基于FDD模型的掘进机截割减速器油液状态评估研究

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作者 秦彦凯 尚超 +3 位作者 权钰云 关重阳 刘国鹏 石冠男 《煤炭工程》 北大核心 2024年第5期152-159,共8页

掘进机截割减速器的可靠运行与润滑油状态息息相关,为合理评估油液状态,依据粘度、水分、颗粒数三种油液指标,提出了一种基于模糊深度学习模型(FDD)的油液状态评估方法。首先,按照单个指标将油液状态划分为四个等级,根据模糊综合评估法... 掘进机截割减速器的可靠运行与润滑油状态息息相关,为合理评估油液状态,依据粘度、水分、颗粒数三种油液指标,提出了一种基于模糊深度学习模型(FDD)的油液状态评估方法。首先,按照单个指标将油液状态划分为四个等级,根据模糊综合评估法进行模糊评估;其次,将各指标数据进行归一化处理,作为深度神经网络的输入,再运用ReLU激活函数对网络进行激活,得到一个过拟合的神经网络;然后利用Dropout层特性,降低网络拟合程度,同时使用遗传算法对模型中的超参进行优化。最后,使用仿真数据对模型进行训练,并利用实际数据对模型进行验证。结果表明,该方法对油液状态的平均预测精度达到97%,数据损失0.0018,解决了由于多指标信息不一致导致油液状态表征困难及数据较少情况下神经网络训练困难的问题。 展开更多

关键词 油液监测 截割减速器 FDD模型 模糊评估 遗传算法 深度学习

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基于卷积神经网络多传感器油液系统故障诊断

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作者 郭铸锋 曾建潮 +1 位作者 张晓红 秦彦凯 《计算机仿真》 2024年第7期508-515,共8页

针对单个传感器无法提供掘进机油液系统在长期运行过程中数据互补性和多维性的问题,提出了基于卷积神经网络(CNN)的掘进机多传感器油液系统故障诊断方法。首先,油液监测方法是通过润滑油的理化性能指标和油液携带的磨粒信息反应油液的... 针对单个传感器无法提供掘进机油液系统在长期运行过程中数据互补性和多维性的问题,提出了基于卷积神经网络(CNN)的掘进机多传感器油液系统故障诊断方法。首先,油液监测方法是通过润滑油的理化性能指标和油液携带的磨粒信息反应油液的性能和状态,可以直接从油液数据中学习最好的特征,不需要任何形式的转换以及特征提取。其次,结合多个传感器采集到的数据作为CNN的输入来对油液系统进行故障诊断。最后,将提出的方法与其它机器学习方法在故障状态分类准确性方面进行比较,通过实验验证得到所提出方法的诊断精度高于其它方法,从而实现了高效诊断性能。 展开更多

关键词 故障诊断 油液系统 卷积神经网络 多传感器融合

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基于GDAU模型的掘进机截割减速器齿轮剩余寿命预测 被引量：2

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作者 权钰云 秦彦凯 +2 位作者 关重阳 庞新宇 刘国鹏 《煤矿机械》 2024年第2期156-160,共5页

掘进机截割减速器的齿轮容易过早损坏。提出一种基于齿轮油磨粒信息建立的门控双注意单元(GDAU)模型,可用于解决齿轮的剩余寿命预测问题。利用掘进机截割减速器试验台对该模型进行试验验证。与长短时记忆(LSTM)网络和门控递归单元(GRU)... 掘进机截割减速器的齿轮容易过早损坏。提出一种基于齿轮油磨粒信息建立的门控双注意单元(GDAU)模型,可用于解决齿轮的剩余寿命预测问题。利用掘进机截割减速器试验台对该模型进行试验验证。与长短时记忆(LSTM)网络和门控递归单元(GRU)神经网络进行对比,结果表明,GDAU模型对齿轮剩余寿命的预测效果更好,在较短时间内能够迅速收敛,其损失量仅有0.0016,与LSTM和GRU模型相比有更快的收敛速度及更高的预测精度。 展开更多

