CN106920071B - 变电站现场作业辅助方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变电站现场作业辅助方法和系统。所述方法包括步骤：接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息；将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象；获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息；将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。本发明能够自动匹配作业辅助信息，提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种变电站现场作业辅助方法和一种变电站现场作业辅助系统。
背景技术
变电站是电力系统中非常重要的生产场所，变电站能否安全运行影响到整个电网的安全稳定，只有变电站安全运行，才能给企业、作业人员提供安全、可靠、合格的电能。变电站现场作业具有操作繁琐、专业性强、危险系数高等特点，现场作业一旦出错，可能造成变电站设备损坏及大面积停电事故，造成极大经济损失及人员伤亡，后果严重且不可逆。这些都对现场作业人员的素质、技能等提出了非常高的要求。
为确保变电站现场作业安全可靠、标准化、规范化，加强现场作业的管理与支撑非常重要。传统技术中，一般采用纸质的作业指导书、操作票、作业卡、作业记录、作业报表等现场作业辅助方式，但这种方式信息不直观，作业人员需要花较多时间翻阅查询，作业效率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种变电站现场作业辅助方法和系统，能够提高作业效率。
一种变电站现场作业辅助方法，包括步骤：
接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息；
将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象；
获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息；
将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。
一种变电站现场作业辅助系统，包括增强现实现场装置和增强现实后台支撑装置，所述增强现实现场装置包括增强现实交互模块和叠加模块，所述增强现实后台支撑装置包括辅助信息检索模块；
所述增强现实交互模块用于向辅助信息检索模块发送作业辅助信息获取指令；
所述辅助信息检索模块用于接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息，将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象，获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息，将所述作业辅助信息发送给叠加模块；
所述叠加模块用于将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。
上述变电站现场作业辅助方法和系统，将增强现实设备应用于变电站现场作业辅助工作中，在作业人员需要获取作业辅助信息时，调用增强现实设备获取真实场景中作业对象的相关信息，根据真实场景中作业对象的相关信息自动识别出作业对象，然后根据识别出的作业对象自动检索匹配作业任务以及作业辅助信息，无需人工查询，提高了作业效率和准确性。另外，增强现实设备的视窗中即可以显示真实场景，又可以显示作业辅助信息，作业辅助信息呈现更直观，有助于作业人员正确理解、正确执行，提高了作业的安全性和规范性。
附图说明
图1为一实施例的变电站现场作业辅助方法的流程示意图；
图2为一实施例的变电站现场作业辅助系统的结构示意图；
图3为一实施例的实现作业辅助信息显示的示意图；
图4为另一实施例的变电站现场作业辅助系统的结构示意图；
图5为一实施例的实现作业指导信息显示的示意图；
图6为另一实施例的变电站现场作业辅助系统的结构示意图；
图7为一实施例的录制作业现场信息的示意图；
图8为一具体实施例的线路导航显示效果的示意图；
图9为一具体实施例的作业辅助信息显示效果的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
