增強現(xiàn)實技術(shù)AR在高校電力建設(shè)中的應(yīng)用

董立云 王靖

摘? 要：針對高校電力建設(shè)管理和運行中存在的管理難、設(shè)備故障率高、人員專業(yè)水平偏低等問題，該文嘗試將AR增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校電力建設(shè)。利用該技術(shù)將實時信息、關(guān)鍵參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)同真實環(huán)境疊加，提供直觀、實時的真實場景，有效解決當前高校電力建設(shè)中面臨的問題。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù)? 電力建設(shè)? 高校

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（a）-0016-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、AI智能技術(shù)、語音識別、人臉識別以及計算機圖像技術(shù)的迅速發(fā)展，AR增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用得到飛速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。文化遺產(chǎn)保護[1]、教育教學[2]、游戲產(chǎn)業(yè)[3]、工業(yè)生產(chǎn)[4]、礦山工程、新聞出版、工程竣工驗收、電力智能巡檢等行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，AR技術(shù)以其良好的人機互動性，應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，特別是新一代AR眼鏡的發(fā)展，更是給AR技術(shù)帶來一場革新，將會極大地促進AR技術(shù)的發(fā)展。

高校作為一個相對獨立的機構(gòu)，電力建設(shè)是高校建設(shè)不可或缺的一部分。就我國高校建設(shè)的情況來看，多數(shù)高校重教學科研輕后勤保障，電力建設(shè)在后勤建設(shè)中隱性系數(shù)比較高，由于政績因素，高校在電力建設(shè)中的投入少之又少，因此相較于其他行業(yè)，高校電力建設(shè)水平相對較低。隨著智慧校園的發(fā)展，各類智能設(shè)備都離不開電的支撐，因此智慧校園建設(shè)中電力是基礎(chǔ)。AR技術(shù)在高校電力建設(shè)中的應(yīng)用尚屬初探，將AR技術(shù)引入高校電力建設(shè)可以提升高校電力建設(shè)智能化水平，進而促進智慧校園發(fā)展。

1? 高校電力建設(shè)存在的問題

1.1 用電體量大，統(tǒng)一管理困難

高校用電中包含行政辦公用電、試驗教學用電、后勤物業(yè)用電以及學生用電，用電主體多元化，用電時段相對集中，彼此之間缺乏有效溝通，容易出現(xiàn)用電高峰時段同時接入過量電器，導致總負荷過高，造成過載斷電。高校通常有多個校區(qū)，且各個校區(qū)相對分散，每個校區(qū)各自相互獨立，難以對用電進行統(tǒng)一管理，用電數(shù)據(jù)采集后需要人工進行二次加工整理，無法實現(xiàn)對用電數(shù)據(jù)的實時查看、匯總，而且人工處理容易出現(xiàn)紕漏，校方獲取用電數(shù)據(jù)具有滯后性且準確性不高。此外，高校學生宿舍用電安全問題也普遍存在，現(xiàn)有手段只是簡單限制功率、限制時間，很多學生通過購買功率轉(zhuǎn)換插座、私自拉線的方法違規(guī)用電，校園用電安全事故每年都會發(fā)生。

1.2 設(shè)備智能化水平低，故障率高

多數(shù)高校建校悠久，建校之初，用電設(shè)備種類和數(shù)量都較少，用電負荷較小，設(shè)備的智能化水平也較低。隨著科技發(fā)展，各類電器設(shè)備的逐年增多，不同設(shè)備對電力供應(yīng)要求各異，現(xiàn)有設(shè)備的智能化程度，已經(jīng)難以適應(yīng)多樣化的用電需求。高校后勤電力建設(shè)資金投入少，電氣設(shè)備更新?lián)Q代不及時，一些設(shè)備使用時間較長，絕緣老化，性能下降，故障率增加。此外，高校電力專業(yè)技術(shù)人員流動性大，設(shè)備交接存在盲區(qū)，導致工作人員對設(shè)備運行工況掌握不全面，故障隱患難以及時發(fā)現(xiàn)，設(shè)備故障率增高。

1.3 運行維護人員技術(shù)水平偏低

目前，多數(shù)高校電氣運行維護人員為臨時聘用，年齡偏大，學歷偏低，維修技術(shù)素質(zhì)能力不足，此外，薪資待遇相對較低，工作人員積極性不高，也難以補充后備力量。與高校教師科研隊伍相比，電力運行維護人員培訓學習的機會少，難以及時獲取最新的專業(yè)技術(shù)知識，特別是一些設(shè)備更新?lián)Q代后，遇有故障不會維修，只能進行簡單的設(shè)備更換，重裝備輕管理，沒有專業(yè)的技術(shù)能力作為支撐，高校電力建設(shè)難以提升到較高水平。

