基于AR的變電動態(tài)運維系統研究與設計

蔣奇

（云南電網有限責任公司昆明供電局 云南省昆明市 650200）

變電運維管理是集中人員，設備調配為一體的工作方式，它具有一定的系統性和復雜性，由于完成工作時間較為緊迫、工作流程較為嚴格，需要有動態(tài)的運維系統，全面提高變電運行效率。使用動態(tài)運維作業(yè)系統，一方面，能夠幫助作業(yè)人員有效獲取設備的運行參數、運行模式、以及運維作業(yè)工單等等，另一方面，它改變傳統工作方式存在的弊端，及時地將現場信息反饋給指揮中心。眾所周知，變電設備在進行管理過程中涉及到的內容較為廣泛、種類多、結構復雜，不僅包括變壓器、互感器、避雷器、斷路器等等，還包括電容器、電抗器等裝置，為了全面提高變電設備的運行效率，要加大變電設備運維管理工作，針對目前變電運維具有的特點，要以提高工作效率為主，全面推廣動態(tài)管理模式。

縱觀我國運維管理工作，使用的是PMS系統，它主要是以資產管理為中心，業(yè)務覆蓋全部門。能夠在最大范圍內進行變電運維過程一體化的管理，它是一種依托計算機信息平臺建立的集約化精準化管理，以提高企業(yè)的經濟效益和資產管理水平為主，PMS它是生產管理為一體的工作平臺，能夠實現遠程操控，加大生產管理中的風險管控。該系統在運維檢修過程中起到積極的推動作用，在某種程度上，PMS它更像是一個離線管理系統。也就意味著，在電力系統運作過程中，無法對人員設備信息進行及時的跟蹤調查，只能憑借傳統的工作經驗進行作業(yè)。使得運維方案并不科學，這樣無法幫助現場作業(yè)人員對變電設備信息進行掌握。除此之外，該系統在運作過程中，實用性并不高，系統存在一定的缺陷，無法如實反映設備的整體運行情況，與此同時，它所攜帶的數據再進行終端接收時，只有現場的管理人員才能夠接受到信息，然而，針對發(fā)送出來的信息無法準確獲得，有時間差，這樣就不能滿足后續(xù)施工建設需求，相關的人員無法在最大范圍內獲取信息，使得雙方信息流通不足。

在對以上變電設備運維系統分析時，為了更好地解決上述問題，文章在探究過程中是基于AR變電運維系統進行研究和設計，依托計算機信息技術，充分發(fā)揮在線監(jiān)測系統的作用，以數據采集存儲處理運行分析為主，通過完整的記錄變電設備的整體運作情況，使得運維作業(yè)人員能夠更加快速，準確地了解設備運行情況，實現設備、人員等一系列內容的實施監(jiān)管，也就表明在現階段的電力系統中，使用AR技術能有效地解決信息定位不準確、信息存在時差、運維現場指揮中心信息傳遞不流暢等一系列的問題。

1 AR技術研究內容

AR技術也稱之為擴增實境技術，它是一種融合多媒體、人機交互，建立起了一種信息技術，能夠實現計算機機器的自主學習，進行圖像識別處理，是計算機發(fā)展一定階段的高科技產物，AR技術能對用戶進行實時追蹤。通過系統運作，更好地感知用戶的邏輯操作能力，然后形成一個科學而又虛擬的操作環(huán)境，融合多種科學信息技術，將數據結果輸入到視頻顯示器中，也可以配備多種語音播放的功能。

例如：相關的變電運維作業(yè)人員可以佩戴AR裝備，AR智能眼鏡。在某種程度上，AR智能眼鏡和普通的眼鏡大致形狀相似，然而在眼鏡的側面安裝攝像頭。對視頻信息進行采集，它是以鏡片作為大顯示裝備，配備耳機進行聲音的輸入和輸出。要求現場運維人員佩戴AR智能眼鏡，能有效的監(jiān)測某變電裝置的運作情況，可以將該臺設備的信息及時的傳輸給使用人員，做好變電裝置的跟蹤檢測工作，充分發(fā)揮跟蹤注冊技術的優(yōu)勢。除此之外，AR技術融合跟蹤注冊技術能有效提高食物跟蹤的處理能力，BP神經網絡能全面提高跟蹤的準確度，能夠確保該系統深入學習，實現一個構建一個多層次的感知神經網絡。能夠對設備目前的運作情況進行運維記錄，充分發(fā)揮變電裝置的優(yōu)勢?，F場運維人員可以根據實際信息進行操作，如果發(fā)現現場裝置情況和實際作業(yè)存在不符，可以使用攝像頭功能將現場的情況及時的反饋給指揮中心。進而，能夠獲取指揮中心的指令和引導信息，解決現場情況，全面提高運維工作的實效性。

