張沛，孟祥飛，鄧曉洋，張浩，顧天雄

(1．北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，北京市 100044；2．國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江省湖州市 313000；3．國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江省寧波市 315000)

智能眼鏡在電力行業(yè)的應(yīng)用分析

張沛1，孟祥飛1，鄧曉洋1，張浩2，顧天雄3

(1．北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，北京市 100044；2．國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江省湖州市 313000；3．國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江省寧波市 315000)

智能眼鏡是近幾年被提出、而且是最被看好的可穿戴智能設(shè)備之一，具有解放雙手、隨時(shí)聯(lián)網(wǎng)及動(dòng)態(tài)視野分析等突出功能。首先介紹了智能眼鏡的功能，對比分析了主流產(chǎn)品的性能參數(shù)，從應(yīng)用的角度提出了評價(jià)體系，并對主流產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了評估。其次描繪了智能眼鏡在電力行業(yè)運(yùn)行檢修、物資管理和培訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用場景。最后提出了智能眼鏡在電力行業(yè)中的進(jìn)一步應(yīng)用所需要的技術(shù)，并給出發(fā)展建議。將智能眼鏡引入到電力行業(yè)中，有助于提高工作效率，降低企業(yè)成本，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

智能眼鏡；可穿戴智能設(shè)備；運(yùn)行檢修；培訓(xùn)；物資管理

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國電力行業(yè)也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，然而在前進(jìn)的道路上必然面臨著新的問題與挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)和未來電力市場的改革均使電網(wǎng)公司盈利模式由購售價(jià)差向輸配電價(jià)轉(zhuǎn)變，這必然會(huì)出現(xiàn)盈利增速放緩的問題。同時(shí)電網(wǎng)公司的未來發(fā)展模式將由投資驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與成本控制，這就要求通過壓縮運(yùn)營成本來提高企業(yè)利潤，而電網(wǎng)公司的主要成本就是運(yùn)維成本，如何在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)降低運(yùn)維成本是亟待解決的問題?，F(xiàn)有的檢修方式無法滿足未來運(yùn)維的新形勢與高要求。在人財(cái)物資源有限的情況下，為運(yùn)維人員提供切實(shí)有效的工具，從根本上提高運(yùn)維手段，實(shí)現(xiàn)工作效率的提升，才能真正降低運(yùn)維成本[1-4]。

自2012年4月谷歌公司宣布開發(fā)拓展現(xiàn)實(shí)眼鏡Project Glass項(xiàng)目以來，在世界范圍內(nèi)掀起了對智能眼鏡研發(fā)的新浪潮，各大科技巨頭紛紛緊隨其后，在智能眼鏡項(xiàng)目的研究上投入了大量的人力財(cái)力。Facebook花費(fèi)20億美元收購了智能眼鏡開發(fā)商Oculus、三星公司將其智能眼鏡項(xiàng)目Gear Glass列為重點(diǎn)研發(fā)對象。2014年7月聯(lián)想公司發(fā)布了其智能眼鏡產(chǎn)品NewGlass C100。2015年1月微軟公司公布的全息式智能眼鏡HoloLens又將智能眼鏡的發(fā)展推向了一個(gè)新的高度。索尼公司的SmartEyeglass、三星公司的Galaxy Glass，百度公司的Baidu Eye等智能眼鏡產(chǎn)品也即將發(fā)售。智能眼鏡自問世以來就以其使用方便、體積輕巧、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)受到公眾的普遍關(guān)注,有望成為繼智能手機(jī)、平板電腦后全球信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新增長點(diǎn)[5-7]。而智能眼鏡的出現(xiàn)也為電網(wǎng)運(yùn)維的新工具開發(fā)提供了新的思路。

本文首先介紹智能眼鏡主要功能，對比主流品牌智能眼鏡的技術(shù)參數(shù)；其次針對智能眼鏡在電力行業(yè)中的應(yīng)用場景進(jìn)行探討；最后針對智能眼鏡在電力行業(yè)中的進(jìn)一步推廣提出發(fā)展建議。

