基于AR的变电动态运维系统研究与设计

2020-11-25蒋奇

电子技术与软件工程 2020年3期

蒋奇

（云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市 650200）

变电运维管理是集中人员，设备调配为一体的工作方式，它具有一定的系统性和复杂性，由于完成工作时间较为紧迫、工作流程较为严格，需要有动态的运维系统，全面提高变电运行效率。使用动态运维作业系统，一方面，能够帮助作业人员有效获取设备的运行参数、运行模式、以及运维作业工单等等，另一方面，它改变传统工作方式存在的弊端，及时地将现场信息反馈给指挥中心。众所周知，变电设备在进行管理过程中涉及到的内容较为广泛、种类多、结构复杂，不仅包括变压器、互感器、避雷器、断路器等等，还包括电容器、电抗器等装置，为了全面提高变电设备的运行效率，要加大变电设备运维管理工作，针对目前变电运维具有的特点，要以提高工作效率为主，全面推广动态管理模式。

纵观我国运维管理工作，使用的是PMS系统，它主要是以资产管理为中心，业务覆盖全部门。能够在最大范围内进行变电运维过程一体化的管理，它是一种依托计算机信息平台建立的集约化精准化管理，以提高企业的经济效益和资产管理水平为主，PMS它是生产管理为一体的工作平台，能够实现远程操控，加大生产管理中的风险管控。该系统在运维检修过程中起到积极的推动作用，在某种程度上，PMS它更像是一个离线管理系统。也就意味着，在电力系统运作过程中，无法对人员设备信息进行及时的跟踪调查，只能凭借传统的工作经验进行作业。使得运维方案并不科学，这样无法帮助现场作业人员对变电设备信息进行掌握。除此之外，该系统在运作过程中，实用性并不高，系统存在一定的缺陷，无法如实反映设备的整体运行情况，与此同时，它所携带的数据再进行终端接收时，只有现场的管理人员才能够接受到信息，然而，针对发送出来的信息无法准确获得，有时间差，这样就不能满足后续施工建设需求，相关的人员无法在最大范围内获取信息，使得双方信息流通不足。

在对以上变电设备运维系统分析时，为了更好地解决上述问题，文章在探究过程中是基于AR变电运维系统进行研究和设计，依托计算机信息技术，充分发挥在线监测系统的作用，以数据采集存储处理运行分析为主，通过完整的记录变电设备的整体运作情况，使得运维作业人员能够更加快速，准确地了解设备运行情况，实现设备、人员等一系列内容的实施监管，也就表明在现阶段的电力系统中，使用AR技术能有效地解决信息定位不准确、信息存在时差、运维现场指挥中心信息传递不流畅等一系列的问题。

1 AR技术研究内容

AR技术也称之为扩增实境技术，它是一种融合多媒体、人机交互，建立起了一种信息技术，能够实现计算机机器的自主学习，进行图像识别处理，是计算机发展一定阶段的高科技产物，AR技术能对用户进行实时追踪。通过系统运作，更好地感知用户的逻辑操作能力，然后形成一个科学而又虚拟的操作环境，融合多种科学信息技术，将数据结果输入到视频显示器中，也可以配备多种语音播放的功能。

例如：相关的变电运维作业人员可以佩戴AR装备，AR智能眼镜。在某种程度上，AR智能眼镜和普通的眼镜大致形状相似，然而在眼镜的侧面安装摄像头。对视频信息进行采集，它是以镜片作为大显示装备，配备耳机进行声音的输入和输出。要求现场运维人员佩戴AR智能眼镜，能有效的监测某变电装置的运作情况，可以将该台设备的信息及时的传输给使用人员，做好变电装置的跟踪检测工作，充分发挥跟踪注册技术的优势。除此之外，AR技术融合跟踪注册技术能有效提高食物跟踪的处理能力，BP神经网络能全面提高跟踪的准确度，能够确保该系统深入学习，实现一个构建一个多层次的感知神经网络。能够对设备目前的运作情况进行运维记录，充分发挥变电装置的优势。现场运维人员可以根据实际信息进行操作，如果发现现场装置情况和实际作业存在不符，可以使用摄像头功能将现场的情况及时的反馈给指挥中心。进而，能够获取指挥中心的指令和引导信息，解决现场情况，全面提高运维工作的实效性。

AR技术它是融合现实虚拟的一种技术，能有效地对现实世界进行不同感官形式的表达，这种连续的方式，通过真实环境感知虚拟环境，它是一种跨度。为了解决变电动态运维系统实际的工作难题，可以在电力系统中使用AR技术，能有效地解决信息定位不准确、信息获取不通畅等一系列的问题，全面提高人员的信息交流能力，AR技术，它主要使用定位系统和惯性传感器对终端位置进行定位，然后和后端服务系统一起进行搜索，有效的识别信息，AR技术可以使用在变电站运维作业中能够提高现场运维作业效率[1]。

目前在对AR技术研究过程中，需要对具体的内容进行分析，可以充分发挥AR技术的使用优势，对于AR技术中的识别技术来说，它主要是基于标识物进行识别，通常有条形码、二维码等等，它能够根据系统上的标签进行物体识别，而没有标识的物体可能会根据形状、颜色、位置等各类关键信息进行智能识别，然后将信息反馈给变电装置。针对目前的运作情况进行运维记录，充分发挥设备的运行效率，除此之外，现场运维人员也可以根据有用信息进行运维操作，认为现场装置和工作单出现差别的情况，可以及时的反馈给指挥中心，使用R系统能在进行AR系统技术研究时，帮助运维人员进行数据的分析。