关键词 掘进机 寿命预测 油液磨粒 GDAU模型 注意力机制

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随机载荷冲击下采掘机械截齿竞争失效可靠性分析 被引量：7

4

作者 秦彦凯 张晓红 +2 位作者 曾建潮 梁好 石冠男 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3175-3188,共14页

采掘机械的高效运行是煤矿企业降低生产成本,提高生产效率,实现利润最大化的主要途径之一。截齿作为采掘机械的关键消耗部件,其可靠性直接决定了采掘机械的工作性能和使用寿命。在采掘过程中,将煤岩视为正常工作载荷,将矸石和断层视为... 采掘机械的高效运行是煤矿企业降低生产成本,提高生产效率,实现利润最大化的主要途径之一。截齿作为采掘机械的关键消耗部件,其可靠性直接决定了采掘机械的工作性能和使用寿命。在采掘过程中,将煤岩视为正常工作载荷,将矸石和断层视为随机冲击载荷。截齿受煤岩引起的自然磨损及矸石和断层引起的载荷冲击的影响,其失效是磨损退化导致的软失效和随机载荷冲击导致的硬失效相互竞争的结果。由于矸石和断层具有一定的体积和硬度,随机载荷冲击会持续一定的时间,并在不同硬度下对截齿的磨损产生不同的加速作用。同时,截齿抵御致命性冲击的能力会随着磨损程度的增加而减弱。通过考虑持续冲击、变速率加速退化和硬失效阈值变化对截齿磨损的影响,研究了随机载荷冲击下截齿竞争失效的可靠性建模。首先,通过同时考虑自然磨损退化、冲击瞬时退化以及冲击持续时间内的变速率加速退化,构建了随机载荷冲击下截齿的退化模型。其次,在此基础上构建了竞争失效模式下截齿的可靠性模型。最后,基于工程数据对截齿的可靠性模型进行了数值实验和有效性分析。结果表明考虑持续冲击、变速率加速退化和硬失效阈值变化的截齿竞争失效可靠性模型符合工程实际,为截齿的设计优化、维修决策和备件管理提供了理论基础。 展开更多

关键词 采掘机械截齿 竞争失效 自然磨损退化 冲击加速退化 可靠性模型 冲击持续时间

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采掘机械截齿退化机制研究 被引量：3

5

作者 秦彦凯 张永飞 +2 位作者 张晓红 曾建潮 梁好 《煤炭工程》 北大核心 2022年第9期168-174,共7页

为探究采掘机械截齿的退化机制,根据截齿的失效形式,通过考虑自然磨损退化、冲击瞬时退化以及冲击持续时间内的变速率加速退化,建立了随机载荷冲击下截齿竞争失效的退化模型,研究了磨损退化和随机载荷冲击对截齿失效的综合影响。利用工... 为探究采掘机械截齿的退化机制,根据截齿的失效形式,通过考虑自然磨损退化、冲击瞬时退化以及冲击持续时间内的变速率加速退化,建立了随机载荷冲击下截齿竞争失效的退化模型,研究了磨损退化和随机载荷冲击对截齿失效的综合影响。利用工程数据对截齿的退化模型进行了数值实验和有效性分析。结果表明,实验条件下截齿的平均寿命仅为6.45d,为采掘机械消耗最大的配件;考虑持续冲击和变速率加速退化的截齿竞争失效退化模型更符合工程实际,为截齿的可靠性评估、维修决策和备件管理提供了理论基础。 展开更多

关键词 采掘机械截齿 竞争失效 退化模型 加速退化 冲击持续时间 变速率

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悬臂式掘进机截齿系统维修与备件库存联合决策 被引量：2

6

作者 秦彦凯 张晓红 +2 位作者 曾建潮 李翔宇 梁好 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期94-101,共8页