1 智能眼鏡功能和主要技術(shù)參數(shù)

1.1 智能眼鏡主要功能

智能眼鏡是指能像智能手機(jī)一樣，擁有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可由用戶通過語音或動(dòng)作控制實(shí)現(xiàn)語音視頻交流、信息傳輸及圖像識(shí)別等功能的眼鏡的總稱?？偨Y(jié)市面現(xiàn)有的智能眼鏡，其主要功能有以下幾點(diǎn)[8-11]。

(1)獲得通知及提醒功能。智能眼鏡可以將信息通知和提醒直接顯示在鏡片上，幫助用戶獲得彈出式的提醒體驗(yàn)，比手機(jī)要直觀，避免用戶錯(cuò)過重要信息通知和提醒。同時(shí)可以通過語音控制或手勢控制進(jìn)行詳細(xì)信息閱讀或提醒內(nèi)容查看等進(jìn)一步操作。

(2)語音輸入功能。用戶可以通過智能眼鏡的內(nèi)置麥克風(fēng)進(jìn)行語音輸入，通過語音輸入功能進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。此外在有無線連接條件下，用戶可通過語音輸入功能發(fā)送信息給他人。

(3)地圖服務(wù)及導(dǎo)航功能。用戶可以通過智能眼鏡的內(nèi)置地圖獲取位置信息，在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下還可以根據(jù)用戶實(shí)時(shí)位置更新周邊路況信息、公共交通數(shù)據(jù)等。同時(shí)用戶可使用智能眼鏡搭配的GPS定位系統(tǒng)確定室內(nèi)位置，瀏覽室內(nèi)地圖。此外還可以結(jié)合語音提醒等功能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航提示、路線規(guī)劃等功能。

(4)拍照及錄像功能。利用智能眼鏡搭載的攝像頭，用戶可以隨時(shí)拍照或錄像，同時(shí)語音控制可以幫助用戶解放雙手。部分智能眼鏡還引入了眼動(dòng)控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)“眨眼拍照”。

(5)視頻通話功能。用戶可以通過智能眼鏡所搭載的攝像頭，在任何有網(wǎng)絡(luò)的情況下與好友進(jìn)行視頻通話，對方可以以第一視角模式看到智能眼鏡佩戴者所看到的景象。同時(shí)智能眼鏡特有的應(yīng)用軟件還可以幫助用戶將所看到的視頻圖片實(shí)時(shí)傳輸給其他好友。

1.2 智能眼鏡主要技術(shù)參數(shù)

性能參數(shù)不僅是產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的體現(xiàn)，而且是用戶購買取向的主要參考依據(jù)。為了對各款智能眼鏡有更直觀的了解，本節(jié)將結(jié)構(gòu)方式、處理器、、操作系統(tǒng)、RAM、存儲(chǔ)容量、屏幕顯示、攝像頭像素及電池容量等核心性能參數(shù)進(jìn)行列舉，結(jié)果見表1。

表1 主流智能眼鏡性能參數(shù)對比
Table 1 Comparison of performance parameters among main smart glasses

本文從應(yīng)用角度對市場上常見的智能眼鏡構(gòu)建評價(jià)體系，分別從產(chǎn)品的硬度、攝像頭分辨率、連接方式、續(xù)航能力、定制軟件、用戶輸入、維修保養(yǎng)及安全性等8個(gè)方面以5分制進(jìn)行評分，結(jié)果見表2。

表2 常見智能眼鏡技術(shù)參數(shù)對比
Table 2 Comparison of technical parameters among main products

