构服役寿命统计数据相对应。对所述单位传动时长统计数据和所述传动结构服役寿命统计数据相乘即可得到任意一组的传动时长寿命统计值，统计并计算平均值，得到最终的第二疲劳寿命系数。

步骤S600：叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

步骤S700：根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

具体而言，分别针对材料的环境抗力与传动结构状态进行疲劳寿命分析，生成所述第一疲劳寿命系数与所述第二疲劳寿命系数。对所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数进行加和计算，生成开关柜寿命评估结果。所述开关柜寿命评估结果为综合性评定结果，覆盖面较为完备。基于所述开关柜寿命评估结果，对所述GIS开关柜基于结构与材料进行制备参数的多次寻优迭代，确定满足迭代预设次数的比对优胜参数，可一定程度上优化设备性能，弱化应力损伤，基于此进行所述GIS开关柜的制备控制。

进一步而言，所述根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，本申请步骤S700还包括：

步骤S710：设定GIS开关柜结构优化约束区间和GIS开关柜材料优化约束区间；

步骤S720：从所述GIS开关柜结构优化约束区间随机提取，获取第一结构调整参数，其中，所述第一结构调整参数与初始的GIS开关柜结构参数不同；

步骤S730：从所述GIS开关柜材料优化约束区间随机提取，获取第一材料调整参数，其中，所述第一材料调整参数与初始的GIS开关柜材料参数不同；

步骤S740：根据所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数进行寿命评估，生成第一调整参数寿命评估结果；

步骤S750：判断所述第一调整参数寿命评估结果是否大于或等于所述开关柜寿命评估结果；

步骤S760：若大于或等于，将所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数设为比对优胜参数；

步骤S770：根据所述比对优胜参数和所述第一调整参数寿命评估结果重复比对预设次数，提取最终的比对优胜参数，设为所述GIS开关柜制备参数优化结果。

具体而言，在参数优化的前提上，在所述GIS开关柜结构优化约束区间与所述GIS开关柜材料优化约束区间允许限度范围内，对初始的所述GIS开关柜结构参数与材料参数进行多层级调整，其中，优化约束区间为设定的限定调整幅度范围的上下界，生成多组结构调整参数与多组材料调整参数，分别置于对应的优化约束区间内。基于所述GIS开关柜结构优化约束区间随机提取一组区别于初始的所述GIS开关柜结构参数的数值，作为所述第一结构调整参数；同理，基于所述GIS开关柜材料优化约束区间随机提取一组区别于初始的所述GIS开关柜材料参数的数值，作为所述第一材料调整参数。基于所述第一结构调整参数与所述第一材料调整参数，分别进行疲劳寿命评估，其中，具体评估方式为本申请实施例提供的执行方法，生成所述第一调整参数寿命评估结果。对所述第一调整参数寿命评估结果与所述开关柜寿命评估结果进行校对，判断是否存在性能优化，将优选性结果，包括所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数作为所述比对优胜参数，即当前优选性参数以迭代初始参数。

进一步的，再次基于所述GIS开关柜结构优化约束区间与所述GIS开关柜材料优化约束区间，随机提取调整参数并进行寿命评估，确定第二调整参数寿命评估结果，与所述比对优胜参数进行校对分析，择优进行迭代，重复多次进行调整参数的评估迭代，直至达到所述预设次数，将最终确定的比对优胜参数作为所述GIS开关柜制备参数优化结果，基于所述比对优胜参数进行所述GIS开关柜的制备参数优化，以提高GIS开关柜的使用寿命。

本发明提供的一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统，具有如下技术效果：

1.本发明提供的一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，获取GIS开关柜应用环境信息并进行环境仿真，生成应用环境仿真模型，基于几何结构参数和材料SN特性进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；根据几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估生成第二疲劳寿命系数，进行系数叠加生成开关柜寿命评估结果，以进行GIS开关柜的结构和材料优化，实现GIS开关柜的制备优化控制，解决了现有技术中进行GIS开关柜制造优化时，其优化切入点的判定不够准确，制备参数的控制尺度与实际应用环境结合度不足，导致最终的优化制造结果无法达到预期能效的技术问题，通过进行环境仿真，基于多维度进行优化分析，进行制造参数寻优校对择最优者，精准进行优化控制，实现最佳制造效果。

2.进行寿命评估前，通过进行环境状态值的聚类处理、频繁项分析等，以提高序列代表性，保障后续寿命评估准确度；基于多优化维度分别进行寿命评估分析，并进行参数寻优迭代，保障最终迭代制备参数的优选性与环境适配性，最大化提高最终制备能效。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化系统，所述系统包括：

环境信息获取模块11，所述环境信息获取模块11用于获取GIS开关柜应用环境信息；

环境仿真模块12，所述环境仿真模块12用于根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

基本信息获取模块13，所述基本信息获取模块13用于获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

第一疲劳寿命系数生成模块14，所述第一疲劳寿命系数生成模块14用于将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

第二疲劳寿命系数生成模块15，所述第二疲劳寿命系数生成模块15用于根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