如图1所示，一种变电站现场作业辅助方法，包括步骤：
S110、接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息；
S120、将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象；
S130、获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息；
S140、将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。
上述变电站现场作业辅助方法利用增强现实设备，能够自动检索匹配作业对象、作业任务以及作业辅助信息，提高了作业效率和准确性以及作业的安全性和规范性。下面对各个步骤进行详细介绍。
在步骤S110中，增强现实技术(简称AR技术)，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间同时存在，从而达到超越现实的感官体验。
增强现实设备可以采用现有技术中已有的设备，例如增强现实眼镜等。增强现实设备具备计算能力，既是视觉输出设备，又是信息输入设备，功能已经非常强大，它集成了透明显示器、眼睛跟踪系统、光学传感系统、位置传感系统、话筒系统、摄像系统等。通过增强现实设备，不仅可以呈现虚实融合的画面或空间，还可以感知物理环境数据，可以感知、追踪作业人员的声音、动作等交互信号，也可以获取作业现场环境、作业对象的图像、视频、位置等信息。将增强现实设备应用于变电站现场作业辅助中，结合现场作业辅助实际需求进行相应的开发，方便现场作业人员操作使用，有效帮助现场作业人员安全、规范、高效地工作。
考虑到作业辅助信息或者其他信息若在手持式终端中显示时，作业人员视线需要在手持式终端与变电站实际设备之间来回切换，同时双手需要在作业工具与手持式终端之间来回切换，不仅效率不高而且很容易出现差错。因此，在一个实施例中，增强现实设备优选为头戴式增强现实设备，例如头戴式增强现实眼镜。作业人员只需将头戴式增强现实设备戴在头上就可以通过声音、动作和凝视等进行控制，双手得以解放，无需额外设备，大大提高了作业的效率和准确率。
作业对象即作业人员需要操作的变电站中的某设备。作业辅助信息用于为作业人员提供作业过程中的指导，即作业人员对作业对象需要进行的操作，例如，在作业对象为机构箱门时，作业辅助信息为检查机构箱门应上锁。在作业人员需要查看某作业对象的作业辅助信息时，增强现实设备获取作业现场中作业对象的相关信息，例如作业对象的二维码、图像、位置和特征等。
在步骤S120和步骤S130中，可以预先设置底层数据库，底层数据库包括变电站空间信息库、设备模型信息库、作业任务信息库、作业人员信息库、作业辅助信息库、专家信息库、作业过程信息库等。其中，以变电站相关制度、标准化作业指导书为主要依据，结合大量历史数据、资料，构建作业辅助信息库，作业辅助信息包括文字、图片、视频、三维动画等多种形式。底层数据库有相应管理工具，可用于数据库信息录入、维护、更新、扩展，进行分级、分权限规范管理，确保信息安全。
设备模型信息库存储有变电站包含的各设备模型的相关数据，也即是变电站包含的各对象的相关数据。将获取的真实场景中的作业对象的相关信息与设备模型信息库中存储的数据进行匹配运算，识别出对应的作业对象，即识别出作业人员操作的是变电站中的哪一个设备。
作业任务信息库存储有作业对象和作业任务的关联关系。识别出作业对象后，将作业对象与作业任务信息库中存储的数据进行匹配运算，获得对应的作业任务。
作业辅助信息库存储有作业对象、作业任务和作业辅助信息的关联关系。获得作业对象和作业任务后，将作业对象和作业任务与作业辅助信息库中存储的数据通过名称匹配、编号匹配等方法进行匹配运算，从底层数据库中检索出对应的作业辅助信息。
另外，由于作业辅助信息一般包括文字、图片、视频、三维动画等多种形式，作业人员有可能只想获得一种或几种形式的作业辅助信息，因此在根据作业对象和作业任务进行作业辅助信息的检索时，还可以结合作业人员选择的辅助信息的类型，例如类型为文字、图片、视频、动画等，然后运用名称匹配、编号匹配和属性匹配等方法，从底层数据库中检索出对应的作业辅助信息。
在步骤S140中，增强现实设备的视窗中不仅显示作业辅助信息，还显示有变电站工作现场的真实场景。为了达到更好地显示效果，让作业人员了解是哪一个作业对象的作业辅助信息，在一个实施例中，将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示的步骤包括：
