基于增强现实技术的机房智能设备巡检平台研究

2018-04-10李平舟

电力与能源 2018年1期

李平舟

(西安电子科技大学物理与光电工程学院，西安　710071)

机房及设备的各重要参数直接影响整个系统的正常工作，日常巡检数据多作为机房服务器等设备的反馈信息在电网系统、航天、军工等各个领域应用广泛，对巡检的精度、方式等要求也逐渐提高。目前，人工依托纸张记录的方式、二维码扫描设备记录等方式为主要应用形式，用蓝牙室内定位方式采取主动捕获和被动捕获两种方式采集服务器信息及智能规划巡检路线，并结合增强现实技术进行智能机房巡检平台研究。

1　机房智能设备巡检平台设计原理

智能巡检平台搭载图像识别模块并结合蓝牙定位模块，通过后台管理系统查询设备相关信息。通过设备搭载的摄像头采集设备图像信息，编码压缩后上传到后台管理系统，经后台知识库匹配判断，提示设备巡视重点，后台管理系统信息交互模块负责对设备图像信息与设备运行及其他相关信息进行集成，编码后下发至智能平台。

1.1　增强现实技术原理及应用

增强现实技术主要通过对计算机所采集到的音频、视频、位置等信息进行现实强化，使真实环境和虚拟信息实时地叠加到同一个画面或空间同时存在[1]。真实环境的信息主要是通过摄像头、传感器等设备获取；虚拟信息则通过图像识别、标定、数据处理等手段处理，使人机交互更加有效。

1.2　蓝牙室内定位技术原理及应用

由于电网通信机房的设备众多，考虑到二维码等传统编码方式工作量大且为有限量难以应对机房设备的大量增加、全球定位系统(GPS)及北斗系统覆盖区域局限、坐标信息泄露等问题，本方案采用蓝牙室内定位技术，建立电网自身的室内坐标库，将三维坐标作为设备信息的唯一身份特征从而提高坐标信息利用率。

基于指纹技术的蓝牙室内定位系统是通过实际测量蓝牙多径信号，建立相应的机房位置指纹库，再将需要定位的蓝牙设备的实测数据与指纹库进行比对得出设备实际位置的技术。该技术分为两个阶段实施：离线阶段和在线定位阶段。离线阶段主要是采集所需定位的机房各位置的蓝牙信号强弱形成指纹库，在线定位阶段则是对蓝牙信号的采集、判定、比对、距离估算等工作。考虑电网机房设备的复杂性，采用三维坐标定位的方式识别目标并建立自身数据库信息，在识别及加载信息方面都对坐标资源充分利用。

2　基于增强现实技术的机房智能设备巡检平台设计

2.1　基于增强现实技术的巡检平台系统设计

研究基于增强现实技术的机房设备智能巡检平台，通过现场可穿戴设备回传数据，经过状态检修管理生成检修策略，产生任务单，可穿戴设备作业端任务单及标准化作业指导书范本等产生作业包，下载至移动终端机上进行操作，完成后回传给服务器。智能巡检平台业务系统架构图见图1。

图1　智能巡检平台业务系统架构图

研究基于室内定位系统的目标识别软件平台，增强现实(AR)智能巡检设备在巡视作业人员作业过程中采用两种方式对目标进行识别：主动识别和被动识别。主动识别为作业人员根据自身多年经验对异常明显目标进行图像等信息的调取，并检查目标现状进行匹配检查。被动识别为后台系统通过对作业人员的位置追踪选取离作业人员距离最近并未巡检过的目标进行巡检与目标信息匹配。

被动识别巡检过程中对目标的识别采用三维坐标身份定位的方式来保证目标的唯一性，而非传统的二维码辨别身份，充分发挥位置数据库的作用降低数据库种类和数量。当巡检人员位置确定时，后台会计算工作人员与各个目标的距离，设置阈值则可以筛选出需要采集的巡检目标。后台处理软件编程流程图如图2、图3所示。