融合增強現(xiàn)實AR可穿戴設備在反竊電診斷中的應用

國網(wǎng)延安供電公司 王喜剛 黃超杰 蘇苗苗 樊秦華 劉美榮

目前，無論是我國行業(yè)經濟發(fā)展，還是國民日常生活，對能源的需求量均明顯增加，在我國能源結構中，電能的地位舉足輕重，對經濟的持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。一些單位和個人將竊電作為獲利手段，采取各種方法不計或少記電量，以達到不交或少交電費的目的，造成國家電能大量流失，損失驚人，因此竊電與違約用電問題一直困擾著各級供電部門，雖然供電部門已從多方面加強了竊電與違約用電管理措施，但由于其手段層出不窮，給反竊電工作帶來很大難度，尤其是一些工商業(yè)用戶采取非法手段改造或破壞計量設備進行竊電，查處難、取證難、核查效率慢、甚至高科技隱蔽竊電的特點給供電企業(yè)造成了很大的經濟損失[1]。

對于城市供用電用戶地形、地貌特殊性，加之反竊電技術裝備缺乏，分析診斷模型準確率低，無法形成有效固化證據(jù)，使得竊電排查工作更是困難重重，同時竊電行為種類繁多、竊電隱蔽性，用電檢查人員反竊電偵查對大量的疑似竊電行為進行判斷，雖然耗費了大量的資源和精力，但事倍功半。隨著科技的不斷發(fā)展，融合增強現(xiàn)實AR 技術得以應用于反竊電診斷工作中，并且形成增強現(xiàn)實AR技術、可穿戴技術以及人工智能AI 學習技術三項技術的統(tǒng)一結合，成為一種增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備，可應用于反竊電識別、診斷、協(xié)助、分析以及取證管理等多方面，為反竊電工作的有效開展提供了幫助，以下便對這種設備在反竊電診斷中的應用進行探討。

1 竊電與反竊電概述

1.1 竊電與反竊電的概念

竊電也就是人們常言的“偷電”，是通過非法途徑或手段對電能獲取占用的一種行為，其目的是為了逃避電費，達到不交或少交的目的。目前伴隨科技發(fā)展，竊電手段已經達到了高科技化水平，但也存在普通竊電[2]。竊電行為無論做何種類型分類，均屬于一種違法行為，不僅使個人及供電企業(yè)的利益受損，更加損害了國家的利益，屬于危害社會的一種不良行為。

由于竊電行為對社會、國家利益以及個體利益受到危害，因此采取必要的反竊電措施是必然之舉。所謂反竊電指的是針對竊電這種不法行為所采取的各種抵制措施及追回竊電損失的一類行為，反竊電是長期而又復雜的一項系統(tǒng)化工程，其包含的內容比較廣泛，針對性也比較強，是專門針對竊電行為做出的一類行為，例如，管理行為、法律行為、技術行為等[3]。在本文中提及的融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備便是反竊電的一種技術設備，是反竊電的一種技術手段。

1.2 竊電與反竊電的關系

竊電與反竊電之間的關系是既對立又統(tǒng)一的關系。其對立面主要表現(xiàn)在：反竊電是針對竊電行為而做出的一類行為，主要是對竊電行為采取的制止性行為；其統(tǒng)一面表現(xiàn)在兩者并不會獨立存在，竊電者總是想方設法如何突破反竊電措施，而反竊電措施總是采取各種措施對竊電行為進行預防和控制，故兩者是相互依存、相互統(tǒng)一的，隨著科學技術的發(fā)展，竊電與反竊電在技術方面進行了一場長期的博弈，雖然在博弈過程中能夠在一定程度上促進科學技術的發(fā)展，但竊電所造成的危害性較大，故應綜合采取各項有效措施對此類行為加以制止。

2 反竊電診斷的必要性分析

反竊電診斷主要是為了獲取竊電證據(jù)而采取的一項技術措施，對于反竊電而言，其本身便存在一定的風險性。

首先，當前高科技竊電的隱蔽性比較強，故此類竊電行為不容易被發(fā)現(xiàn)，在反竊電過程中，若無強有力的高科技技術支持，將很難找出電量丟失的原因，故在反竊電排查的過程中，若未能及時發(fā)現(xiàn)反竊電行為，將會導致電力企業(yè)遭受的經濟損失及電力損失會進一步擴大，其失電量往往與其反竊電時間成正比，因此，當反竊電技術不足時，存在更大的竊電風險，會致使電力企業(yè)蒙受更為嚴重的損失[4]。

其次，在進行反竊電的過程中，雖然有時能夠抓獲竊電分子實施竊電行為，但竊電數(shù)量難以確定，使得竊電分子給予電力企業(yè)的經濟損失賠償難以確定，故反竊電實施過程中存在比較嚴重的賠償風險，若電力損失量無法確認時，電力企業(yè)可能仍會承受嚴重的經濟損失，這一方面也與電力企業(yè)的反竊電管理有關，當電力企業(yè)日常監(jiān)管過程中，并未對電力數(shù)據(jù)過于敏感，導致電力損失量缺乏計算的依據(jù)，從而會使電力損失量擴大化。

最后，在反竊電過程中存在取證難的風險，目前很多竊電分子在竊電過程中，會比較清醒的意識盜竊電證據(jù)對自身的危害，尤其是當前一些高科技竊電分子，此類竊電分子在具備過硬科技知識的同時，還具備較強的法律意識，善于利用法律漏洞來逃脫自身的罪責，并且還能夠有意識地將自身的犯罪證據(jù)進行銷毀，從而使反竊電工作面臨重重困難，故使反竊電工作面臨著無證風險[5]。

