唐静静 王 默高级工程师

(中国电子科学研究院，北京 100041)

0 引言

浮式液化天然气系统(Floating Liquefied Natural Gas System，FLNG)是集海上天然气开采、处理、液化、储存、装卸和外运为一体的新型浮式生产系统装置，特别适用于深海和近海海域天然气的开采。FLNG远离陆地、库存小，发生故障时的维修难度大。作为FLNG的核心技术，天然气液化系统的故障对整个生产平台的运行稳定性和安全性影响巨大。因此，准确预测FLNG液化系统的寿命，实现可靠的预防维修，对降低FLNG液化系统失效概率具有重要意义。

寿命预测方法有基于模型、基于数据驱动和混合方法3大类。针对预测对象的退化特征来构造损伤模型，并对模型进行迭代分析，直到估计的损坏状态达到阈值而发生故障的方法属于基于模型的寿命预测方法，如蒙特卡罗法、粒子滤波法等与状态空间算法相结合以实现对预测对象当前状态的估计。粒子滤波算法为非线性非高斯动态系统的状态和参数估计提供有效途径。基于模型的寿命预测方法在机械系统故障预测领域具有很好的适用性，但不适用于物理模型复杂的设备或者系统，而且模型的构建具有主观性，容易丢失一些相互关联和非线性的关系。基于数据驱动的方法是通过人工神经网络、马尔科夫模型、支持向量机等方法分析设备的历史观察数据或状态监测数据以进行寿命预测。人工神经网络具有自主学习能力，马尔科夫模型假设设备在将来时刻的退化状态只跟现在时刻的退化状态有关，与其他时刻的退化状态无关。……