從表2中技術(shù)參數(shù)的對比結(jié)果可以看出，谷歌、愛普生、微軟及聯(lián)想等科技巨頭的智能眼鏡產(chǎn)品在連接方式、用戶輸入及定制軟件等方面較為突出，其他技術(shù)參數(shù)較為平均。在攝像頭分辨率方面，梟龍XZ001優(yōu)勢較為突出，可以幫助用戶獲取更加清晰的圖像。在連接方式上，Vuzix M100為用戶提供了更多的選擇，同時(shí)其安全性能也較其他智能眼鏡產(chǎn)品更加優(yōu)秀。在續(xù)航能力方面，微軟Hololens所搭載的電池容量更大，續(xù)航能力更強(qiáng)，其維修保養(yǎng)、安全性方面的表現(xiàn)優(yōu)于其他產(chǎn)品。在用戶輸入方面，因Meta2可以接入Windows系統(tǒng)，相較于其他產(chǎn)品有更多的選擇。

2 智能眼鏡在電力行業(yè)的應(yīng)用場景

由于智能眼鏡具有解放雙手、所見所得及實(shí)時(shí)交互的功能，智能眼鏡在電力行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用潛力。本節(jié)從智能眼鏡在運(yùn)行檢修、物資管理及教學(xué)培訓(xùn)3個(gè)方面的應(yīng)用場景進(jìn)行展望。

2.1 智能眼鏡在運(yùn)檢中的應(yīng)用

在運(yùn)行檢修中，智能眼鏡的應(yīng)用對減少人力支出，保護(hù)一線工作人員的人身安全，提高工作效率，保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有促進(jìn)作用[12-15]。

(1)防誤操作。由于巡檢工作量大，而且檢修人員的業(yè)務(wù)水平良莠不齊，在作業(yè)過程中容易出現(xiàn)誤操作的情況。為了防止誤操作，可以讓檢修人員佩戴智能眼鏡，通過智能眼鏡識(shí)別當(dāng)前設(shè)備，確保對需要操作的設(shè)備開展工作，從而避免誤操作。例如當(dāng)檢修人員要操作操顯裝置時(shí)，先通過智能眼鏡識(shí)別出該設(shè)備的型號，并以語音和文字的方式提醒工作人員，工作人員確認(rèn)是否是當(dāng)下要操作的設(shè)備，從而達(dá)到防誤的效果。

(2)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。在現(xiàn)場作業(yè)中，運(yùn)檢人員目前難以立即獲得部分設(shè)備的狀態(tài)信息及基本數(shù)據(jù)，對運(yùn)檢工作的快速開展造成了一定的影響?，F(xiàn)場運(yùn)檢人員佩戴智能眼鏡，在辨識(shí)出設(shè)備后，后臺(tái)能及時(shí)將設(shè)備參數(shù)、歷史檢修記錄、運(yùn)行狀態(tài)等信息推送給現(xiàn)場運(yùn)檢人員，并通過智能眼鏡有效地展現(xiàn)給現(xiàn)場運(yùn)檢人員。圖1為智能眼鏡在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。

(3)作業(yè)記錄。在巡檢作業(yè)中，運(yùn)檢人員通常需要對作業(yè)過程進(jìn)行記錄，而傳統(tǒng)的記錄方式難以記錄整個(gè)作業(yè)過程，而且不同運(yùn)檢人員對現(xiàn)場情況的理解也不盡相同。為改善此類情況，可以讓運(yùn)檢人員在整個(gè)作業(yè)過程中全程佩戴智能眼鏡，對于巡檢或者作業(yè)過程中需要記錄的內(nèi)容以照片、視頻等方式進(jìn)行存儲(chǔ)，保證文字、圖片、音頻、視頻的同步保存。圖2為智能眼鏡在作業(yè)記錄中的應(yīng)用。

圖2 智能眼鏡在作業(yè)記錄中的應(yīng)用Fig.2 Application of smart glasses in work record

(4)操作指導(dǎo)。目前，操作票大多都是在操作之前打印出來?，F(xiàn)場需要2名運(yùn)檢人員，一名人員手持操作票，另一名人員進(jìn)行操作。智能眼鏡的出現(xiàn)能把操作票直接發(fā)送到運(yùn)檢人員的智能眼鏡顯示屏上，現(xiàn)場運(yùn)檢人員可根據(jù)顯示的操作任務(wù)及操作順序進(jìn)行工作，不但提高了工作效率，而且節(jié)省了人力。圖3為智能眼鏡在操作指導(dǎo)中的應(yīng)用。