S1401、将所述作业辅助信息进行全息影像化，并将所述作业辅助信息的空间位置设置为所述作业对象之上或者所述作业对象的相邻位置，其中相邻位置为所述作业辅助信息与所述作业对象之间的距离小于预设阈值；
辅助信息全息影像化可以根据现有技术中已有的方式实现。全息影像化后，可以根据作业人员与作业对象的距离适时调整作业辅助信息字体的大小等，提高了作业人员的体验。将作业辅助信息与作业对象在空间位置上保持一致或邻近，可以方便作业人员准确了解是哪一个作业对象的作业辅助信息，以便作业人员准确理解、正确执行，提高作业安全性和规范性。作业对象的空间位置等信息可以从增强现实设备获取的变电站工作现场中的信息中获取，也可以从底层数据库中获取。
S1402、将全息影像化后的所述作业辅助信息按照设置的空间位置在所述增强现实设备的视窗中显示；
全息影像化后的作业辅助信息通过增强现实设备传送到作业人员视野中，呈现于变电站现实场景中作业对象之上或邻近处合适位置，实现全息影像化作业辅助信息叠加到现实场景的功能。
作业人员在作业过程中可能会遇到操作难题，此时需要求助于专家，传统技术中的变电站作业辅助系统并不能很好地解决该问题。针对该缺陷，本发明可以实现现场作业人员与远程专家之间的实时多媒体互动。所以，在一个实施例中，本发明方法还可以包括步骤：
S150、接收到专家支撑请求指令时，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，向关联的专家发送所述作业现场信息；
当作业人员需要请求专家支撑时，头戴式增强现实设备获取与作业人员同视角的作业现场信息，作业现场信息包括现实场景的音频和视频信息等。关联的专家接收到作业现场信息并显示，即可以与现场作业人员同视角看到作业现场的情况。相较于在固定位置安装摄像头等方式获取现场作业信息并发送给专家查看的方案，本发明通过头戴式增强现实设备可以获取与作业人员同视角的音频和视频信息等，有助于专家快速、准确判断问题，专家根据同视角的作业现场信息可以给出更为准确的指导建议，从而提高作业的准确率。
由于变电站结构复杂，所以每种作业类型需要有特定的专家支撑，具体向哪一个专家发送作业现场信息需要实际情况进行确定。因此，在一个实施例中，所述作业现场信息包括作业对象的相关信息；向关联的专家发送所述作业现场信息的步骤包括：
S1501、将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象，获得所述作业对象所对应的作业任务；
S1502、根据所述作业对象和所述作业任务选择关联的专家，向选择的专家发送所述作业现场信息。
专家信息库存储有每个专家擅长处理的作业类型。识别出作业对象和作业任务后，将该作业对象和作业任务与专家信息库中的数据进行匹配，选择出合适的专家，然后向对应的专家发送作业现场信息，以使作业人员得到正确的作业指导信息。
S160、接收关联的专家根据所述作业现场信息返回的作业指导信息，将所述作业指导信息在所述头戴式增强现实设备的视窗中显示；
专家返回的作业指导信息包括专家音视频、专家输入的文本指导信息等等。为了达到更好的显示效果，在一个实施例中，将所述作业指导信息在所述增强现实设备的视窗中显示的步骤可以包括：
S1601、将所述作业指导信息进行全息影像化，并将所述作业指导信息的空间位置设置为所述作业对象之上或者所述作业对象的相邻位置，其中相邻位置为所述作业指导信息与所述作业对象之间的距离小于预设阈值；
S1602、将全息影像化后的所述作业指导信息按照设置的空间位置在所述头戴式增强现实设备的视窗中显示。
本发明还可以实现作业现场信息的录制功能。在一个实施例中，本发明方法还可以包括步骤：
S170、接收到作业现场信息录制开始指令时，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并对所述作业现场信息进行存储；
当作业人员需要录制现场信息时，头戴式增强现实设备获取作业人员作业的相关信息，包括现实场景音频、视频信息，与作业任务、作业对象、作业人员、作业时间等，然后将这些信息存入底层数据库中，从而实现了作业全过程以现场作业人员同视角自动录制存储，保证了现场数据记录的客观、准确、及时，有助于后期分析评估。
S180、接收到作业现场信息录制结束指令时，停止获取变电站工作现场的作业现场信息；
当作业人员不需要录制现场信息时，或者现场作业结束时，不再获取作业人员作业的相关信息。
基于同一发明构思，本发明还提供一种变电站现场作业辅助系统。下面结合附图对本发明系统的具体实施方式进行详细介绍。
