本发明涉及化工生产的故风险警，特别是一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法。
背景技术：
1、异氰酸酯是无色清亮的液体,具有强刺激性，在低温条件下可溶于水。异氰酸酯除不锈钢、镍、玻璃和陶瓷外对其他材料具有较强的腐蚀性；尤其是对铁、钢、锌、 锡、铜或其合金材料。此外，异氰酸酯遇热、明火或者氧化剂时容易燃烧，在燃烧时释出mic蒸气、氮氧化物、一氧化碳和氰化氢。因此，异氰酸酯在生产、储存和运输过程中存在较高的安全风险，尤其是在其生产过程中，一旦生产设备发生故障很容易发生泄漏或火灾，这将严重威胁工作人员的人身安全。
2、为了解决化工生产的安全问题，现有技术中公开了一种化工企业安全生产预警系统的专利，该专利的公开号为：cn114708707a；其利用粉尘感应器、有毒气体感应器、易燃气体感应器、易爆气体感应器和火焰感应器采集生产环境的监测数据，然后利用综合分析单元接收上述监测数据，当环境出现异常问题时，即监测数据出现异常时，可根据不同的问题进行不同的分析处理，同时，还能调取问题地点的摄像机的画面，能够对发现的问题进行追踪溯源。
3、然而，上述专利主要是基于各种传感器检测化工生产环境的变化来判断是否有故障情况发生，其在实际使用的过程中需要严重依赖各种传感器的性能和精度，整个预警过程存在较大的不确定性和滞后性，无法及时准确的对危险情况实施预先干预。而在化工生产过程中，生产设备的运行状态才是能够最快速且最直接反应生产安全的因素，而生产设备的运行状态与其内部的电路状态是息息相关的，因此，本领域技术人员需要一种基于异氰酸酯生产设备状态变化的预警方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法。
2、实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，该方法包括如下步骤：
3、步骤一，设定生产设备内的温度作为加速应力，动作电流值作为退化特征量，对生产设备内的漏电信号调理电路进行恒定应力加速退化试验，获取漏电信号调理电路的退化数据；
4、步骤二，依据漏电信号调理电路的退化数据并基于wiener过程，建立漏电信号调理电路的性能退化模型，利用极大似然估计法，求取性能退化模型的未知参数，再将整个生产设备的电路的实时动作电流值和退化速率代入漏电信号调理电路的性能退化模型，进而预测整个生产设备的电路中动作电流值超过失效阈值的时间，将该时间长度视为整个生产设备电路的预测寿命；然后利用整个生产设备电路的寿命预测结果并结合阿伦尼斯方程推导出正常应力下整个生产设备电路的预测寿命分布，进而评估整个生产设备电路的可靠度；
5、步骤三，依据整个生产设备的寿命预测结果和可靠度对生产设备的故障进行预警。
6、所述步骤一中加速退化试验的具体试验步骤如下:
7、1）漏电信号调理电路带电在常温下运行24h,记录关键节点电压及关键器件的电阻、电容等数据,作为性能退化对比基准；
8、2）在超过100℃的温度应力水平下对漏电信号调理电路进行加速退化试验；
9、3）以24h为一个试验周期,进行30个周期的试验,每个试验周期结束后将电路降至室温,测量各性能参数后继续下一周期的试验；将得到的试验数据作为构建性能退化模型构建的基础。
10、所述步骤二中性能退化模型的构建过程为：
11、以动作电流值为退化特征量构建漏电信号调理电路一元线性wiener退化模型为：
12、（3）
13、其中:t为加速退化试验时间;λ为漂移参数;σ为扩散参数;w（t）为标准布朗运动;x（t）为t时刻动作电流值的累积退化量,服从期望为λt、方差为σ2t的正态分布,即x（t）-n（λt,σ2t）；
14、设xef为第e个试验电路在第f个周期的动作电流值分段退化量,其中:e=1,2,…,u;j=1,2,…,v；xef服从期望为λδt、方差为σ2δt的正态分布,即xef-n（λδt,σ2δt）；利用极大似然估计法对漂移参数λ和扩散参数σ进行点估计,相应的极大似然估计函数为：
15、（4）
16、对式（4）取对数得：
17、（5）
18、分别对式（5）中的参数λ和α求偏导数得极大似然估计值为:
19、 （6）
20、定义漏电信号调理电路的寿命为：
21、 （7）
22、其中v为漏电信号调理电路动作电流值的失效阈值；
23、由式（6）、式（7）可以得到漏电信号调理电路寿命t的概率密度函数为：
24、 （8）
25、可靠度定义为电子电路在规定时间内和规定条件下完成设定功能的概率,即
26、 （9）
27、将式（8）代入式（9）得出可靠度函数为：
28、 （10）
29、由以上各式可得到寿命t的期望和方差为:
30、（11）。
31、所述步骤二中可靠度的评估过程为：
32、由式（6）得到参数λ和参数σ，建立参数λ、参数σ与应力水平之间的关系，然后将λ、σ等参数代入式（8）和式（10）中可以得到生产设备内整个电路的寿命预测曲线，由寿命预测曲线来确定可靠度。
33、所述步骤三中生产设备的故障预警过程为：
34、当生产设备电路的使用寿命超出预测寿命时，生产设备电路的可靠度会快速下降，在生产设备电路的可靠度低于设定值后，生产设备发出预警信息，提示工作人员对生产设备进行维护。
35、所述生产设备在输出预警信息的同时会显示对应的应急处理建议。
36、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
37、1、本发明申请利用构建的退化模型，结合统计学方法——极大似然估计，就能够精确预测生成设备电路的剩余寿命及可靠性水平，计算复杂度低：而现有技术涉及多个算法和步骤，如空间相关性分析、显著性检验、混合蛙跳机制等，计算复杂度较高，增加节点的能耗；
38、2、本发明申请只要基于数学模型和算法，不涉及人工智能领域的方法，不需要大量的数据和计算资源，不依赖于大量的数据，而现有技术需要应用神经网络进行故障诊断存在收敛速度和训练问题，在新数据上泛化能力差，且基于人工神经网络的诊断方法的效果很大程度上取决于所选的神经网络结构，不同的结构可能导致截然不同的诊断结果，这会降低故障检测的精确性；
39、3、本发明申请不依赖于化工生产环境所产生的巨大数据量，而是采用温度作为加速应力，动作电流值作为退化特征量，对生产设备的漏电信号调理电路进行故障预测和可靠性评估，不会因传感器故障导致数据质量不高，影响诊断结果，抗干扰性强。
1.一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，所述步骤一中加速退化试验的具体试验步骤如下:
3.根据权利要求1所述的一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，所述步骤二中性能退化模型的构建过程为：
4.根据权利要求3所述的一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，所述步骤二中可靠度的评估过程为：
5.根据权利要求4所述的一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，所述步骤三中生产设备的风险预警过程为：
6.根据权利要求5所述的一种基于异氰酸酯生产设备的风险预警方法，其特征在于，所述生产设备在输出预警信息的同时会显示对应的应急处理建议。