圖3 智能眼鏡在操作指導(dǎo)中的應(yīng)用Fig.3 Application of smart glasses in operation guidance

(5)遠(yuǎn)程指導(dǎo)。隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，不斷有新設(shè)備新技術(shù)應(yīng)用到其中，這對現(xiàn)場運(yùn)檢人員提出了更高的要求，由于讓每名工程師對所有設(shè)備情況都應(yīng)對自如是極其困難的，所以有時(shí)會(huì)碰到難以解決的技術(shù)問題，這可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)局部的小事故因不能及時(shí)解決而逐步惡化成系統(tǒng)性問題。當(dāng)佩戴智能眼鏡的運(yùn)檢人員碰到此類情況時(shí)，可以通過智能眼鏡向監(jiān)控中心尋求技術(shù)指導(dǎo)，監(jiān)控中心工作人員通過回傳的現(xiàn)場視頻以及現(xiàn)場工作人員的音頻判斷技術(shù)難題的解決辦法，并通過語音的方式進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。

此外在設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)中，有時(shí)也需要專業(yè)人員的協(xié)助。智能眼鏡的遠(yuǎn)程語音及視頻功能對于此類問題的解決有極大的幫助。現(xiàn)場工作人員可以將現(xiàn)場情況通過語音或視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭\(yùn)監(jiān)中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通與咨詢。后臺(tái)專家可以借助第一視角攝像頭觀察現(xiàn)場情況，通過語音指令或者遠(yuǎn)程控制智能眼鏡的顯示對現(xiàn)場人員做出具體指導(dǎo)[12]。同時(shí)還可以借助智能眼鏡與設(shè)備廠家的工作人員實(shí)時(shí)聯(lián)系，尋求進(jìn)一步技術(shù)支持。智能眼鏡的配備，節(jié)省了專家到達(dá)現(xiàn)場的時(shí)間，極大地縮短了問題解決的時(shí)間，提高了工作效率，保證了電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。圖4為智能眼鏡在遠(yuǎn)程指導(dǎo)中的應(yīng)用。

2.2 智能眼鏡在物資管理中的應(yīng)用

掃描槍在電力物資管理的日常中應(yīng)用十分廣泛。借助掃描槍，倉儲(chǔ)工作人員在收取貨物的同時(shí)可以完成對庫存物資信息的實(shí)時(shí)更新，有效提高了工作效率。但是正因?yàn)樵谑杖∝浳锏耐瑫r(shí)，還需要操作機(jī)械，掃描槍在一定程度上限制了工作效率的進(jìn)一步提升。智能眼鏡的使用，可以幫助倉儲(chǔ)工作人員解放雙手，實(shí)現(xiàn)任務(wù)單的自動(dòng)接收反饋以及物資信息的實(shí)時(shí)更新，對工作效率的提高有促進(jìn)作用。

圖4 智能眼鏡在遠(yuǎn)程指導(dǎo)中的應(yīng)用Fig.4 Application of smart glasses in remote mentoring

(1)遠(yuǎn)程接受任務(wù)單。倉儲(chǔ)管理人員可以利用智能眼鏡掃描倉儲(chǔ)工作人員的工牌條碼，后臺(tái)系統(tǒng)通過圖像或識(shí)別碼辨識(shí)后，自動(dòng)將當(dāng)日工作任務(wù)以任務(wù)單的形式逐條展現(xiàn)在倉儲(chǔ)工作人員的智能眼鏡上。同時(shí)后臺(tái)系統(tǒng)還可以根據(jù)任務(wù)單中各物資的位置關(guān)系、取貨難易程度、是否需要操作機(jī)械等因素，為倉儲(chǔ)工作人員規(guī)劃出最佳取貨順序，并逐條展現(xiàn)在智能眼鏡的顯示屏上。

