(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210789641.4 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 中国华能集团清洁能源技 术研究院 有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家未来科 技城华能人才创新创业基地实验楼A 楼 (72)发明人 祝金涛　朱俊杰　魏昂昂　吴昊　 吕亮　武青　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 罗岚 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06Q 50/06(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 基于FMECA的海上浮式风机可靠性分析方法 及装置 (57)摘要 本申请提出了一种基于FMECA的海上浮式风 机可靠性分析方法及装置， 该方法包括： 根据执 行的功能将海上浮式风机分解为预设数量个系 统， 并确定每个系统中待分析的设备或子系统； 获取海上浮式风机和每个系统的故障模式， 并分 析故障模式的故障原因和故障影响； 将系统， 以 及设备或子系统作为故障单元， 基于严重度、 发 生度和探测度三个指标对故障模式进行危害度 分析并评判故障单元的风险水平； 根据可靠性分 析结果辅助确定海上浮式风机的运行策略和维 护措施。 该方法对海上浮式风机进行了全面、 系 统和高可信度的可靠性分析， 有利于保证海上浮 式风机的系统可靠性。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115169038 A 2022.10.11 CN 115169038 A 1.一种基于FM ECA的海上浮式风机可靠性分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据执行的功能将所述海上浮式风机分解为预设数量个系统， 并确定每个所述系统包 括的待分析的设备或子系统； 获取所述海上浮式风机和每个所述系统 的故障模式， 并分析所述故障模式的故障原 因 和故障影响， 以实现可靠性定性分析； 将所述系统， 以及所述设备或所述子系统作为故障单元， 基于严重度、 发生度和探测度 三个指标对所述 故障模式进行危害度分析并评判所述 故障单元的风险水平， 以实现可靠性 定量分析； 根据可靠性分析 结果辅助确定所述海上浮式风机的运行 策略和维护措施。 2.根据权利要求1所述的分析方法， 其特征在于， 所述海上浮式风机分解成的预设数量 个系统， 包括： 风能接收系统、 电能生产系统、 电能转换系统、 支撑结构系统和辅助系统， 所 述确定每 个所述系统包括的待分析的设备或子系统， 包括： 确定所述 风能接收系统包括叶片和轮毂； 确定所述电能生产系统包括主轴 、 主轴承、 齿轮箱和发电机； 确定所述电能转换系统包括整流器和变压器； 确定所述支撑结构系统包括塔筒、 塔架和系泊子系统； 确定所述辅助系统包括偏航子系统、 变 桨子系统、 控制器和电子 部件子系统。 3.根据权利要求1或2所述的分析方法， 其特征在于， 所述基于严重度、 发生度和探测度 三个指标对每 个所述故障模式进行危害度分析并评判所述故障单 元的风险水平， 包括： 制定所述 严重度、 所述发生度和所述探测度的量 化准则； 根据所述 量化准则计算所述故障单 元的风险优先 数RPN； 将全部的所述 风险优先 数RPN按由大至小的顺序进行排序。 4.根据权利要求3所述的分析方法， 其特征在于， 通过以下公式计算所述风险优先数 RPN： RPN＝S×O×D 其中， S是严重度， O是发生度， D是探测度。 5.根据权利要求3所述的分析方法， 其特征在于， 在所述分析所述故障模式的故障原 因 和故障影响 之后， 包括： 根据所述故障原因和所述故障影响的分析 结果制定故障规避措施； 在所述将全部的所述 风险优先 数RPN按由大至小的顺序进行排序之后， 还 包括： 根据排序结果确定风险水平在预设的风险水平阈值之上的目标故障单 元； 针对所述目标故障单 元采取对应的所述故障规避措施。 6.一种基于FM ECA的海上浮式风机可靠性分析装置， 其特 征在于， 包括以下模块： 分解模块， 用于根据执行的功能将所述海上浮式风机分解为预设数量个系统， 并确定 每个所述系统包括的待分析的设备或子系统； 第一分析模块， 用于获取所述海上浮式风机和每个所述系统的故障模式， 并分析所述 故障模式的故障原因和故障影响， 以实现可靠性定性分析； 第二分析模块， 用于将所述系统， 以及所述设备或所述子系统作为故障单元， 基于严重 度、 发生度和探测度三个指标对所述 故障模式进 行危害度分析并评判所述故障单元的风险权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169038 A 2水平， 以实现可靠性定量分析； 确定模块， 用于根据 可靠性分析结果辅助确定所述海上浮式风机的运行策略和维护措 施。 7.根据权利要求6所述的分析装置， 其特征在于， 所述海上浮式风机分解成的预设数量 个系统， 包括： 风能接收系统、 电能生产系统、 电能转换系统、 支撑结构系统和辅助系统， 所 述分解模块， 具体用于： 确定所述 风能接收系统包括叶片和轮毂； 确定所述电能生产系统包括主轴 、 主轴承、 齿轮箱和发电机； 确定所述电能转换系统包括整流器和变压器； 确定所述支撑结构系统包括塔筒、 塔架和系泊子系统； 确定所述辅助系统包括偏航子系统、 变 桨子系统、 控制器和电子 部件子系统。 8.根据权利要求6或7 所述的分析装置， 其特 征在于， 所述第二分析模块具体用于： 制定所述 严重度、 所述发生度和所述探测度的量 化准则； 根据所述 量化准则计算所述故障单 元的风险优先 数RPN； 将全部的所述 风险优先 数RPN按由大至小的顺序进行排序。 9.根据权利要求8所述的分析装置， 其特征在于， 所述第 二分析模块具体用于通过以下 公式计算所述 风险优先 数RPN： RPN＝S×O×D 其中， S是严重度， O是发生度， D是探测度。 10.一种非临时性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如权利要求1 ‑5中任一所述的基于FMECA的海上浮式风机可 靠性分析 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169038 A 3