评估结果生成模块16，所述评估结果生成模块16用于叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

优化控制模块17，所述优化控制模块17用于根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

进一步而言，所述系统还包括：

一级聚类分析模块，所述一级聚类分析模块用于对所述GIS开关柜应用环境信息进行一级聚类分析，生成多组环境指标状态值集合；

状态值调整模块，所述状态值调整模块用于对所述多组环境指标状态值集合进行序列化调整，生成多组环境指标状态值序列；

二级聚类分析模块，所述二级聚类分析模块用于遍历所述多组环境指标状态值序列二级聚类分析，生成多组环境指标循环状态值；

模型构建模块，所述模型构建模块用于将所述多组环境指标循环状态值设为环境状态循环时区，基于所述环境状态循环时区构建所述应用环境仿真模型，其中，所述环境状态循环时区表征常规情境下环境指标周期性变化状态。

进一步而言，所述系统还包括：

序列提取模块，所述序列提取模块用于根据所述多组环境指标状态值序列，获取第i组环境指标状态值序列，其中，所述第i组环境指标状态值序列包括多条环境指标状态值序列，任意一条所述环境指标状态值序列表征预设环境一年的指标状态；

频繁性分析模块，所述频繁性分析模块用于对所述多条环境指标状态值序列进行频繁性分析，生成环境指标状态值频繁序列，其中，所述频繁性分析指的是筛选任意时刻出现频率最高的指标状态值作为频繁项；

状态值生成模块，所述状态值生成模块用于对所述环境指标状态值频繁序列进行二级聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值，添加进所述多组环境指标循环状态值。

进一步而言，所述系统还包括：

阈值设定模块，所述阈值设定模块用于设定第i类型指标偏差阈值；

聚类分析模块，所述聚类分析模块用于根据所述第i类型指标偏差阈值对所述环境指标状态值频繁序列进行层次聚类分析，生成所述第i组环境指标循环状态值；

状态值添加模块，所述状态值添加模块用于将所述第i组环境指标循环状态值添加进所述多组环境指标循环状态值。

进一步而言，所述系统还包括：

数据获取模块，所述数据获取模块用于获取几何结构记录数据、材料SN特性记录数据和运行日志数据；

曲线记录构建模块，所述曲线记录构建模块用于根据所述运行日志数据，提取载荷状态序列数据和疲劳寿命序列数据，构建载荷-疲劳寿命曲线记录数据；

模型训练模块，所述模型训练模块用于根据所述几何结构记录数据、所述材料SN特性记录数据和所述载荷-疲劳寿命曲线记录数据，训练载荷-疲劳寿命曲线拟合模型；

曲线拟合结果生成模块，所述曲线拟合结果生成模块用于将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述载荷-疲劳寿命曲线拟合模型，生成第一曲线拟合结果；

数据提取模块，所述数据提取模块用于根据所述应用环境仿真模型，提取循环载荷模拟数据；

系数生成模块，所述系数生成模块用于将所述循环载荷模拟数据输入所述第一曲线拟合结果，生成所述第一疲劳寿命系数。

进一步而言，所述系统还包括：

应用日志统计模块，所述应用日志统计模块用于根据所述几何传动结构参数和传动结构材料信息进行应用日志统计，获取传动结构应用统计数据；

统计数据剖析模块，所述统计数据剖析模块用于根据所述传动结构应用统计数据，获取单位传动时长统计数据和传动结构服役寿命统计数据，其中，所述单位传动时长统计数据为每年的传动时长；

疲劳寿命系数生成模块，所述疲劳寿命系数生成模块用于对所述单位传动时长统计数据和所述传动结构服役寿命统计数据进行传动时长寿命统计，生成所述第二疲劳寿命系数。

进一步而言，所述系统还包括：

约束区间设定模块，所述约束区间设定模块用于设定GIS开关柜结构优化约束区间和GIS开关柜材料优化约束区间；

结构调整参数获取模块，所述结构调整参数获取模块用于从所述GIS开关柜结构优化约束区间随机提取，获取第一结构调整参数，其中，所述第一结构调整参数与初始的GIS开关柜结构参数不同；

材料调整参数获取模块，所述材料调整参数获取模块用于从所述GIS开关柜材料优化约束区间随机提取，获取第一材料调整参数，其中，所述第一材料调整参数与初始的GIS开关柜材料参数不同；

寿命评估模块，所述寿命评估模块用于根据所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数进行寿命评估，生成第一调整参数寿命评估结果；

评估结果判断模块，所述评估结果判断模块用于判断所述第一调整参数寿命评估结果是否大于或等于所述开关柜寿命评估结果；

参数设定模块，所述参数设定模块用于若大于或等于，将所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数设为比对优胜参数；

优化结果确定模块，所述优化结果确定模块用于根据所述比对优胜参数和所述第一调整参数寿命评估结果重复比对预设次数，提取最终的比对优胜参数，设为所述GIS开关柜制备参数优化结果。

本说明书通过前述对一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法及系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化方法，其特征在于，包括：

