基于Bayes理论的低压成套开关设备可靠性评估方法研究

基于贝叶斯（Bayes）理论的低压成套开关设备可靠性评估方法将为低压成套开关设备提供高效、实用的可靠性评估关键技术，使之在低压成套开关设备可靠性增长过程中发挥重要作用。本方法将大幅度缩短试验时间、降低试验费用，经济效益显著。.首先，收集先验信息，并采用非参数检验等方法对先验信息的可信性进行相容性检验（即信息融合），获得融合先验分布；应用随机加权方法计算先验分布参数的样本值，并用于最大熵原理的矩估计；基于最大熵原理，采用智能优化算法计算先验分布的密度函数；最后，根据先验分布函数与现场试验数据构建后验分布密度函数，并基于极大似然法等方法计算寿命服从威布尔（Weibull）分布时定时截尾试验情况下的低压成套开关设备可靠性特征量（如平均无故障工作时间MTBF）的点估计与区间估计。

Bayes方法可以充分利用各种相关的可靠性信息，包括历史产品、类似产品以及在不同场合下的试验信息。该方法可以将先验信息融合转化为先验分布，相当于增加了产品的失效数据，从而在对系统进行可靠性分析时，大大减少所需试验子样数，达到节约试验成本、提高试验效率的目标，因而具有重大的经济价值。针对低压成套开关设备这种寿命时间长、可靠性高、成本高的产品，建立在大样本基础上的传统可靠性评估方法不再适用，因此需要采用Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估。.在利用Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估时，先验信息是整个可靠性评估方法的基础和关键，它对最终的可靠性评估结果有着很大的影响。本项目所做的主要工作如下：.首先，对Bayes理论进行系统地阐述，并基于Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估的整体方法进行阐述和研究。其次，通过与典型的低压电器成套开关设备生产厂家进行调研和探讨，获得先验信息，并将得到的先验信息进行分类和整理，将整理后的先验信息与现场信息进行相容性检验以及可信度的计算，得出可信的先验信息，为信息融合和先验分布提供了基础。最后，对多源信息融合技术进行了系统的研究并对常用的信息融合方法进行了探讨，并对低压成套开关设备平均寿命的先验分布形式进行了研究，得出了其共轭先验分布对数逆伽玛（LIG）分布。然后根据之前收集到的先验数据信息，对低压成套开关设备进行多源先验信息的融合计算，初步构建出了低压成套开关设备的共轭先验分布。之后采用基于最大熵原理计算出先验分布的密度函数，与现场试验数据构建后验分布密度函数并建立了低压成套开关设备平均寿命评估模型。