为延长悬臂式掘进机截齿系统的使用寿命,降低运维费用,根据截齿系统的维修需求以及随之产生的备件需求,提出了一种基于定期检查的(m,τ,S,s)预防性维修与备件库存联合策略。以费用率最低为目标,考虑可用度约束,建立了截齿系统的维修与... 为延长悬臂式掘进机截齿系统的使用寿命,降低运维费用,根据截齿系统的维修需求以及随之产生的备件需求,提出了一种基于定期检查的(m,τ,S,s)预防性维修与备件库存联合策略。以费用率最低为目标,考虑可用度约束,建立了截齿系统的维修与备件库存联合决策模型,以决策最优的预防性更换阈值m、检查周期τ、目标库存水平S和备件订购阈值s。基于工程数据,通过遗传算法获得了最优目标以及对应的决策变量,并对模型参数进行敏感性分析,验证了模型的有效性。结果表明,当预防性更换阈值为8把,检查周期为12 d,目标库存水平为75把,备件订购阈值为45把时,可用度为0.87,最低费用率为162.45元/h,截齿系统实现了全局最优的联合决策。因此,将维修与备件库存进行合理的整合优化,可进一步提高截齿系统运行的安全性和经济性。 展开更多

关键词 悬臂式掘进机 截齿系统 预防性维修 遗传算法 备件管理

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EBZ300Y型掘锚一体机在快速掘进中的应用 被引量：15

7

作者 秦彦凯 《煤炭技术》 CAS 2019年第8期176-178,共3页

掘锚不平衡是制约掘进效率的关键因素,为了提高支护效率,通过攻克掘锚一体化技术,开发出EBZ300Y型掘锚一体机,并在平顶山煤业集团六矿进行试用。应用结果表明,EBZ300Y型掘锚一体机通过实现掘、支、锚连续作业,降低了劳动强度,减少了作... 掘锚不平衡是制约掘进效率的关键因素,为了提高支护效率,通过攻克掘锚一体化技术,开发出EBZ300Y型掘锚一体机,并在平顶山煤业集团六矿进行试用。应用结果表明,EBZ300Y型掘锚一体机通过实现掘、支、锚连续作业,降低了劳动强度,减少了作业人员,促进了安全生产,有效地提高了掘进效率,符合煤矿'机械化换人'、'自动化减人'的发展方向。 展开更多

关键词 掘锚一体化 机载锚杆钻机 快速掘进 连续作业

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电液比例变量轴向柱塞泵控制特性研究 被引量：12

8

作者 秦彦凯 《煤矿机械》 北大核心 2018年第10期32-36,共5页

以双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象,通过分析变量机构的控制原理和斜盘的变量阻力矩,建立了基于变量活塞位置反馈的闭环排量控制系统,以达到排量跟随给定控制信号的变排量控制目的并使其具有良好的动态响应特性和稳态控制特性... 以双向电液比例变排量轴向柱塞泵为研究对象,通过分析变量机构的控制原理和斜盘的变量阻力矩,建立了基于变量活塞位置反馈的闭环排量控制系统,以达到排量跟随给定控制信号的变排量控制目的并使其具有良好的动态响应特性和稳态控制特性。利用SimulationX软件对双向电液比例变排量轴向柱塞泵建模并进行仿真,得出了排量控制特性曲线并分析了关键参数对控制特性的影响。为电液比例轴向柱塞泵变量机构设计以及参数优化提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 电液比例变量泵 斜盘力矩 排量控制 SimulationX

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掘进机负载敏感系统流量分配特性分析 被引量：7

9

作者 秦彦凯 《煤矿机械》 2015年第3期116-119,共4页

以EBZ260W型掘进机为研究对象,介绍了LS和LUDV两种负载敏感控制系统的原理、结构和特点。通过建立基于Simulation X的仿真模型,对比研究了2种控制系统的流量分配特性。结果表明,在实现多执行机构同时工作而不受负载影响的同时LUDV系统... 以EBZ260W型掘进机为研究对象,介绍了LS和LUDV两种负载敏感控制系统的原理、结构和特点。通过建立基于Simulation X的仿真模型,对比研究了2种控制系统的流量分配特性。结果表明,在实现多执行机构同时工作而不受负载影响的同时LUDV系统具有更好的抗流量饱和特性。 展开更多