获取GIS开关柜应用环境信息；

根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型，包括：

对所述GIS开关柜应用环境信息进行一级聚类分析，生成多组环境指标状态值集合；

对所述多组环境指标状态值集合进行序列化调整，生成多组环境指标状态值序列；

遍历所述多组环境指标状态值序列二级聚类分析，生成多组环境指标循环状态值；

将所述多组环境指标循环状态值设为环境状态循环时区，基于所述环境状态循环时区构建所述应用环境仿真模型，其中，所述环境状态循环时区表征常规情境下环境指标周期性变化状态。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述遍历所述多组环境指标状态值序列二级聚类分析，生成多组环境指标循环状态值，包括：

根据所述多组环境指标状态值序列，获取第i组环境指标状态值序列，其中，所述第i组环境指标状态值序列包括多条环境指标状态值序列，任意一条所述环境指标状态值序列表征预设环境一年的指标状态；

对所述多条环境指标状态值序列进行频繁性分析，生成环境指标状态值频繁序列，其中，所述频繁性分析指的是筛选任意时刻出现频率最高的指标状态值作为频繁项；

对所述环境指标状态值频繁序列进行二级聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值，添加进所述多组环境指标循环状态值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述环境指标状态值频繁序列进行二级聚类分析，生成第i组环境指标循环状态值，添加进所述多组环境指标循环状态值，包括：

设定第i类型指标偏差阈值；

根据所述第i类型指标偏差阈值对所述环境指标状态值频繁序列进行层次聚类分析，生成所述第i组环境指标循环状态值；

将所述第i组环境指标循环状态值添加进所述多组环境指标循环状态值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数，包括：

获取几何结构记录数据、材料SN特性记录数据和运行日志数据；

根据所述运行日志数据，提取载荷状态序列数据和疲劳寿命序列数据，构建载荷-疲劳寿命曲线记录数据；

根据所述几何结构记录数据、所述材料SN特性记录数据和所述载荷-疲劳寿命曲线记录数据，训练载荷-疲劳寿命曲线拟合模型；

将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述载荷-疲劳寿命曲线拟合模型，生成第一曲线拟合结果；

根据所述应用环境仿真模型，提取循环载荷模拟数据；

将所述循环载荷模拟数据输入所述第一曲线拟合结果，生成所述第一疲劳寿命系数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数，包括：

根据所述几何传动结构参数和传动结构材料信息进行应用日志统计，获取传动结构应用统计数据；

根据所述传动结构应用统计数据，获取单位传动时长统计数据和传动结构服役寿命统计数据，其中，所述单位传动时长统计数据为每年的传动时长；

对所述单位传动时长统计数据和所述传动结构服役寿命统计数据进行传动时长寿命统计，生成所述第二疲劳寿命系数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，包括：

设定GIS开关柜结构优化约束区间和GIS开关柜材料优化约束区间；

从所述GIS开关柜结构优化约束区间随机提取，获取第一结构调整参数，其中，所述第一结构调整参数与初始的GIS开关柜结构参数不同；

从所述GIS开关柜材料优化约束区间随机提取，获取第一材料调整参数，其中，所述第一材料调整参数与初始的GIS开关柜材料参数不同；

根据所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数进行寿命评估，生成第一调整参数寿命评估结果；

判断所述第一调整参数寿命评估结果是否大于或等于所述开关柜寿命评估结果；

若大于或等于，将所述第一结构调整参数或/和所述第一材料调整参数设为比对优胜参数；

根据所述比对优胜参数和所述第一调整参数寿命评估结果重复比对预设次数，提取最终的比对优胜参数，设为所述GIS开关柜制备参数优化结果。

8.一种基于寿命评估的GIS开关柜制造优化系统，其特征在于，包括：

环境信息获取模块，所述环境信息获取模块用于获取GIS开关柜应用环境信息；

环境仿真模块，所述环境仿真模块用于根据所述GIS开关柜应用环境信息进行环境仿真，生成应用环境仿真模型；

基本信息获取模块，所述基本信息获取模块用于获取GIS开关柜基本信息，其中，所述GIS开关柜基本信息包括几何传动结构参数、几何结构参数和材料SN特性；

第一疲劳寿命系数生成模块，所述第一疲劳寿命系数生成模块用于将所述几何结构参数和所述材料SN特性输入所述应用环境仿真模型进行疲劳寿命评估，生成第一疲劳寿命系数；

第二疲劳寿命系数生成模块，所述第二疲劳寿命系数生成模块用于根据所述几何传动结构参数进行传动疲劳寿命评估，生成第二疲劳寿命系数；

评估结果生成模块，所述评估结果生成模块用于叠加所述第一疲劳寿命系数和所述第二疲劳寿命系数，生成开关柜寿命评估结果；

优化控制模块，所述优化控制模块用于根据所述开关柜寿命评估结果对GIS开关柜进行结构和材料优化，生成GIS开关柜制备参数优化结果，根据所述GIS开关柜制备参数优化结果进行GIS开关柜制备控制。

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