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摘 要：AR技術(shù)是人機(jī)交互技術(shù)全新的發(fā)展方向，AR系統(tǒng)有諸多子系統(tǒng)相互組成，各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)揮著不同的作用。本文主要介紹了AR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、AR技術(shù)在變電站運(yùn)維中的應(yīng)用以及AR設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維技術(shù)的研究?jī)?nèi)容。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù)；變電站運(yùn)維；動(dòng)態(tài)運(yùn)維技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）01-0155-02

AR技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要組成部分，其通過各個(gè)子系統(tǒng)將真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境合成。“擴(kuò)增實(shí)境”又稱為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：就是將真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到同一個(gè)畫面或空間，可以令使用者充分感知和操控虛擬的立體圖像。要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增實(shí)境，需電腦、電腦攝像鏡頭及識(shí)別標(biāo)記，就能在二維的電腦熒光屏上展現(xiàn)三維動(dòng)畫。攝像鏡頭認(rèn)出識(shí)別標(biāo)記后，在電腦上運(yùn)算預(yù)定程序，在攝像頭所展示出的圖像上添加三維畫面。

“擴(kuò)增實(shí)境”技術(shù)目前處于高速發(fā)展階段，在很多行業(yè)內(nèi)有實(shí)際應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在二次設(shè)備運(yùn)維檢修中引入該技術(shù)的條件具備，應(yīng)用前景廣闊。

1 AR系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖1為AR系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，主要由場(chǎng)景采集系統(tǒng)、跟蹤注冊(cè)系統(tǒng)、虛擬場(chǎng)景發(fā)生器、虛實(shí)合成系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)以及人機(jī)交互界面等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。這些子系統(tǒng)的功能各不相同，一般情況下，外界環(huán)境的信息通過場(chǎng)景采集系統(tǒng)來得到，且信息真實(shí)可靠，例如外界環(huán)境中的聲音、視頻以及圖像等；跟蹤注冊(cè)系統(tǒng)主要是用來觀察觀察者的視線以及各個(gè)方位所發(fā)生情況的，以便及時(shí)做出調(diào)整，避免其他子系統(tǒng)受到影響；虛擬場(chǎng)景發(fā)生器主要功能是將采集到的真實(shí)場(chǎng)景表現(xiàn)出來，形成虛擬的聲音、視頻；通過虛擬合成系統(tǒng)將零散的虛擬圖像合成為整體，與真實(shí)場(chǎng)景相互對(duì)比進(jìn)行合成。

除上述的AR系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)之外，3D渲染不可或缺。高效、實(shí)時(shí)的3D渲染能夠使得實(shí)際環(huán)境與虛擬環(huán)境達(dá)到一個(gè)很好的融合效果，圖2是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2中展示了應(yīng)用、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開發(fā)庫、3D渲染以及各種硬件設(shè)備之間的互相依賴關(guān)系。

2 AR技術(shù)

擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)可以提供一種附著在實(shí)體景象之上的實(shí)時(shí)、可視的文本和圖標(biāo)的解決方案。擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)與一般意義上的虛擬實(shí)境技術(shù)相比，虛擬實(shí)境技術(shù)是完全虛構(gòu)的世界，而擴(kuò)增實(shí)境則是與現(xiàn)實(shí)世界緊密重疊。簡(jiǎn)單來講，就是它可以顯示很多你在現(xiàn)實(shí)中通過眼晴看不到的信息──比如一座建筑的歷史和典故、一個(gè)商場(chǎng)里正在打折的產(chǎn)品、甚至一個(gè)人的年齡和喜好。