AR技術它是融合現實虛擬的一種技術，能有效地對現實世界進行不同感官形式的表達，這種連續(xù)的方式，通過真實環(huán)境感知虛擬環(huán)境，它是一種跨度。為了解決變電動態(tài)運維系統實際的工作難題，可以在電力系統中使用AR技術，能有效地解決信息定位不準確、信息獲取不通暢等一系列的問題，全面提高人員的信息交流能力，AR技術，它主要使用定位系統和慣性傳感器對終端位置進行定位，然后和后端服務系統一起進行搜索，有效的識別信息，AR技術可以使用在變電站運維作業(yè)中能夠提高現場運維作業(yè)效率[1]。

目前在對AR技術研究過程中，需要對具體的內容進行分析，可以充分發(fā)揮AR技術的使用優(yōu)勢，對于AR技術中的識別技術來說，它主要是基于標識物進行識別，通常有條形碼、二維碼等等，它能夠根據系統上的標簽進行物體識別，而沒有標識的物體可能會根據形狀、顏色、位置等各類關鍵信息進行智能識別，然后將信息反饋給變電裝置。針對目前的運作情況進行運維記錄，充分發(fā)揮設備的運行效率，除此之外，現場運維人員也可以根據有用信息進行運維操作，認為現場裝置和工作單出現差別的情況，可以及時的反饋給指揮中心，使用R系統能在進行AR系統技術研究時，幫助運維人員進行數據的分析。

2 變電動態(tài)運維系統分析

對于變電動態(tài)運維系統來說，它主要是指變電設備進行在線檢測、物聯網、圖像識別為一體的數據信息基礎，是一種變電設備的診斷技術，能有效地提高數據的準確性。在進行變電裝置生命周期分析時，要以完整、科學為依據，充分發(fā)揮跟蹤和記錄的優(yōu)勢，尤其是在智能指揮系統中能夠自動化生成管理調度任務，充分發(fā)揮人員、工具、設備的作用，直接生成下發(fā)作業(yè)工單，通過視頻監(jiān)控技術，對施工現場進行指揮，充分發(fā)揮現場運維工作的優(yōu)勢[2]。

目前在進行變電動態(tài)運維系統分析時，主要有以下幾個方面：

（1）它能實現主站多畫面監(jiān)控，實現操作過程的實時監(jiān)管，針對現場設備人員作業(yè)進行全方位分析，對各個環(huán)節(jié)的工作進行全方位的把控，確保各個環(huán)節(jié)相互配合，相互協調。

（2）電動態(tài)運維，它能夠通過遠程診斷技術，及時的查看設備的實時運作情況和人員進行交流，提高作業(yè)的可靠性和科學性在運維工作現場，可以使用AR技術全面提高運維工作人員的時效性。無論是設備所需要的信息作業(yè)工單，還是現場所附帶的各類指標，應該通過管控記錄的方式及時的處理，做好事故分析和責任歸屬的探究工作。在最大范圍內和指揮中心進行信息互通資源共享，全面提高變電動態(tài)運維到管理效率[3]。

（3）動態(tài)運維，它能有效的進行上位機的在線檢測，根據運維工作的實際需求，及時的擴展變電設備，充分發(fā)揮在線檢測的時效功能。在進行監(jiān)測數據分析時，應該充分發(fā)揮模型關鍵，做好數據的統一輸出和管理工作。目前，在對變電站設備狀態(tài)分析時，應該以監(jiān)視和評估為主，向指揮中心及時的傳輸實時狀態(tài)數據，提高設備的可靠性和穩(wěn)定性，從而充分發(fā)揮數據的實效性。通過AR技術和多媒體通信進行接口，使得動態(tài)運維子站具備信息傳輸功能。相關的作業(yè)人員可以佩戴和工程設備相關的AR裝置，可以實現機器人現場采集作業(yè)，在最大范圍內實現電力數據的有效傳輸[4]。