如图2所示，一种变电站现场作业辅助系统，包括增强现实现场装置100和增强现实后台支撑装置200，所述增强现实现场装置100包括增强现实交互模块110和叠加模块120，所述增强现实后台支撑装置200包括辅助信息检索模块210；
所述增强现实交互模块110用于向辅助信息检索模块210发送作业辅助信息获取指令；
所述辅助信息检索模块210用于接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息，将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象，获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息，将所述作业辅助信息发送给叠加模块120；
所述叠加模块120用于将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。
上述变电站现场作业辅助系统包含的增强现实现场装置100和增强现实后台支撑装置200可以均运行在增强现实设备中。但是考虑到增强现实设备的数据处理能力等因素，在一个实施例中，所述增强现实现场装置100可以安装在所述增强现实设备内，所述增强现实后台支撑装置200可以安装在变电站机房的计算机中。将增强现实现场装置100和增强现实后台支撑装置200分开安装，可以降低增强现实设备的数据处理压力，降低增强现实设备的体积，以及提高作业辅助的效率。计算机提供计算能力、储存能力以及联网所需网络硬件，还包括传统的输入设备，如鼠标、键盘等，服务器部署在变电站机房等位置，与增强现实现场装置100通过高速无线网络等进行通信。
上述变电站现场作业辅助系统利用增强现实设备，能够自动检索匹配作业对象、作业任务以及作业辅助信息，提高了作业效率和准确性以及作业的安全性和规范性。下面对各个装置的功能进行详细介绍。
增强现实设备可以采用现有技术中已有的设备，例如增强现实眼镜等。将增强现实设备应用于变电站现场作业辅助中，结合现场作业辅助实际需求进行相应开发，变电站现场作业辅助系统功能得到丰富与完善。考虑到作业辅助信息或者其他信息若在手持式终端中显示时，作业人员视线需要在手持式终端与变电站实际设备之间来回切换，同时双手需要在作业工具与手持式终端之间来回切换，不仅效率不高而且很容易出现差错。因此，在一个实施例中，增强现实设备优选为头戴式增强现实设备，例如头戴式增强现实眼镜。作业人员只需将头戴式增强现实设备戴在头上就可以通过声音、动作和凝视等进行控制，双手得以解放，无需额外设备，大大提高了作业的效率和准确率。
本发明变电站现场作业辅助系统可以以虚拟菜单的形式显示在增强现实设备的视窗中。增强现实设备获取作业人员声音、动作等交互信号，增强现实交互模块110输出对应的交互指令，例如“点击”、“关闭”等，通过高速无线网络传至增强现实后台支撑系统200，增强现实后台支撑系统200根据当前交互菜单内容及交互指令确定应运行的程序，例如调用“辅助信息检索模块”或者返回上一级菜单等。
以一具体实施例为例，作业人员佩戴增强现实眼镜，虚拟菜单浮现于作业人员视野中，虚拟菜单包括“作业开始”图标，作业人员选择该“作业开始”的图标，增强现实交互模块110输出对应的“打开”交互指令，辅助信息检索模块即被触发，开始运行。
可以预先设置底层数据库，底层数据库包括变电站空间信息库、设备模型信息库、作业任务信息库、作业人员信息库、作业辅助信息库、专家信息库、作业过程信息库等。其中，以变电站相关制度、标准化作业指导书为主要依据，结合大量历史数据、资料，构建作业辅助信息库，作业辅助信息包括文字、图片、视频、三维动画等多种形式。底层数据库有相应管理工具，可用于数据库信息录入、维护、更新、扩展，进行分级、分权限规范管理，确保信息安全。
某个作业人员当天应完成的作业任务，事先已输入系统中“作业任务信息库”中。作业人员可以自行设置用于指示线路的作业线路模块，然后就可以根据“作业线路”到达作业对象附近，辅助系统辅助其锁定作业对象(变电站某设备)。
如图3所示，在作业人员需要查看某作业对象的作业辅助信息时，增强现实设备获取作业人员交互信号，增强现实交互模块110向辅助信息检索模块210发送作业辅助信息获取指令，辅助信息检索模块210调用增强现实设备获取作业现场中锁定的作业对象的相关信息，例如作业对象的二维码、图像、位置和特征等，与底层数据库的设备模型信息库中变电站设备模型等数据匹配运算，识别出对应的作业对象，根据作业对象查询底层数据库中作业任务信息库，输出对应作业任务，运用名称匹配、编号匹配等方法，从底层数据库的作业辅助信息库中检索出对应的作业辅助信息，传至叠加模块120进行显示。
