故障预测与健康管理系统相关标准综述

随着故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的快速发展和实际应用的不断深入,PHM相关标准的建立就显得非常重要。首先给出了PHM的概念和技术内涵,指明PHM标准应该规范的内容,并介绍了国内外的研究现状;其次综述了现有国外标准化组织和机构中与相关的标准,并按照视情维修(CBM),故障预测与健康管理(PHM),综合航天器健康管理(IVHM)和状态使用和管理系统(HUMS)对PHM相关标准进行了深入分析;最后对我国PHM标准开发提出了几点建议,并指明了下一步工作的重点和研究方向。     

基于PHM的伺服机构健康管理研究

PHM（故障预测与健康管理）技术对于推动装备视情维修能力的实现具有重大意义。本文在介绍PHM内涵及功能的基础上,立足伺服机构特点,设计了伺服机构PHM分层体系结构,构建了伺服机构PHM系统模型。重点分析其所需要的关键技术,提出局部模型辅助基于数据知识的思想。最后就开展伺服机构健康管理研究的意义进行了论述。     

军用飞机PHM技术进展分析及问题研究

在研究故障预测与健康管理(PHM)技术体系构建、数据采集与运用、系统状态监测与故障预测、验证评估等发展现状的基础上,结合新阶段装备PHM工程应用现状,从装备测试性设计与验证、多源故障信息交互与管理、寿命预测与维修支持、验证评估及标准制定等方面分析军用飞机PHM技术面临的瓶颈问题,并指出应重点开展包括测试性试验技术、智能信息处理与融合技术、航空装备与信息标准化管理技术、数据挖掘与平台构建技术等方面的研究,最后对我国PHM技术的发展给出思考与建议。     

智能变电站故障预测与健康管理关键技术及展望

随着智能变电站系统自动化程度的快速发展以及新型传感器的广泛应用，智能变电站内电气设备数据挖掘直接关系着智能变电站的可靠性、稳定性和安全性。针对大数据背景下智能变电站的智能运维，着重介绍故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术在智能变电站的应用，并采用状态检修系统开放体系架构（open system architecture condition-based management,OSA-CBM）标准对PHM系统的层次结构进行了梳理。首先，在对智能变电站系统结构进行分析的基础上，重点总结了可用于智能变电站的基于数据驱动的各种故障诊断及寿命预测方法；然后，系统分析了智能变电站中的检修管理的研究成果；最后，基于OSA-CBM架构提出了一种可用于智能变电站的PHM架构。     

基于PHM的伺服机构健康管理研究

PHM(故障预测与健康管理)技术对于推动装备视情维修能力的实现具有重大意义。本文在介绍PHM内涵及功能的基础上,立足伺服机构特点,设计了伺服机构PHM分层体系结构,构建了伺服机构PH M系统模型。重点分析其所需要的关键技术,提出局部模型辅助基于数据知识的思想。最后就开展伺服机构健康管理研究的意义进行了论述。     

航空装备综合地面健康管理系统研究

故障预测与健康管理（PHM）技术在提高航空装备的安全性、减少生命周期费用和提高维修保障效率等方面发挥了重要作用。针对某型军用飞机的技术特点和维修保障方面的要求,提出了在现有航空装备综合维修信息系统的基础上,利用飞机本身的BIT数据信息、数据链路和遥测信息,建立了航空装备综合地面健康管理（IGHM）系统。通过对PHM技术的分析,详细论述了IGHM系统的功能和实现方法。IGHM采用开放式的通用性的体系结构,易于系统升级,也可以应用到其他航空保障系统。     

面向PHM的桌面超算平台设计

针对复杂武器装备故障预测与健康管理(PHM)中存在的传感器种类多、采集数据量大,实时性要求高,运行平台性能低等问题,设计了一种PHM桌面超算平台。该平台基于数字信号处理器+现场可编程门阵列(DSP+FPGA)异构计算架构,用于实现系统的故障诊断、预测与健康管理功能。PHM桌面超算平台利用多块包含DSP和FPGA的协处理卡对PHM数据处理任务进行加速计算,并提供多通道高速数据采集和算法模型验证等功能。实验验证表明,该平台运行可靠,实用性强,为实现武器装备PHM系统功能提供了高性能运行平台。     

