低压成套开关设备可靠性评估中先验信息融合技术的研究

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1、ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofElectricalEngineeringSTUDYONPRIORINFORMATIONFUSIONMETHODINRELIABILITYASSESSMENTFORLOW-VOLTAGESWITVHGEARbyZhangLiangSupervisor:Prof.WangJingqinDecember2012ThisworksupportedbytheNationalNaturalS

2、cienceFoundationofChina.No.51077039,andNaturalScienceFoundationProjectofHebeiProvinceNo.E2012202111.河北工业大学硕士学位论文低压成套开关设备可靠性评估中的先验信息融合技术研究摘要Bayes方法可以充分利用各种相关的可靠性信息，包括历史产品、类似产品以及在不同场合下的试验信息。该方法可以将先验信息融合转化为先验分布，相当于增加了产品的失效数据，从而在对系统进行可靠性分析时，大大减少所需试验子样数，达到节约试验成

3、本，提高试验效率的目标，因而具有重大的经济价值。针对低压成套开关设备这种寿命时间长、可靠性高、成本高的产品，建立在大样本基础上的传统可靠性评估方法便不再适用，因此需要采用Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估。在利用Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估时，先验信息是整个可靠性评估方法的基础和关键，它对最终的可靠性评估结果有着很大的影响。本文所做的主要工作如下：首先，对Bayes理论进行系统地阐述，并基于Bayes理论对低压成套开关设备进行可靠性评估的整体方法进行阐述和研究。其次，通过与典型

4、的低压电器成套开关设备生产厂家进行联系和探讨，获得先验信息，并将得到的先验信息进行分类和整理，得出可以与现场信息进行比较使用的先验信息；将整理后的先验信息与现场信息进行相容性检验以及可信度的计算，得出可信的先验信息，为信息融合和先验分布提供了基础。最后，对多源信息融合技术进行了系统的研究，以及常用的信息融合方法进行了探讨，并对低压成套开关设备的先验分布形式进行了研究，得出了其共轭先验分布对数逆伽玛（LIG）分布。然后根据之前收集到的先验数据信息，对低压成套开关设备进行多源先验信息的融合计算，初步构建出了低压

5、成套开关设备的共轭先验分布，为项目之后的工作奠定了基础。关键词：低压成套开关设备，可靠性评估，Bayes理论，先验信息检验，信息融合i低压成套开关设备可靠性评估中的先验信息融合技术研究STUDYONPRIORINFORMATIONFUSIONMETHODINRELIABILITYASSESSMENTFORLOW-VOLTAGESWITVHGEARABSTRACTVariousrelatedreliabilityinformationcanbefullyusedbyBayesmethods,including

6、historicalproduct,similarproducts,andtheinformationoftestsondifferentoccasions.Productfailuredataisequivalentincreasingwhilepriordistributionistransformedfrompriorinformationfusionbythismethod.Thegoalofreducingcostoftestandincreasingtestefficiencyisachieve

7、dbyreducingrequirednumberoftestsub-samplegreatlywhenanalyzingsystemreliability.Thus,ithassignificanteconomicvalue.Reliabilityassessmentforlow-voltageswitchgearshouldbedonebyusingBayestheory.Becausetraditionalreliabilityassessmentmethodsbaseonlargesamplewil

8、lnolongersuitforlow-voltageswitchgear,whichislonglifetime,highreliability,highlycostproducts.Priorinformation,hasgreatimpactonultimatereliabilityassessmentresults,isthefoundationandkeyoftheentirereliabilityas