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海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源,是油气生产更加广阔的领域。海洋石油钻井平台(以下简称:海洋平台)是勘探开发海上油气的主要途径,其运行状况直接影响到油气产量、人员与环境的安全。防喷阀是海洋平台的关键子设备之一,是防止海洋平台漏油的最后一道屏障,主要用于封闭井口、防止井喷并阻止原油意外漏出,对于油气的安全生产、控制生态环境的污染等具有极大的意义。为了防止海洋平台故障引发的灾难,进行寿命预测方法研究至关重要。本文以防喷阀为研究对象,主要研究内容如下: 本文主要从性能退化的建模、模型的参数估计、寿命预测和可靠性评估等方面对防喷阀的寿命预测进行研究。主要研究内容如下: (1)基于性能退化数据的建模。基于Wiener过程对防喷阀进行建模,在漂移系数和扩散系数均为常量的情况下,采用极大似然估计的方法进行参数估计,进而进行寿命预测方法的研究。 (2)基于历史寿命数据与个体防喷阀性能退化数据的建模。在漂移系数为随机变量的情况下,基于随机 Wiener过程对防喷阀进行建模。通过利用历史寿命数据得出寿命分布,作为个体防喷阀的先验分布,然后采用EM算法(最大期望算法,Expectation Maximization Algorithm)进行参数估计;利用融合总体寿命信息和个体性能退化数据作为后验分布,采用极大似然估计的算法进行估计,实现寿命的预测。 (3)仿真验证。利用Matlab软件验证了上面两种寿命预测方法的可行性和预测的可靠度。