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龙图腾网获悉中国石油大学(华东);河北华北石油荣盛机械制造有限公司申请的专利海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121480332B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610018157.X，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法是由蔡宝平;刘永红;许宏奇;张志东;李伟;张绍营;刘洪波;喻建胜;何莎;张妍平设计研发完成，并于2026-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于海洋工程装备设计与检测技术领域，尤其涉及一种海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法。该设计方法以海洋油气开发井控装备控制系统为工程背景，以全寿命周期为设计优化时间尺度，综合考虑了系统自然退化与外在冲击的耦合作用，结合动态可靠性、冗余配置与维修策略，实现了在全寿命周期内系统可靠性与总成本的最优控制。该设计方法包括：对海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内动态可靠性进行评价；对海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内总成本进行评价；确定可靠度与冗余度一体化优化目标；得到可靠度与冗余度的帕累托最优前沿解；采用TOPSIS决策方法，得到韧性设计的最优解决方案。

本发明授权海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法在权利要求书中公布了：1.海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计方法，其特征在于，包括有如下步骤： 步骤S1：对海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内的动态可靠性进行评价； 步骤S2：对海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内的总成本进行评价； 步骤S3：确定可靠度与冗余度一体化优化目标； 步骤S4：构建基于多目标粒子群优化算法的可靠度与冗余度一体化优化模型，得到可靠度与冗余度的帕累托最优前沿解； 步骤S5：采用TOPSIS决策方法，从帕累托最优前沿解中选择海洋油气开发井控装备控制系统韧性设计的最优解决方案； 其中，所述步骤S1中对海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内的动态可靠性进行评价的过程，具体描述为： 在自然退化情况下，假设海洋油气开发井控装备控制系统中某一部件m在tk时刻的可靠性为Rmtk，那么tk+1时刻的可靠性Rmtk+1，满足：； 其中，ΔRmtk+1为tk+1时刻与tk时刻间部件m的可靠性变化量； 考虑到部件间退化依赖关系的影响，ΔRmtk+1，满足：； 其中，ΔRmmtk+1表示部件m自身固有的可靠性变化量，ΔRmntk+1表示考虑部件n对部件m退化依赖影响带来的额外可靠性变化量； 同样的，海洋油气开发井控装备控制系统中某一部件n在tk时刻的可靠性为Rntk，那么tk+1时刻的可靠性Rntk+1，满足：； 其中，ΔRntk+1为tk+1时刻与tk时刻间部件n的可靠性变化量； 考虑到部件间退化依赖关系的影响，ΔRntk+1，满足：； 其中，ΔRnntk+1表示部件n自身固有的可靠性变化量，ΔRnmtk+1表示考虑部件m对部件n退化依赖影响带来的额外可靠性变化量； 由于海洋油气开发井控装备控制系统中的部件主要为电子元器件，假设其固有可靠性退化服从指数退化规律，即tk时刻间部件的可靠性，满足：； 以部件m为例，表示考虑部件n对部件m退化依赖影响带来的额外可靠性变化量的ΔRmntk+1，满足：； 其中，为部件n对部件m退化依赖影响； 考虑到部件的冗余情况，海洋油气开发井控装备控制系统在tk时刻的可靠性Rsystk，满足：； 其中，Ritk为第i个部件在tk时刻的可靠性，cn为海洋油气开发井控装备控制系统的部件总数，ni为第i个部件的冗余级别； 假设海洋油气开发井控装备控制系统面对的外在冲击事件的到达时间服从非齐次泊松过程；则在0到tk时间段内，外在冲击发生enum次的概率，满足：； 其中，Ntk表示在时间[0,tk]内发生的冲击事件总数；Ntk+1表示在时间[0,tk+1]内发生的冲击事件总数；变量α表示时间；λα表示在特定时间点α时外在冲击时间发生的瞬时速率，基于历史冲击事件数据估计非齐次泊松过程的强度函数； 假设外在冲击对海洋油气开发井控装备控制系统的影响程度服从广义极值分布；其中，广义极值分布的累积分布函数，满足：； 其中，zw表示第w次外在冲击的强度；v为位置参数，表示广义极值分布的中心位置；τ为尺度参数，表示广义极值分布的尺度位置，θ为形状参数； 综上所述，海洋油气开发井控装备控制系统在全寿命周期内的动态可靠性综合考虑退化依赖关系下系统可靠性与累积外在冲击影响程度，得到：。

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