关键词 掘进机 LS LUDV 压力补偿 流量分配 SIMULATION X

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掘进机负载敏感系统油缸背压分析 被引量：4

10

作者 秦彦凯 《煤炭技术》 CAS 2018年第11期269-271,共3页

掘进机截割油缸背压是决定掘进机截割能力的关键因素,为了保持截割油缸合理的背压,对掘进机负载敏感系统进行分析,建立了截割油缸背压的数学方程,得出了影响截割油缸背压的关键因素。应用SimulationX多体动力学仿真软件对掘进机截割液... 掘进机截割油缸背压是决定掘进机截割能力的关键因素,为了保持截割油缸合理的背压,对掘进机负载敏感系统进行分析,建立了截割油缸背压的数学方程,得出了影响截割油缸背压的关键因素。应用SimulationX多体动力学仿真软件对掘进机截割液压回路进行仿真建模,对比研究了不同阀芯位置、油缸速比和阀芯结构下截割油缸的背压。结果表明,油缸速比越大,背压越大;当采用非对称阀芯时,能够有效减小背压,合理的匹配油缸的速比和背压。 展开更多

关键词 掘进机 背压 油缸速比 阀芯结构 SimulationX

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掘进机液压系统热平衡研究 被引量：3

11

作者 秦彦凯 《煤矿机械》 北大核心 2014年第6期44-46,共3页

通过分析掘进机液压系统的能量传递过程和功率损失,探讨了系统过热的危害。对系统进行热平衡分析,阐述了油箱和冷却器的设计过程。利用SimulationX对系统的温度、热量及热量变化率进行仿真,得出了温度响应曲线并分析了冷却器关键参数对... 通过分析掘进机液压系统的能量传递过程和功率损失,探讨了系统过热的危害。对系统进行热平衡分析,阐述了油箱和冷却器的设计过程。利用SimulationX对系统的温度、热量及热量变化率进行仿真,得出了温度响应曲线并分析了冷却器关键参数对系统温升的影响。为掘进机冷却系统设计以及参数优化提供了可靠的依据。 展开更多

关键词 掘进机液压系统 功率损失 热平衡分析 SimulationX

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掘进装备液压系统安全分析验证平台的研制

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作者 秦彦凯 《机床与液压》 北大核心 2019年第22期130-132,共3页

液压系统是决定掘进装备工作性能的关键。以掘进装备液压系统为研究对象,建立掘进装备液压系统安全分析验证平台。通过分析液压系统带载工况下的动态性能,验证其工作时的安全性,同时为液压系统的设计研发和优化改进提供了试验依据,提高... 液压系统是决定掘进装备工作性能的关键。以掘进装备液压系统为研究对象,建立掘进装备液压系统安全分析验证平台。通过分析液压系统带载工况下的动态性能,验证其工作时的安全性,同时为液压系统的设计研发和优化改进提供了试验依据,提高了掘进装备液压系统的可靠性。 展开更多

关键词 掘进装备 液压系统 安全验证 动态特性

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农业害虫综合防治的现状及对策

13

作者 秦彦凯 《新农村（黑龙江）》 2013年第10期52-52,48,共2页

植物保护是农业生产的一个重要部分，作为农业减灾保产增产技术体系的基层农技部门，如何搞好农业害虫的综合防治，保护好植物，促进高产、高效、优质农产品的生产，最大限度的保护好环境，利用好环境，发展可持续农业，将是我们基层农... 植物保护是农业生产的一个重要部分，作为农业减灾保产增产技术体系的基层农技部门，如何搞好农业害虫的综合防治，保护好植物，促进高产、高效、优质农产品的生产，最大限度的保护好环境，利用好环境，发展可持续农业，将是我们基层农技部门今后的工作重点。 展开更多

