李 瑶，吴国新，尚 彤，徐小力

（北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室，北京 100192）

0 引言

为了实施“中国制造2025”和落实《国家发展战略行动计划》（2014—2020 年）发展规划，对加快制造业装备的科学维护提出了迫切需求。开展“世界城市循环经济体系产业协同创新中心建设——整体科技创新能力提升计划”项目研究，通过面向循环经济的设备故障预测与健康管理技术研究，构建循环经济体系中的安全保障体系，有利于经济可持续发展及发展绿色经济。

20 世纪90 年代中期，PHM（Prognostics Health Management，故障预测及健康管理）技术应运而生，其机理是通过零部件、设备或者生产系统当前的状态预测未来的健康状态，判断是否失效或何时失效并采取相应的措施。针对PHM 不适用于所有对象的特点，开展设备故障预测与健康管理研发平台的建设。

1 PHM 技术概述

PHM 技术是指采用传感器信息、专家知识及维修保障信息，借助各种智能算法与推理模型实现设备运行状态的监测、预测、判别以及管理，实现低虚警率的故障检测与隔离，并最终实现智能任务规划及基于设备状态的智能维护，以取代传统的基于事件的事后维修或基于事件的定期维修[1]。

PHM 技术是实现高端机械装备安全保障的必要研究方向。不同于以往基于使用计划的维护方式（例如不论是否有必要，都按照固定时间间隔执行维护），PHM 是根据具体需求在故障发生前对设备进行维护，从而对后续操作形成指导依据[2]。如图1所示，PHM 技术主要经过被动维护、预防性维护、基于状态的维护、故障预测及健康管理的发展过程[3]。……