(2)智能導(dǎo)航。倉儲(chǔ)工作人員可以利用智能眼鏡內(nèi)置地圖，或在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下實(shí)時(shí)更新地圖，在輸入目的地后，由智能眼鏡將最優(yōu)路線顯示在屏幕上，同時(shí)可以借助自身搭載的GPS定位系統(tǒng)幫助倉儲(chǔ)人員確定自己的具體位置，此外還可以通過語音提示功能指引路線并對偏離路線的情況進(jìn)行警示，幫助倉儲(chǔ)人員盡快到達(dá)目的地。圖5為智能眼鏡在智能導(dǎo)航中的應(yīng)用。

圖5 智能眼鏡在智能導(dǎo)航中的應(yīng)用Fig.5 Application of smart glasses in intelligent navigation

(3)貨物識(shí)別。當(dāng)倉儲(chǔ)工作人員借助智能眼鏡的指引到達(dá)貨物位置后，可利用智能眼鏡的圖像掃描及識(shí)別功能對貨物進(jìn)行識(shí)別，以確定倉儲(chǔ)工作人員是否取貨正確，在識(shí)別確認(rèn)無誤后，完成與后臺(tái)物資信息的實(shí)時(shí)更新，并對此次工作標(biāo)記完成，同時(shí)將下一項(xiàng)工作的相關(guān)信息呈現(xiàn)在智能眼鏡的顯示屏上。圖6為智能眼鏡在貨物識(shí)別中的應(yīng)用。

圖6 智能眼鏡在貨物識(shí)別中的應(yīng)用Fig.6 Application of smart glasses in item identification

(4)交叉口避讓。在收取大型貨物時(shí)，倉儲(chǔ)工作人員有時(shí)需要借助裝卸車等工具。而通常倉庫中貨架安排緊湊，貨物擺放較滿。在通過交叉口時(shí)，倉儲(chǔ)工作人員的視線容易被貨架遮擋，容易造成安全事故。而智能眼鏡的使用，可以將定位信息實(shí)時(shí)傳輸給后臺(tái)，后臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)各工作人員的位置及速度對可能發(fā)生的碰撞事故進(jìn)行預(yù)警，避免安全事故的發(fā)生。圖7為智能眼鏡在交叉口避讓中的應(yīng)用。

圖7 智能眼鏡在交叉口避讓中的應(yīng)用Fig.7 Application of smart glasses in intersection collision

2.3 智能眼鏡在教學(xué)培訓(xùn)中的應(yīng)用

對新員工的教學(xué)培訓(xùn)是十分必要的，不但關(guān)乎能否及時(shí)解決現(xiàn)場問題，還關(guān)乎著人身安全問題。僅通過傳統(tǒng)的書本教學(xué)模式難以讓員工對實(shí)際情況形成全面的認(rèn)識(shí)，有時(shí)難以完整表示甚至偏離現(xiàn)場實(shí)際情況。同時(shí)組織員工現(xiàn)場學(xué)習(xí)不但會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間，延誤培訓(xùn)進(jìn)度，而且難以維護(hù)現(xiàn)場秩序，存在安全隱患。智能眼鏡的使用不但可以降低教學(xué)成本，而且有助于提高員工對設(shè)備、技術(shù)及現(xiàn)場環(huán)境的了解，對提高學(xué)習(xí)效率有積極的作用。

(1)設(shè)備培訓(xùn)。由于部分電氣設(shè)備體積龐大，且內(nèi)部器件無法直接看到，傳統(tǒng)針對電氣設(shè)備的學(xué)習(xí)只能通過視頻或現(xiàn)場教學(xué)，不僅學(xué)習(xí)效率低下，而且難以讓新員工對設(shè)備有全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。在設(shè)備教學(xué)過程中引入智能眼鏡，不但能展示設(shè)備的工作原理、基本功能、基本參數(shù)及器件構(gòu)成，而且可以通過3D圖像模擬設(shè)備各類工作狀態(tài)及故障狀態(tài)，加深員工對設(shè)備的認(rèn)識(shí)。同時(shí)員工可以在智能眼鏡顯示的操作流程的指導(dǎo)下對簡單設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作，提高設(shè)備使用熟練度，提升員工技能[16]。圖8為智能眼鏡在設(shè)備培訓(xùn)中的應(yīng)用。

