分布式控制系统的寿命预测方法、装置、介质及电子设备

本申请涉及系统监测，具体而言，涉及一种分布式控制系统的寿命预测方法、装置、介质及电子设备。

背景技术：

1、相对于传统的集中式控制系统，分布式控制系统(distributed control system，dcs)通过将多个分散的机器设备和传感器连接起来，实现了分布式的监测和控制，为工业生产带来了前所未有的灵活性、效率和可靠性。具体而言，分布式控制系统通过将任务和数据分散到多个节点上执行和存储，降低了单一节点故障对整个系统的影响，从而提高了系统的可靠性和鲁棒性。与此同时，分布式控制系统的各个节点可以在不同的地理位置或者网络环境下运行，使得系统更加灵活和适应不同的应用需求。随着分布式控制系统的长时间运行，其中的组件和设备可能会受到各种因素的影响而发生退化。逐渐累积的退化会导致系统性能下降、故障风险增加，甚至可能引发生产中断。因此，准确的预测复杂系统剩余使用寿命变得至关重要。

2、现有的面向控制系统的剩余使用寿命预测方案主要与传统的集中式系统相关，如何实现分布式控制系统特别是互联分布式控制系统剩余使用寿命的准确预测是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种分布式控制系统的寿命预测方法、装置、介质及电子设备，进而实现分布式控制系统特别是互联分布式控制系统剩余使用寿命的准确预测。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种分布式控制系统的寿命预测方法，所述分布式控制系统包括多个互联的控制子系统，所述方法包括：步骤1，构建分布式控制系统的状态空间模型，所述状态空间模型包括各个控制子系统对应的状态空间子模型；步骤2，基于所述分布式控制系统的状态空间模型，采用时变非线性的扩散过程构建隐含状态变量退化过程模型；步骤3，根据所述隐含状态变量退化过程模型，基于粒子滤波算法估计所述每一个控制子系统在未来的隐含状态变量；步骤4，基于所述分布式控制系统中各个控制子系统在在未来的隐含状态变量，预测所述分布式控制系统的剩余使用寿命。

4、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种分布式控制系统的寿命预测装置，所述分布式控制系统包括多个互联的控制子系统，所述装置包括：第一构建单元，用于构建分布式控制系统的状态空间模型，所述状态空间模型包括各个控制子系统对应的状态空间子模型；第二构建单元，用于基于所述分布式控制系统的状态空间模型，采用时变非线性的扩散过程构建隐含状态变量退化过程模型；估计单元，用于根据所述隐含状态变量退化过程模型，基于粒子滤波算法估计所述每一个控制子系统在未来的隐含状态变量；预测单元，用于基于所述分布式控制系统中各个控制子系统在在未来的隐含状态变量，预测所述分布式控制系统的剩余使用寿命。

5、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的方法。

6、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的方法。

7、基于本申请提出的技术方案，将分布式控制系统的状态空间模型和隐含状态变量退化过程模型进行耦合，采用基于粒子滤波的方法，能够准确实现隐含状态变量估计和分布式控制系统剩余使用寿命预测。

8、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种分布式控制系统的寿命预测方法，其特征在于，所述分布式控制系统包括多个互联的控制子系统，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤4之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：

8.一种分布式控制系统的寿命预测装置，其特征在于，所述分布式控制系统包括多个互联的控制子系统，所述装置包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的方法所执行的操作。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一个程序代码，所述至少一个程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的方法所执行的操作。

技术总结本申请的实施例提供了一种分布式控制系统的寿命预测方法、装置、介质及电子设备。该方法包括：步骤1，构建分布式控制系统的状态空间模型，所述状态空间模型包括各个控制子系统对应的状态空间子模型；步骤2，基于所述分布式控制系统的状态空间模型，采用时变非线性的扩散过程构建隐含状态变量退化过程模型；步骤3，根据所述隐含状态变量退化过程模型，基于粒子滤波算法估计所述每一个控制子系统在未来的隐含状态变量；步骤4，基于所述分布式控制系统中各个控制子系统在在未来的隐含状态变量，预测所述分布式控制系统的剩余使用寿命。本申请实施例的技术方案可以实现分布式控制系统特别是互联分布式控制系统剩余使用寿命的准确预测。技术研发人员：黄磊,张九思,刘可心,张轶蔚,胡国珍,曹罡铖受保护的技术使用者：湖北理工学院技术研发日：技术公布日：2024/7/15