2 变电动态运维系统分析

对于变电动态运维系统来说，它主要是指变电设备进行在线检测、物联网、图像识别为一体的数据信息基础，是一种变电设备的诊断技术，能有效地提高数据的准确性。在进行变电装置生命周期分析时，要以完整、科学为依据，充分发挥跟踪和记录的优势，尤其是在智能指挥系统中能够自动化生成管理调度任务，充分发挥人员、工具、设备的作用，直接生成下发作业工单，通过视频监控技术，对施工现场进行指挥，充分发挥现场运维工作的优势[2]。

目前在进行变电动态运维系统分析时，主要有以下几个方面：

（1）它能实现主站多画面监控，实现操作过程的实时监管，针对现场设备人员作业进行全方位分析，对各个环节的工作进行全方位的把控，确保各个环节相互配合，相互协调。

（2）电动态运维，它能够通过远程诊断技术，及时的查看设备的实时运作情况和人员进行交流，提高作业的可靠性和科学性在运维工作现场，可以使用AR技术全面提高运维工作人员的时效性。无论是设备所需要的信息作业工单，还是现场所附带的各类指标，应该通过管控记录的方式及时的处理，做好事故分析和责任归属的探究工作。在最大范围内和指挥中心进行信息互通资源共享，全面提高变电动态运维到管理效率[3]。

（3）动态运维，它能有效的进行上位机的在线检测，根据运维工作的实际需求，及时的扩展变电设备，充分发挥在线检测的时效功能。在进行监测数据分析时，应该充分发挥模型关键，做好数据的统一输出和管理工作。目前，在对变电站设备状态分析时，应该以监视和评估为主，向指挥中心及时的传输实时状态数据，提高设备的可靠性和稳定性，从而充分发挥数据的实效性。通过AR技术和多媒体通信进行接口，使得动态运维子站具备信息传输功能。相关的作业人员可以佩戴和工程设备相关的AR装置，可以实现机器人现场采集作业，在最大范围内实现电力数据的有效传输[4]。

（4）对于基于AR技术的变电动态运维系统来说，它主要依托于大数据、云计算具有较高的可靠率和高效率，在进行变电动态运维系统开发和设计时，应该满足变电设备可靠性依据，全面提高AR现场检测，远程指导的真实需求，提高设备的可扩展性。通常情况下，需要将变电设备系统划分为四个层次，主要进行变电动态运营信息的采集工作、通讯集成工作、服务和管理、强化高级应用。在变电动态运维系统数据采集完成之后，需要相关的作业人员佩戴AR装备进行现场数据的采集，充分发挥信息生产管理系统的优势，可以在通信集成层实现数据的传输，严格的遵循网络传输协议。可以实现远程指挥，也能进行信息交互和指令交换，充分确保生产管理结构的规范性。在服务和管理层面，它能够完成和指挥中心后台服务器相关的信息传输内容，充分发挥管理后台资源的优势，加大AR信息管理，做好故障归档、视频监管、人员管理。将故障归档上升到高的层次，充分发挥科学技术的优势，将设备的故障及时的传输到数据层进行不同级别的记录和处理工作。在高级应用层面，应该对AR技术进行全方位的监管，做好现场检测变电设备动态运维故障诊断、远程指导设备、台帐、人员指挥等等一系列的内容，充分发挥高级应用的优势，做好现场视频的录制，将现场设备的信息及时到传送给服务器，服务器的相关作业人员，通过信息的在线检测和加工实现快速定位[5]。

（5）在进行设备模型管理时，针对变电设备的3D模型进行分析，该3D模型管理时要对变电器的每个组件进行合成，通过多媒体AI显示器进行分析，然后模拟每个变电设备的内部构成，做好视频库的管理以及录制工作，按照相应的日期、大小、设备名称实行分类管理。将具体的物品存储到仓库中，在系统中进行备注，这时相关的作业人员要根据系统用户的实际情况，可以适当的添加和删除人员名单工作年限资料，对人员信息进行科学管控，实现人员动态查找[6]。

3 AR技术在变电动态运维系统中的应用设计

3.1 基于AR的变电站信息库

使用AR技术能帮助现场作业人员更好地完成运维管理工作，它具有一定的引导作用，通过大量的辅助信息，完善变电站信息库建设工作，满足变电运维工作大容量的技术需求[7]。

3.2 精确定位

AR技术它也有精准定位的优势。相关的变电运维工作人员可以将AR系统内部放置设置GPS或者是Wi-Fi模块，能够方便人员了解目标位置，做好周围现场的检查工作，全面提高信息的可靠性和真实性。精准定位技术，它是以位置信息作为主要的搜索载体，能有效地进行定位、搜索地理图形、做好变电站模型建设，全方位的进行仿真模拟实验具有较高的科学性[8]。

3.3 视角跟踪

视角跟踪技术在进行研究过程中，它主要是依托AR对现实环境的增强技术。对现实的目标环境进行记录，找到目标区域相关的信息，变电运维人员设置AR系统，配置相关的摄像头。摄像头同作业人员一起完成记录工作，在计算机的屏幕上进行显示，能有效地得到准确位置信息，也可以在此目标位置上添加辅助性的文字标签、地理图等等，充分发挥视角跟踪技术的优势，它是一种参数传入系统，能及时地、准确地得到信息，给运维工作高效进行带来巨大的帮助[9]。