2? 應(yīng)用AR技術(shù)解決現(xiàn)有問題

按照智慧校園建設(shè)發(fā)展的趨勢，充分利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，注重師生用戶體驗，構(gòu)建學習、工作、生活、基礎(chǔ)設(shè)施以及外部環(huán)境一體化的綜合信息應(yīng)用平臺。高校電力建設(shè)服務(wù)于智慧校園建設(shè)，應(yīng)用AR技術(shù)可以將真實的環(huán)境同虛擬信息“無縫”集成，把在真實環(huán)境中難以直接觀察到故障歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造、運行參數(shù)等信息，通過計算機技術(shù)，將這些信息融入到真實環(huán)境中，增強直覺性，達到超越現(xiàn)實的感官體驗，從而提升電力建設(shè)智慧化水平，與智慧校園建設(shè)相匹配。

2.1 情景式互動，便于管理

應(yīng)用AR技術(shù)，將各個校區(qū)及各用電主體的用電數(shù)據(jù)以圖片、文字、語音、視頻等更加感官化的形式疊加到電力設(shè)施現(xiàn)實場景中，可以有效解決難以統(tǒng)一管理的問題。計算機實時處理數(shù)據(jù)與人工二次加工相比準確度高、實時性強。在關(guān)鍵點位設(shè)置遠程控制系統(tǒng)，管理者可以向某一虛擬場景發(fā)送指令，將承載指令的虛擬場景同關(guān)鍵點實際場景進行對比，如果場景吻合，該點位設(shè)備接受指令，進行相應(yīng)動作，從而實現(xiàn)現(xiàn)實場景的遠程控制，遇有突發(fā)情況管理者可以進行遠程操作。在學生用電安全方面，AR技術(shù)也可以發(fā)揮較大優(yōu)勢，首先對學生宿舍的用電數(shù)據(jù)進行大量采集，通過計算機技術(shù)將采集到數(shù)據(jù)對學生用電習慣進行分析，將分析得到的信息與實際場景進行融合，某一場景一旦有用電數(shù)據(jù)異常，就會發(fā)出告警信號，管理者可以快速定位實際位置，有效提升學生宿舍用電安全。

2.2 智能巡檢，降低故障率

AR技術(shù)在電力設(shè)備智能巡檢中的應(yīng)用已較為成熟，從區(qū)域定位到目標識別與跟蹤都得到很好的應(yīng)用效果。采用該技術(shù)，可以較好地改善高校設(shè)備巡檢狀況，對設(shè)備隱患可以做到預估預判。在此基礎(chǔ)上，疊加設(shè)備歷史信息數(shù)據(jù)，用戶可以隨時查看，避免了人工交接存在盲區(qū)的弊端;疊加負載信息數(shù)據(jù)，智能化滿足各類用電設(shè)備多樣化用電要求;疊加設(shè)備故障信息數(shù)據(jù)，通過運行工況對比，實現(xiàn)在線診斷。采用AR技術(shù)能夠全面掌握電氣設(shè)備運行狀況，做到預先防范，提升設(shè)備運行水平，降低故障率，從而保障高校電力需求。

2.3 沉浸式培訓，提升員工素質(zhì)

對電力工作人員的專業(yè)知識和專業(yè)技能的培訓，是解決電力安全問題的重要舉措。基于增強現(xiàn)實的方法，可以有針對性地對電力工作人員培訓，且不受場地限制，具有投入少、可反復使用的優(yōu)點。真實的訓練場景，身臨其境的操作，沉浸式培訓，不但可以提升學習興趣，增強培訓效果，還可以有效避免電力培訓中的安全問題。將電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)真實地展現(xiàn)出來，為接受培訓人員提供更加直觀的認識。利用該技術(shù)還可以進行事故模擬與分析，真實再現(xiàn)各種事故的發(fā)生過程，供工作人員學習，可以較快地提升其事故分析與處置能力。

3? 結(jié)語

將AR增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校電力建設(shè)，可以很好地改進目前高校電力建設(shè)狀況，提升電力建設(shè)智能化水平，管理者能夠更加直觀地掌握校園用電狀況，滿足用戶多樣化用電需求，也為專業(yè)技術(shù)人員提供技術(shù)支持，學習專業(yè)知識更加簡單，提升專業(yè)能力更加方便，電力設(shè)備的檢修維護更加及時，為高校智慧校園建設(shè)提供有力支撐，為未來AR在高校建設(shè)中的應(yīng)用提供更多可能。

參考文獻

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①作者簡介：董立云（1987，4—），男，漢族，河北邢臺人，碩士研究生，從事后勤工作。

王靖（1972—），男，漢族，陜西西安人，本科，從事后勤管理工作。