（4）對于基于AR技術的變電動態(tài)運維系統來說，它主要依托于大數據、云計算具有較高的可靠率和高效率，在進行變電動態(tài)運維系統開發(fā)和設計時，應該滿足變電設備可靠性依據，全面提高AR現場檢測，遠程指導的真實需求，提高設備的可擴展性。通常情況下，需要將變電設備系統劃分為四個層次，主要進行變電動態(tài)運營信息的采集工作、通訊集成工作、服務和管理、強化高級應用。在變電動態(tài)運維系統數據采集完成之后，需要相關的作業(yè)人員佩戴AR裝備進行現場數據的采集，充分發(fā)揮信息生產管理系統的優(yōu)勢，可以在通信集成層實現數據的傳輸，嚴格的遵循網絡傳輸協議。可以實現遠程指揮，也能進行信息交互和指令交換，充分確保生產管理結構的規(guī)范性。在服務和管理層面，它能夠完成和指揮中心后臺服務器相關的信息傳輸內容，充分發(fā)揮管理后臺資源的優(yōu)勢，加大AR信息管理，做好故障歸檔、視頻監(jiān)管、人員管理。將故障歸檔上升到高的層次，充分發(fā)揮科學技術的優(yōu)勢，將設備的故障及時的傳輸到數據層進行不同級別的記錄和處理工作。在高級應用層面，應該對AR技術進行全方位的監(jiān)管，做好現場檢測變電設備動態(tài)運維故障診斷、遠程指導設備、臺帳、人員指揮等等一系列的內容，充分發(fā)揮高級應用的優(yōu)勢，做好現場視頻的錄制，將現場設備的信息及時到傳送給服務器，服務器的相關作業(yè)人員，通過信息的在線檢測和加工實現快速定位[5]。

（5）在進行設備模型管理時，針對變電設備的3D模型進行分析，該3D模型管理時要對變電器的每個組件進行合成，通過多媒體AI顯示器進行分析，然后模擬每個變電設備的內部構成，做好視頻庫的管理以及錄制工作，按照相應的日期、大小、設備名稱實行分類管理。將具體的物品存儲到倉庫中，在系統中進行備注，這時相關的作業(yè)人員要根據系統用戶的實際情況，可以適當的添加和刪除人員名單工作年限資料，對人員信息進行科學管控，實現人員動態(tài)查找[6]。

3 AR技術在變電動態(tài)運維系統中的應用設計

3.1 基于AR的變電站信息庫

使用AR技術能幫助現場作業(yè)人員更好地完成運維管理工作，它具有一定的引導作用，通過大量的輔助信息，完善變電站信息庫建設工作，滿足變電運維工作大容量的技術需求[7]。

3.2 精確定位

AR技術它也有精準定位的優(yōu)勢。相關的變電運維工作人員可以將AR系統內部放置設置GPS或者是Wi-Fi模塊，能夠方便人員了解目標位置，做好周圍現場的檢查工作，全面提高信息的可靠性和真實性。精準定位技術，它是以位置信息作為主要的搜索載體，能有效地進行定位、搜索地理圖形、做好變電站模型建設，全方位的進行仿真模擬實驗具有較高的科學性[8]。

3.3 視角跟蹤

視角跟蹤技術在進行研究過程中，它主要是依托AR對現實環(huán)境的增強技術。對現實的目標環(huán)境進行記錄，找到目標區(qū)域相關的信息，變電運維人員設置AR系統，配置相關的攝像頭。攝像頭同作業(yè)人員一起完成記錄工作，在計算機的屏幕上進行顯示，能有效地得到準確位置信息，也可以在此目標位置上添加輔助性的文字標簽、地理圖等等，充分發(fā)揮視角跟蹤技術的優(yōu)勢，它是一種參數傳入系統，能及時地、準確地得到信息，給運維工作高效進行帶來巨大的幫助[9]。

4 結語

綜上，AR技術憑借著自身優(yōu)勢被廣泛使用在各行各業(yè)，尤其是在變電動態(tài)運維系統管理中發(fā)揮著至關重要的作用。AR技術使用在變電站運維作業(yè)中能夠有效提高作業(yè)人員的效率，及時的傳遞作業(yè)信息，促進電力系統穩(wěn)健運作。