應(yīng)用在變電站運(yùn)維作業(yè)中，AR技術(shù)可以為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維作業(yè)人員帶來更多有助于提高工作效率和準(zhǔn)確性的信息。比如以智能眼鏡為穿戴AR裝備的時(shí)候現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員戴著智能眼鏡看向某變電裝置，穿戴AR裝備也可為其他形式的智能設(shè)備，在此以智能眼鏡為例。智能眼鏡為眼鏡型可視化終端，形狀與普通眼鏡類似，在眼鏡側(cè)面安裝有攝像頭作為視頻采集裝置，使用鏡片作為顯示設(shè)備，配備麥克風(fēng)和耳機(jī)作為聲音的輸入/輸出設(shè)備，智能眼鏡在視野里定位到這臺(tái)變電裝置的時(shí)候開始對(duì)這臺(tái)變電裝置進(jìn)行識(shí)別。識(shí)別技術(shù)一般分為基于標(biāo)識(shí)的識(shí)別和無標(biāo)識(shí)識(shí)別?；跇?biāo)識(shí)的識(shí)別需要在真實(shí)物體上貼上標(biāo)簽，如條形碼、二維碼，智能系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)識(shí)識(shí)別物體；無標(biāo)識(shí)識(shí)別不需要在真實(shí)物體上貼上標(biāo)簽，根據(jù)物體的形狀、位置、顏色等信息進(jìn)行智能識(shí)別。智能眼鏡識(shí)別出這臺(tái)變電裝置后，將顯示這臺(tái)變電裝置的信息，如當(dāng)前運(yùn)行情況、運(yùn)維記錄、針對(duì)這臺(tái)變電裝置的運(yùn)維作業(yè)工單等等，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員根據(jù)這些信息進(jìn)行運(yùn)維操作?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員如果認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)裝置的情況與作業(yè)工單上所述不太吻合，可利用攝像頭的拍照功能或視頻功能將現(xiàn)場(chǎng)情況發(fā)送給指揮中心，指揮中心也可要求現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)某處進(jìn)行細(xì)致查看，指揮中心的指揮人員通過視頻功能遠(yuǎn)程進(jìn)行問題的調(diào)查。除上述舉例外，穿戴AR裝備還能顯示很多信息，如在變電站內(nèi)真實(shí)一二次設(shè)備旁添加文字標(biāo)簽，變電站導(dǎo)航，屏柜布置圖，廠家及裝置提示信息等等，配備穿戴AR系統(tǒng)的運(yùn)維人員擁有來自數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)幫助信息，同時(shí)可以獲取遠(yuǎn)方指揮中心的指令和引導(dǎo)信息，并能為指揮中心提供及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情況，可以給運(yùn)維工作的高效完成帶來巨大幫助。

3 AR設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維技術(shù)的研究?jī)?nèi)容

本文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，著重對(duì)目前迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題展開研究：開展回歸、分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則和時(shí)間序列的信息融合技術(shù)的研究，提出基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘與信息融合的變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估方法。基于物聯(lián)網(wǎng)感知特點(diǎn)，深入研究變電設(shè)備感知預(yù)測(cè)技術(shù)，對(duì)相關(guān)設(shè)備提供預(yù)警信息，為變電設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維提供技術(shù)支持。

開展對(duì)輸變電設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維技術(shù)的研究，并根據(jù)變電站和供電局對(duì)變電設(shè)備運(yùn)維角度的要求，提出多場(chǎng)景的輸變電設(shè)備運(yùn)維評(píng)估策略、標(biāo)準(zhǔn)和體系，以提高變電設(shè)備運(yùn)維水平。建立一套完整的變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)體系，原有的按年檢修的制度由于忽視裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，可能會(huì)與設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)差異比較大，為了完善傳統(tǒng)狀態(tài)檢修制度，研究新的在線評(píng)價(jià)體系，大致需要注意以下幾點(diǎn)：

對(duì)于每一臺(tái)變電設(shè)備設(shè)立運(yùn)維檔案，對(duì)變電設(shè)備的檢修時(shí)間，情況進(jìn)行記錄；對(duì)于每一臺(tái)變電設(shè)備可單獨(dú)或按廠家型號(hào)等特性設(shè)置運(yùn)維提醒周期；建立設(shè)備狀態(tài)評(píng)分體系，加減分情況與在線監(jiān)測(cè)和運(yùn)行狀況等的實(shí)際運(yùn)維數(shù)據(jù)掛鉤；對(duì)于免檢周期內(nèi)無異常的變電設(shè)備給予加分并延長(zhǎng)免檢期；對(duì)于某信任型號(hào)變電設(shè)備（如同型號(hào)設(shè)備有過正確動(dòng)作）適當(dāng)延長(zhǎng)免檢期；建立設(shè)備缺陷記錄檔案，對(duì)于有缺陷的同型號(hào)設(shè)備縮短其檢修周期。

綜上，通過新的變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)體制，可以從狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)及PMS系統(tǒng)自動(dòng)取得影響變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的信息，為用戶提供更有說服力的設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)，合理調(diào)整和分配運(yùn)維工作計(jì)劃，從而提高運(yùn)維工作的有效性、針對(duì)性和效率。

4 結(jié)語

作為全新的發(fā)展方向，AR技術(shù)發(fā)展前景廣闊。文章簡(jiǎn)述了AR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、AR技術(shù)在變電站運(yùn)維中的應(yīng)用以及AR設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維需要注意的要點(diǎn)，AR技術(shù)目前處于高速發(fā)展階段，應(yīng)用前景廣闊。

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