另外，由于作业辅助信息一般包括文字、图片、视频、三维动画等多种形式，作业人员有可能只想获得一种或几种形式的作业辅助信息，因此在根据作业对象和作业任务进行作业辅助信息的检索时，还可以结合作业人员通过虚拟菜单对应功能项选择的辅助信息的类型，例如类型为文字、图片、视频、动画等，然后运用名称匹配、编号匹配和属性匹配等方法，从底层数据库中检索出对应的作业辅助信息。
为了达到更好地显示效果，让作业人员了解是哪一个作业对象的作业辅助信息，在一个实施例中，所述叠加模块120包括：
设置单元1201，用于将所述作业辅助信息进行全息影像化，并将所述作业辅助信息的空间位置设置为所述作业对象之上或者所述作业对象的相邻位置，其中相邻位置为所述作业辅助信息与所述作业对象之间的距离小于预设阈值；
辅助信息全息影像化可以根据现有技术中已有的方式实现。全息影像化后，可以根据作业人员与作业对象的距离适时调整作业辅助信息字体的大小等，提高了作业人员的体验。
作业辅助信息通过网络实时传输到增强现实现场装置100，叠加模块120将作业辅助信息全息影像化，同时，如图3所示，根据增强现实设备获取的作业对象相关信息，例如位置数据、眼睛跟踪数据等，并将作业辅助信息空间位置设置为作业对象之上或邻近处合适位置。
将作业辅助信息与作业对象在空间位置上保持一致或邻近，可以方便作业人员准确了解是哪一个作业对象的作业辅助信息，以便作业人员准确理解、正确执行，提高作业安全性和规范性。
叠加单元1202，用于将全息影像化后的所述作业辅助信息按照设置的空间位置在所述增强现实设备的视窗中显示；
全息影像化后的作业辅助信息通过增强现实设备传送到作业人员视野中，呈现于变电站现实场景中作业对象之上或邻近处合适位置，实现全息影像化作业辅助信息叠加到现实场景的功能。
作业人员在作业过程中可能会遇到操作难题，此时需要求助于专家，传统技术中的变电站作业辅助系统并不能很好地解决该问题。针对该缺陷，本发明可以实现现场作业人员与远程专家之间的实时多媒体互动。所以，在一个实施例中，如图4所示，变电站现场作业辅助系统还包括远程专家装置300。在一个实施例中，远程专家装置300可以安装在远程终端中，远程终端可以为移动终端，例如手机和平板电脑等，也可以计算机。将远程专家装置安装在移动终端中，专家即可以不受限于地点与时间的限制，实时提供作业指导给现场作业人员。计算机提供计算能力、储存能力以及联网所需网络硬件，还包括传统的输入设备，如鼠标、键盘等。增强现实后台支撑装置200可以通过高速有线网络等连接远程专家装置300。另外，远程专家装置300包括专家交互模块310，所述增强现实后台支撑装置200还包括专家模块220。
所述增强现实交互模块110还用于向专家模块220发送专家支撑请求指令；
所述专家模块220用于接收到专家支撑请求指令时，建立所述增强现实现场装置100和所述远程专家装置300之间的连接，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并发送给专家交互模块310；
所述专家交互模块310用于根据所述作业现场信息获得作业指导信息，将所述作业指导信息发送给叠加模块120；
所述叠加模块120还用于将所述指导信息在所述头戴式增强现实设备的视窗中显示。
如图5所示，在作业人员作业过程中需要请求专家支撑时，通过虚拟交互界面确认“专家支撑”，头戴式增强现实设备获取作业人员交互信号，增强现实交互模块110向专家模块220发送专家支撑请求指令，专家模块220功能即被触发。专家模块220访问底层数据库中专家信息库，根据作业对象和作业任务等选择合适专家，并建立增强现实现场装置100与远程专家装置300间的连接，调用头戴式增强现实设备获取与现场作业人员同视角的现实场景音频、视频等作业现场信息，通过网络实时传至远程专家装置300，通过专家交互模块310呈现于远处支撑专家计算机上。同时专家交互模块310将专家音视频以及专家输入的指导信息等作业指导信息实时传至增强现实现场装置100，由叠加模块120将信息全息影像化推送到作业人员视野中合适位置，实现现场作业人员与远程专家之间实时多媒体互动。叠加模块对作业指导信息全息影像化以及设置其空间位置的过程与作业辅助信息相同，在此不予详述。相较于在固定位置安装摄像头获取现场作业信息并发送给专家查看的方案，本发明通过头戴式增强现实设备可以获取与作业人员同视角的音频和视频信息等，有助于专家快速、准确判断问题，专家根据同视角的作业现场信息可以给出更为准确的指导建议，从而提高作业的准确率。