圖8 智能眼鏡在設(shè)備培訓(xùn)中的應(yīng)用Fig.8 Application of smart glasses in equipment learning

(2)現(xiàn)場培訓(xùn)。現(xiàn)場培訓(xùn)有助于彌補(bǔ)理論學(xué)習(xí)的不足，提升教學(xué)質(zhì)量，但由于電力行業(yè)的特殊性，現(xiàn)場培訓(xùn)一方面難以對所有設(shè)備情況及系統(tǒng)運(yùn)行情況做詳細(xì)講解，另一方面還需考慮現(xiàn)場人員的人身安全問題。引入智能眼鏡輔助現(xiàn)場教學(xué)，不但可以自動(dòng)識(shí)別相關(guān)設(shè)備，顯示其基本信息及運(yùn)行工況，而且可以模擬各類現(xiàn)場事故及突發(fā)情況，有助于節(jié)省教學(xué)成本及人力資源，讓員工更好地熟悉現(xiàn)場操作流程，提高學(xué)習(xí)效率。圖9為智能眼鏡在現(xiàn)場培訓(xùn)中的應(yīng)用。

3 結(jié)論及發(fā)展建議

智能眼鏡的應(yīng)用為電力行業(yè)的發(fā)展提供了新思路，這一前沿科技產(chǎn)品在電力行業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊。然而，智能眼鏡在電力行業(yè)中的應(yīng)用與研究還處于起步階段，需要進(jìn)一步的研究與嘗試。

圖9 智能眼鏡在現(xiàn)場培訓(xùn)中的應(yīng)用Fig.9 Application of smart glasses in site training

(1)提高語音識(shí)別技術(shù)。語音識(shí)別技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別佩戴者的語言指令，經(jīng)分析處理后做出相應(yīng)的動(dòng)作。但因電力行業(yè)工作的特殊性，運(yùn)檢人員等現(xiàn)場工作人員的工作環(huán)境復(fù)雜多變，不但會(huì)遇到強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣而且現(xiàn)場設(shè)備的噪聲也會(huì)對智能眼鏡的語音識(shí)別產(chǎn)生負(fù)面影響，一旦智能眼鏡無法識(shí)別佩戴者的語音指令，就會(huì)直接導(dǎo)致運(yùn)檢人員的工作效率下降，影響現(xiàn)場作業(yè)。

(2)提升圖像識(shí)別技術(shù)。圖像識(shí)別技術(shù)能夠幫助辨識(shí)設(shè)備，向操作人員展示相關(guān)設(shè)備信息。在實(shí)際工作中，設(shè)備所處環(huán)境的光線較差，設(shè)備被障礙物遮擋或設(shè)備較遠(yuǎn)導(dǎo)致無法呈現(xiàn)清晰輪廓等情況都是現(xiàn)場人員經(jīng)常碰到的問題，而這些問題會(huì)造成圖像無法識(shí)別或識(shí)別錯(cuò)誤，嚴(yán)重影響圖像識(shí)別的準(zhǔn)確性與速度。

(3)優(yōu)化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種實(shí)時(shí)計(jì)算攝影機(jī)影像位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，通過在三維尺度空間中增添定位虛擬物體，實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界與虛擬世界的信息集成，具有實(shí)時(shí)交互性。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)處于起步階段，目前大多數(shù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)都運(yùn)用在預(yù)知的環(huán)境中，針對非預(yù)知環(huán)境的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)較少，而電力行業(yè)工作人員現(xiàn)場作業(yè)時(shí)經(jīng)常需要面對未知的情況。同時(shí)現(xiàn)有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)用于戶外情況時(shí)需要佩戴許多輔助設(shè)備，對于電力行業(yè)工作人員而言，不但限制了其行動(dòng)能力，而且極易引起安全問題。此外增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求非常高，其虛擬物體必須實(shí)時(shí)生成并被準(zhǔn)確描繪到現(xiàn)實(shí)景象中，這就對智能眼鏡所搭載的系統(tǒng)及CPU等核心部件的性能提出了更苛刻的要求。

