故障预测与健康管理——PHM技术简介

最新推荐文章于 2025-09-16 12:22:55 发布

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#动态规划 #算法

本文探讨了PHM技术，从概念内涵、功能发展到国内外的应用和进展，强调了从被动维护到主动预测的转变，以及在提升装备性能、降低维护成本和全寿命周期费用中的作用。

PHM技术代表了一种理念的转变，是装备管理从事后处置、被动维护，到定期检查、主动防护，再到事先预测、综合管理不断深入的结果，旨在实现从基于传感器的诊断向基于智能系统的预测转变，从忽略对象性能退化的控制调节向考虑性能退化的控制调节转变，从静态任务规划向动态任务规划转变，从定期维修到视情维修转变，从被动保障到主动保障转变。

引自：《智能运维与健康管理》（作者：肖雷，张洁）。由清华大学出版社「智造苑」原创首发，经授权发布。

PHM技术的内涵

从概念内涵上讲，PHM技术（prognostics and health management，故障预测与健康管理）从外部测试、机内测试、状态监测和故障诊断发展而来，涉及故障预测和健康管理两大方面的内容。故障预测即PHM中的P（prognostics）部分，主要是指根据系统历史和当前的监测数据诊断、预测其当前和将来的健康状态、性能衰退和故障的发生；健康管理即PHM中的HM（health management），主要是指根据诊断、评估、预测的结果，结合可用的维修资源和设备使用要求等知识，对任务、维修与保障等活动做出适当规划、决策、计划与协调的能力。

PHM技术的主要功能如图1所示，主要包括关键系统/部件的实时状态监控（传感器监测参数与性能指标等参数的监测）、故障判别（故障检测与隔离）、健康预测（包括性能趋势、使用寿命及故障的预测）、辅助决策（包括维修与任务的辅助决策）和资源管理（包括备品备件、保障设备等维修保障资源管理）、信息应需传输（包括故障选择性报告、信息压缩传输等）与管理等方面。