关键词 农作物 农业害虫 综合防治 植物检疫 生物防治 化学农药 害虫防治

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国内微生物有机肥生产现状与发展趋势 被引量：8

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作者 李西强 刘延刚 +5 位作者 宋国静 崔爱华 宿刚爱 庄宁 秦彦凯 冷鹏 《中国果菜》 2019年第4期35-38,共4页

微生物有机肥能增加植物养分的供应量,促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境,减轻植物病虫害,减少化肥使用量,在可持续农业战略发展中的地位日趋重要。在现代微生物技术不断发展的背景下,国内对微生物有机肥的相关研发... 微生物有机肥能增加植物养分的供应量,促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境,减轻植物病虫害,减少化肥使用量,在可持续农业战略发展中的地位日趋重要。在现代微生物技术不断发展的背景下,国内对微生物有机肥的相关研发工作也在不断深入。本文重点阐述了国内微生物有机肥的生产现状,与存在的问题,并指出了微生物有机肥的发展趋势,旨在为微生物有机肥产业的发展提供依据。 展开更多

关键词 微生物有机肥 生产现状 存在问题 发展趋势

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高性能钢管在掘进机液压管路中的应用 被引量：2

15

作者 梁好 秦彦凯 《煤矿机械》 2022年第6期127-130,共4页

掘进机结构复杂、集成性高、内部装配空间小,液压管路全部以软管形式布置于整机中,管路设计一直是困扰其发展的难点,也是其安全高效运行的前提。以掘进机液压管路为研究对象,首先根据液压系统性能要求,对高性能钢管进行设计选型。其次... 掘进机结构复杂、集成性高、内部装配空间小,液压管路全部以软管形式布置于整机中,管路设计一直是困扰其发展的难点,也是其安全高效运行的前提。以掘进机液压管路为研究对象,首先根据液压系统性能要求,对高性能钢管进行设计选型。其次通过建立虚拟样机,确定了钢管和软管相结合的新型管路布置方案。最后创建了一套软硬结合的新型管路装配工艺。通过工业性试验验证,达到了提高管路使用寿命、降低管路成本、提高管路美观性、提高装配检修效率、提升系统性能、提高使用安全性等应用目标,实现了掘进机液压管路的优化设计。 展开更多

关键词 掘进机 管路优化 软硬结合 钢管

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煤矿掘进机液压管路仿真分析 被引量：1

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作者 王建斌 梁好 秦彦凯 《煤矿机械》 2023年第3期89-93,共5页

以某型掘进机液压系统为例,采用理论计算与软件仿真对比的方式对其液压系统管路布置进行分析及优化,结果显示,采用液压胶管+钢管方式装载运输回路压力损失较液压胶管方式降低约53%,油缸回路损失降低约5%,行走回路损失降低约57%。分析表... 以某型掘进机液压系统为例,采用理论计算与软件仿真对比的方式对其液压系统管路布置进行分析及优化,结果显示,采用液压胶管+钢管方式装载运输回路压力损失较液压胶管方式降低约53%,油缸回路损失降低约5%,行走回路损失降低约57%。分析表明,采用液压胶管加钢管的布置方式能显著减少了系统压力损失,提升了效率。 展开更多

关键词 液压胶管 钢管 理论计算 软件仿真 压力损失

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山丘区树莓栽培技术要点

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作者 戚瀚月 胡涛 +3 位作者 谭兆丰 胡方琨 秦大伟 秦彦凯 《农业知识》 2023年第8期20-22,共3页

