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申请/专利权人：智慧(如皋)高压开关有限公司

摘要：本发明涉及远程管理技术领域，具体为一种基于云的FTU管理系统，系统包括故障模式辨识模块、维护策略优化模块、健康评估与预测模块、风险管理模块、寿命周期管理模块、能效优化模块，故障模式辨识模块基于云端接收的FTU运行数据，收集电流、电压和温度变化信息。本发明，随机森林算法在健康评估与预测模块中使得对FTU运行数据的分析更加深入和准确，允许对设备未来性能的变化进行准确预测，直接减少未计划的停机时间，提高了维护的效率，线性规划算法的应用优化了设备的维护和替换策略，确保资源的合理配置，从而延长设备使用寿命，提高了系统的稳定性，有效解决了故障预测的准确性和资源配置的优化问题，为电力系统管理带来了质的飞跃。

主权项：1.一种基于云的FTU管理系统，其特征在于，所述系统包括：故障模式辨识模块基于云端接收的FTU运行数据，收集电流、电压和温度变化信息，分析电力负载波动与电压异常模式，识别潜在故障源，得到异常模式特征；维护策略优化模块基于所述异常模式特征，分析故障发生频率和影响程度，评估故障模式对FTU运行的影响，生成维护优先级和计划；健康评估与预测模块基于所述维护优先级和计划，应用随机森林算法，结合收集的FTU运行数据，分析设备运行趋势，评估设备当前健康状况，并进行未来性能变化预测，获取设备健康预测记录；风险管理模块基于所述设备健康预测记录，评估潜在故障对FTU运行安全的影响，分析故障导致的停机风险，进行风险控制措施的制定，得到风险等级及管理策略；寿命周期管理模块基于所述风险等级及管理策略，采用线性规划算法，评估维护措施对FTU使用年限的影响，并分析维护活动对设备寿命的延长作用，获取寿命周期延长方案；能效优化模块基于所述寿命周期延长方案，评估FTU能效现状，进行能源消耗模式分析，优化设备配置和负载分配，建立能效最优化策略；所述健康评估与预测模块包括：趋势分析子模块基于所述维护优先级和计划，通过云平台汇总FTU运行数据，分析电流、电压和温度的长期变化趋势，识别正常与异常的运行模式，生成运行趋势识别记录；健康评估子模块基于所述运行趋势识别记录，应用随机森林算法，根据FTU的使用历史和维护记录，评估设备的当前健康状况，并标识关键健康指标，得到健康状况指数；性能预测子模块基于所述健康状况指数，根据历史的性能衰减趋势和维护记录，预测FTU在未来操作周期内的性能表现，确定潜在的性能下降点和维护需求时间，获取设备健康预测记录；所述随机森林算法，按照公式： ；计算设备的健康状况指数；其中，为设备健康状况预测结果，为决策树的数量，为第i棵树的权重系数，为第i棵树对样本的预测结果，为样本数据的标准偏差，为的权重系数，为设备使用频率，为的权重系数，为设备运行时间，为的权重系数；所述维护策略优化模块包括：故障评估子模块基于所述异常模式特征，对故障模式进行分析，根据故障对FTU运行安全和效率的影响，结合故障发生频率和历史维护记录，评估每种故障模式的严重程度，生成影响严重度记录；资源配置子模块基于所述影响严重度记录，分析维护团队的可用性和维护材料的库存状态，并验证资源分配与维护需求是否匹配，优化资源利用效率，建立资源分配计划；优先级确定子模块基于所述资源分配计划，结合故障影响程度和资源紧张程度，对维护活动分配优先级，生成维护优先级和计划；所述风险管理模块包括：风险评估子模块基于所述设备健康预测记录，分析潜在故障对FTU运行安全的影响，参照故障导致的停机时间和维修成本，进行风险等级分类，生成风险等级评估记录；风险控制子模块基于所述风险等级评估记录，制定针对等级风险的控制措施，包括预防措施和紧急响应计划，得到风险控制措施计划；响应流程优化子模块基于所述风险控制措施计划，评估现有运维响应流程的效率和效果，进行流程设计调整，优化故障响应和维护执行流程，得到风险等级及管理策略；所述寿命周期管理模块包括：维护影响分析子模块基于所述风险等级及管理策略，应用时间序列分析法，收集并分析维护活动数据，评估差异维护措施对FTU使用年限的影响，并分析多项维护对设备性能和寿命的延长贡献，生成维护贡献指标；设备更新规划子模块基于所述维护贡献指标，采用线性规划算法，确定设备性能衰减的关键阶段，评估未来发展趋势和设备升级需求，对设备更新的时间节点和技术路径进行规划，制定更新策略概览；替换计划制定子模块基于所述更新策略概览，规划老旧设备的替换策略，包括替换时间表、预算评估和供应商选择，获取寿命周期延长方案；所述线性规划算法，按照公式： ；计算总维护成本；其中，为总维护成本，表示在时间t的维护成本，为时间t的设备性能衰减速率，为由于性能衰减导致的额外维护成本，为时间t的技术进步调整系数，为设备在时间t的需求波动系数，为环境影响系数，为设备的稳定性指标；所述异常模式特征包括异常电流模式、异常电压波动、温度超标指标，所述维护优先级和计划包括维护紧急程度、维护所需资源、预定维护时间表，所述设备健康预测记录包括性能衰减趋势、预测维护时间点、潜在故障预警，所述寿命周期延长方案包括维护周期调整、关键部件更换策略、使用年限延长预期，所述能效最优化策略包括能源消耗分析、设备配置调整、负载分配优化。

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