基于以上三個方面，要求在開展反竊電診斷中，必須采用高科技手段從中獲取確鑿證據(jù)，而融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備在反竊電診斷中的應用可以實現(xiàn)這一點。

3 融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備在反竊電診斷中的應用

3.1 融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備的構成

融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備屬于一種終端設備，該設備的構成主要是由可穿戴技術以及增強現(xiàn)實AR 技術共同構成的。其中，增強現(xiàn)實AR 技術可將虛擬信息與現(xiàn)實信息相互結合，形成一種新型的集成技術，可將現(xiàn)實空間及時間方面抽象的信息利用計算機技術進行模擬仿真，然后在將信息進行疊加，從而使反映現(xiàn)實的虛擬信息形成，并反用于現(xiàn)實世界，這種虛擬信息能夠被人感知，使人們的感官體現(xiàn)超脫于現(xiàn)實。隨著兩項技術持續(xù)發(fā)展，結合當前新興的交互技術，使得遠程視頻技術得以形成并應用，能夠實現(xiàn)技術優(yōu)勢的互補，使虛擬信息更加有效的顯現(xiàn)。

可穿戴技術、交互技術、增強現(xiàn)實AR 技術融合應用的智能頭盔設備包括背景認知、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)通信以及基于三維模型的數(shù)字化遠程指導（見圖1）。

圖1 增強現(xiàn)實AR 技術融合應用的智能頭盔設備

3.2 具體應用

3.2.1 用于反竊電場景下的現(xiàn)場巡查、診斷和及時培訓

研發(fā)智能增強現(xiàn)實AR 眼鏡、檢查終端（電流鉗）的集成裝置，使之形成增強現(xiàn)實AR 可穿戴裝備，可以應用于反竊電場景下的現(xiàn)場巡查、診斷和即時培訓。裝置可進行負荷遠程監(jiān)測、多點同步監(jiān)測、倍率核查、向量分析、現(xiàn)場取證、電表校驗、漏電檢測、閉環(huán)數(shù)據(jù)上傳等功能。同時AR 裝置以其第一視角可視化信息遠程疊加在用電檢查人員的視野中的目標對象上，與營銷計量中心進行多媒體數(shù)據(jù)互動。

3.2.2 協(xié)同人工智能分析技術開展反竊電診斷

該設備能夠與人工智能技術專家系統(tǒng)之間協(xié)同，該系統(tǒng)的結構圖見圖2所示，專家系統(tǒng)屬于一種智能化電腦程序，該程序能夠對特定難題及相關領域通過專家級水平對其進行解決，其主要的特征便是匯聚了一定量的專家知識，并且可以通過專家知識來根據(jù)信息作出推斷和決策。一般是由推理設備、專家知識庫、綜合數(shù)據(jù)庫、終端設備接口等部分組成，其核心部分便是推理設備和專家知識庫。其中，專家知識庫能夠將專家知識進行結合，是問題診斷以及解決的重要依據(jù)。而推理設備屬于系統(tǒng)的執(zhí)行機構，能夠對問題進行診斷，根據(jù)專家知識語義，采取策略將問題反映的現(xiàn)象進行解釋，并對問題的解決進行執(zhí)行，然后將執(zhí)行結果在動態(tài)庫空間中記錄，為今后類似問題的解決提供依據(jù)。收集整理歸納現(xiàn)有竊電案例，采用人工智能技術進行診斷分析，形成知識庫，并對機器學習進行訓練，便于今后遇到類似的竊電場景時系統(tǒng)展現(xiàn)相關類似的竊電案例作為參考，幫助用電檢查人員及時決策應對措施。

圖2 人工智能專家系統(tǒng)結構示意圖

3.2.3 開發(fā)反竊電專家系統(tǒng)知識庫

構建反竊電專家知識庫，包含綜合數(shù)據(jù)、問題知識規(guī)則、典型案例、數(shù)據(jù)信息事實。根據(jù)計量裝置現(xiàn)場現(xiàn)象的描述，通過執(zhí)行規(guī)則動作，經過不斷地推理，對竊電類型和問題的求解推斷出結論。反竊電計算分析服務負責提供反竊電算法模型，計算分析海量用電信息數(shù)據(jù)，并不斷組合優(yōu)化模型，定位異常線損區(qū)域或疑似竊電用戶，判斷竊電行為。該系統(tǒng)融合運用了人工智能技術、計算技術，創(chuàng)建反竊電診斷知識庫，通過人機對話方式指導用電檢查人員對竊電情況進行指導、診斷和遠程協(xié)助指導，提高判斷竊電行為的準確度。

3.2.4 支持反竊電智能診斷平臺系統(tǒng)的搭建

反竊電智能診斷平臺系統(tǒng)整體架構可劃分為“設備層、網(wǎng)絡層、服務層、應用層”四層架構（見圖3所示）。對客戶各種數(shù)據(jù)進行多方面、多維度的實時在線監(jiān)測，并對其內在的關聯(lián)性、邏輯關系進行深入挖掘和自主分析，自動篩選，為動態(tài)預警提供支持。

圖3 反竊電智能診斷平臺系統(tǒng)架構圖

4 結語

綜上所述，融合增強現(xiàn)實AR 可穿戴設備是反竊電智能診斷平臺系統(tǒng)的重要組成部分，能夠將可穿戴技術、增強現(xiàn)實AR 技術與人工智能技術相結合，從而實現(xiàn)反竊電智能診斷，不僅如此，該設備還能夠實現(xiàn)遠程協(xié)助指導，通過反竊電專家知識庫，結合案例為檢查人員提供指導，可實現(xiàn)反竊電診斷準確性的提升，從而獲取確鑿的竊電證據(jù)，為反竊電工作的有效開展提供條件。