树莓是一种多年生落叶直立小灌木,蔷薇科悬钩子属,其果实由众多小核果构成球形果,果实成熟后,晶莹剔透、色泽诱人,味道酸甜可口,不仅有丰富的营养价值,还有抗肿瘤、抗氧化、消炎的药用价值。树莓常生长于丘陵、山坡、荒地灌木丛中,适应... 树莓是一种多年生落叶直立小灌木,蔷薇科悬钩子属,其果实由众多小核果构成球形果,果实成熟后,晶莹剔透、色泽诱人,味道酸甜可口,不仅有丰富的营养价值,还有抗肿瘤、抗氧化、消炎的药用价值。树莓常生长于丘陵、山坡、荒地灌木丛中,适应性强,不仅优化生态环境还能保持水土。 展开更多

关键词 树莓 蔷薇科悬钩子属 小灌木 栽培技术要点 山丘区 小核果 营养价值 保持水土

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加速冲击损伤退化系统剩余寿命预测及预测维修决策 被引量：5

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作者 曾建潮 武鑫宇 +3 位作者 张晓红 石慧 石冠男 秦彦凯 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2647-2656,共10页

随着检测传感技术的发展,诸如风力发电机叶片等可对其状态进行检测,并依据检测结果进行剩余寿命预测.但此类系统在运行中受环境冲击影响较大,如何对冲击影响下的系统剩余寿命进行预测,并结合预测结果进行经济可靠的维修决策是一个值得... 随着检测传感技术的发展,诸如风力发电机叶片等可对其状态进行检测,并依据检测结果进行剩余寿命预测.但此类系统在运行中受环境冲击影响较大,如何对冲击影响下的系统剩余寿命进行预测,并结合预测结果进行经济可靠的维修决策是一个值得研究的问题.对此,针对状态可检测的连续退化系统,研究考虑加速冲击损伤特性下的系统剩余寿命预测及基于预测的维修决策.首先,考虑自然退化和与退化相关的冲击损伤,构建加速冲击损伤退化模型和剩余寿命预测模型;其次,制定基于周期检测的状态维修与预测维修相结合的混合维修策略,并推导不同维修活动的发生概率;然后,构建以长期平均费用率最小为目标,以检测间隔和故障率阈值为决策变量的决策模型,并给出了优化解法;最后,以风力发电机叶片为案例验证模型的适用性和有效性,对系统的参数进行灵敏度分析,并与未考虑加速冲击损伤和未考虑预测的维修决策结果进行对比分析. 展开更多

关键词 自然退化 加速冲击损伤 冲击放大系数 剩余寿命预测 预测维修决策

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相依多模失效下冷贮备系统最优切换及视情维护决策 被引量：1

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作者 张晓红 何于港 +3 位作者 张剑飞 甘婕 石慧 秦彦凯 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2672-2680,共9页

针对存在冲击影响的冷贮备系统,研究其最优切换及视情维护决策问题.首先,在系统结构和切换式运行和维护特性分析的基础上,制定基于周期切换和状态检测的切换式离线视情维护策略;其次,建立累积冲击过程影响下系统退化所致的软失效和极端... 针对存在冲击影响的冷贮备系统,研究其最优切换及视情维护决策问题.首先,在系统结构和切换式运行和维护特性分析的基础上,制定基于周期切换和状态检测的切换式离线视情维护策略;其次,建立累积冲击过程影响下系统退化所致的软失效和极端冲击过程所致的硬失效竞争可靠性模型;再次,通过分析两类冲击过程影响下系统运行与备用设备交替使用、维修过程中的状态转移特性,重点推导各检测周期时刻系统状态概率分布的迭代计算模型;然后,以系统平均费用率最小为目标,建立解析决策模型,以求解系统的最优切换周期和维护阈值.最后,以矿井主通风系统为案例验证策略及模型的有效性,并分析模型对参数的灵敏度.结果表明,系统的最优维修策略随机冲击影响的不同而变化显著. 展开更多

关键词 矿井主通风系统 冷贮备系统 随机冲击 竞争失效 视情维护 最优决策

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