(4)簡化控制方式。智能眼鏡最大的優(yōu)勢之一就是其解放雙手的控制方式，現(xiàn)有的智能眼鏡控制方式包括語音控制、手勢控制及眼動(dòng)控制。因電力行業(yè)的特殊性，有時(shí)現(xiàn)場工作人員無法進(jìn)行手勢控制，只能通過語音控制及眼動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)指令控制，而語音控制不但受制于現(xiàn)場環(huán)境的嘈雜程度，還需要佩戴者必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)語音指令的要求發(fā)送命令，這就影響了工作效率。目前部分智能眼鏡還可以通過對眼動(dòng)的跟蹤實(shí)現(xiàn)控制，眼動(dòng)跟蹤就是對眼睛的注視點(diǎn)或者是眼鏡相對于頭部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行測量的過程。但其對眼動(dòng)軌跡識(shí)別的準(zhǔn)確性和捕捉速度還有很大的提升空間。

此外為了充分適應(yīng)電力行業(yè)，還應(yīng)開發(fā)相應(yīng)的電力行業(yè)專業(yè)軟件及硬件。比如在軟件方面，應(yīng)開發(fā)相應(yīng)的電力行業(yè)內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)無網(wǎng)絡(luò)條件下的數(shù)據(jù)檢索。在硬件方面，應(yīng)將智能眼鏡與安全帽無縫結(jié)合，在不破壞安全帽整體結(jié)構(gòu)的情況下，保證智能眼鏡的穩(wěn)定固定。同時(shí)還應(yīng)充分考慮現(xiàn)場環(huán)境條件及用戶個(gè)人情況，增加紅外測量、環(huán)境測量等傳感裝置及墨鏡、近視鏡等個(gè)人配件。

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(編輯 景賀峰)

Application Analysis of Smart Glasses in Power Industry

ZHANG Pei1，MENG Xiangfei1，DENG Xiaoyang1，ZHANG Hao2，GU Tianxiong3

(1.School of Electrical Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;2. Huzhou Power Supply Company, State Grid Zhejiang Electric Power Company, Huzhou 313000, Zhejiang Province，China;3. Ningbo Power Supply Company, State Grid Zhejiang Electric Power Company, Ningbo 315000, Zhejiang Province, China)

Smart glasses are proposed in recent years, which is one of the most promising wearable smart devices. It has the features of hands-free, connecting with Internet at any time and dynamic visual analysis. This paper first lists smart glasses’ functions, compares the performance parameters among main products, and from application view proposes an evaluation framework and applies it to evaluate the technical parameters of main products. Then this paper describes the application scenarios of smart glasses in maintenance, warehouse management, training of power industry. Finally, this paper proposes the future development needs of smart glasses in power industry and some suggestions. Introducing smart glasses into the power industry can help improve work efficiency, reduce the cost of the enterprise, and ensure the safe and stable operation of power grid.

smart glasses; wearable smart device; maintenance; training; warehouse management

TM 73

A

1000-7229(2017)05-0031-07

10.3969/j.issn.1000-7229.2017.05.004

2017-02-20

張沛(1972)，男，博士，教授，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)調(diào)度運(yùn)行、電力系統(tǒng)規(guī)劃以及電力信息化；

孟祥飛(1991)，男，博士研究生，本文通信作者，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析；

鄧曉洋(1989)，男，博士研究生，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)可靠性分析；

張浩(1970)，男，碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度與控制、輸變電設(shè)備管理以及電力信息化；

顧天雄(1971)，男，碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ιa(chǎn)、電力設(shè)備運(yùn)維檢修。