船舶PHM技术综述

介绍了复杂船舶系统故障诊断、预测和健康管理(diagnosis,prognostics and health management,PHM)的来源、概念和特点。然后,重点分析国内外PHM技术研究现状,对不同类型的故障诊断、预测方法的现状、特点和发展趋势进行了分析,并分析了目前主流的舰船PHM系统的研究现状。在此基础上,剖析船舶PHM技术面临的技术挑战,展望其发展趋势和应重点关注的研究问题。     

风云三号气象卫星热控系统地面健康管理研究

热控系统是风云三号气象卫星重要的组成部分，直接影响到卫星工作状态和使用寿命。卫星入轨后，在地面对该系统进行长期状态监视、异常检测与分析对于整星及各个有效载荷的安全运行具有重大指示意义。在对风云三号气象卫星热控系统热平衡原理、功能、组成等详细分析的基础上，对其地面健康管理机制及技术进行了系统研究，设计了相应的健康管理综合应用平台。以遥测数据为输入，构建了异常场景定性模型,实现了对风云三号气象卫星热控系统在轨状态的监视和健康管理，对卫星平台及各个载荷不同场景下的状态变化引起的温度波动事件进行关联分析及可视化表达,能够为卫星在轨安全运行提供有效预警和辅助保障，并具有推广价值。     

电力变压器故障预测与健康管理:挑战与展望

电力变压器故障机理复杂且维修成本高昂,对电力系统的安全稳定运行具有明显的消极影响。在数据完备的情况下,获得变压器运行状态的健康指标,对其进行适当的状态维护或预防性维护,对电力系统安全稳定运行具有显著的积极作用。而当前的研究成果大多关注变压器健康管理的某一层面或某一阶段,致使研究成果较为孤立、集成性较差。首先,梳理了目前电力变压器研究存在的主要问题,并给出了基于故障预测与健康管理(PHM)的解决思路;然后,初步界定了电力变压器PHM的管理周期,并系统分析了国内外针对电力变压器健康监测、故障诊断与预测的研究成果;最后,讨论并展望了未来开展大型电力变压器PHM的若干问题。     

故障预测与健康管理技术综述

本文介绍了故障预测与健康管理技术(prognostics and health management,PHM)的基本概念和研究内涵,重点对故障预测体系结构、方法、相关标准以及国内外研究现状进行了综合论述和分析,总结了当前的研究热点和存在的技术难点,展望了未来研究发展趋势。     

一种基于用户和功能的PHM系统性能度量体系结构

针对PHM系统性能和功能评价缺乏成熟的规范的度量体系的问题,分析国内外研究现状,然后分析PHM系统性能需求和性能度量之间的关系,论述了PHM系统性能度量的选取原则和确认方法,最后构建了基于用户的和基于功能的PHM系统性能度量体系,对于PHM系统的评价研究提供了一定的研究基础。     

数字孪生在卫星星座系统中的应用探索

数字孪生是针对复杂产品多物理、多尺度、多领域集成的高保真度仿真,能够对物理世界进行忠实映射及交互融合。随着大数据、工业互联网以及数字化设计技术的融合与发展,数字孪生在复杂产品与系统中的应用潜力得到越来越多的关注。针对卫星星座系统规模庞大且技术多样,设计难度大等问题,探索数字孪生在卫星星座系统设计中的应用。首先对数字孪生的概念、应用及技术发展进行了总结分析,基于数字孪生理论,提出了基于数字孪生的卫星星座系统应用框架;然后分析了应用实施过程中的需突破的关键技术与问题;最后基于统一标准,展示了卫星星座系统数字孪生模型的多领域集成建模,为未来数字孪生在卫星星座系统中的进一步落地应用提供理论与方法参考。     

基于PHM技术的智能开关柜监测及诊断系统的平台设计

设计和开发了一套基于PHM技术的智能开关柜故障监测及诊断系统平台,详细介绍了整个系统平台的总体设计方案。该平台包含硬件和软件两部分,对硬件模块的构造和软件系统的组成及功能也分别作了较为详细的阐述。