本发明还可以实现作业现场信息的录制功能。如图6所示，在一个实施例中，所述增强现实后台支撑装置还包括录制模块230；
所述增强现实交互模块210还用于向录制模块230发送作业现场信息录制开始指令；
所述录制模块230用于接收到作业现场信息录制开始指令时，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并对所述作业现场信息进行存储；
所述增强现实交互模块210还用于向录制模块230发送作业现场信息录制结束指令；
所述录制模块230还用于接收到作业现场信息录制结束指令时，停止获取变电站工作现场的作业现场信息。
如图7所示，如作业人员通过虚拟交互界面确认“作业开始”，增强现实设备获取作业人员交互信号，增强现实交互模块110向录制模块230发送作业现场信息录制开始指令，录制模块230即被触发。录制模块230调用头戴式增强现实设备获取现实场景音频、视频信息，与作业任务、作业对象、作业人员、作业时间等作业现场信息一起记录、存储于底层数据库中。现场作业结束，作业人员通过交互界面确认“作业结束”开始，录制模块230结束工作。系统实现作业全过程以现场作业人员同视角自动录制存储，保证了现场数据记录的客观、准确、及时，有助于后期分析评估。
该辅助系统适用于变电站的巡视、倒闸操作、故障处理、试验等不同类型的作业辅助，能够提供作业任务指引、作业工具指引、线路导航、作业安全范围及告警、作业点标识、作业步骤指引、安全风险提示、远程专家实时多媒体支撑、作业过程自动录制存储等多种作业辅助功能。
下面以变电站线路停复电操作为例，介绍基于变电站现场作业辅助系统的应用。
构建变电站虚拟场景，获取变电站空间坐标信息，该变电站空间坐标信息用于后续在合适的位置叠加作业辅助信息等虚拟信息。
开启增强现实后台支撑装置、远程专家装置。现场作业人员佩戴增强现实眼镜，打开电源，就可以使用变电站现场作业辅助系统。
系统启动菜单(虚拟)浮现于作业人员眼前，点击选择“作业人员身份确认”，通过头戴式增强现实眼镜采集指纹图像、输入口令等方式确认作业人员身份，眼前虚拟菜单呈现为作业主菜单形式。
作业人员点击选择虚拟菜单上“工作任务”，可以获取当天该作业人员应该完成工作任务清单，包括任务名称、任务编号等，点击具体任务可获取详细信息，包括作业对象、作业工具、作业步骤、作业地点、安全提示等信息。
作业人员点击选择虚拟菜单上“线路导航”，变电站三维沙盘即可呈现于眼前，沙盘上显著标识作业人员目前所处位置、作业位置及线路导航指示，同时。线路导航指示图标浮现于视野中相关地面上，显示效果示意图如图8所示。
根据线路导航指示作业人员到达作业地点，上述线路导航信息消失，点击选择虚拟菜单上“作业范围”，视野中作业工作安全区域上浮现虚拟安全围栏，若作业人员超出作业安全区域范围，系统将会发出声音、虚拟警示灯浮现闪烁等告警信号。
作业人员点击选择虚拟菜单上“安全风险”，便可在视野中看到本次作业危险点及控制措施，通过点击“确认已知”上述信息可在视野消失；点击选择虚拟菜单上“作业开始”，系统会按照标准的作业操作流程显示作业引导信息，同时，系统启动自动录制功能，以作业人员视角实时录制、存储作业过程。
作业过程中，例如，本次作业第11步为“检查机构箱门应上锁”，系统会显示相应的引导信息，显示效果示意图如图9所示。当检查机构箱门已上锁，作业人员在作业任务页面打钩确认该步骤后，系统会自动显示本次作业第12步引导信息“验明闸刀开关侧三相无电”，作业人员按照标准作业引导信息提示逐步完成工作任务。
当作业过程中遇到疑问需要专家支撑，作业人员点击选择虚拟菜单上“专家支撑”，远端支撑专家通过远程专家系统实时收到支撑请求和现场视频、声音信息，和现场作业人员同时、同视角看到现场影像，远端支撑专家与现场作业人员之间进行互动，专家根据现场实际情况给予口头指导，还可以输入文字、标记等辅助信息，这些辅助信息也可实时呈现于作业人员眼前。
上述变电站现场作业辅助方法和系统，将增强现实设备、特别是头戴式增强现实设备应用于变电站现场作业辅助工作中，实现变电站作业辅助信息全息影像化，推送到现场作业人员视野中，呈现于变电站真实场景中的作业对象之上或邻近处合适的位置，作业人员既可以看到、操作现实设备，又可以根据需要看到作业辅助信息，同时该系统提供作业过程自动全程录制存储、远程专家实时多媒体支撑等功能。
因此，相较于传统技术中的作业辅助系统，本发明提出变电站现场作业辅助方法和系统优势明显，更好地满足变电站现场作业人员需求，具体表现为：
(1)具备自动检索匹配作业辅助信息功能。根据识别出的作业任务、作业对象，无需人工查询，自动检索匹配相应的作业辅助信息，提高作业效率和准确性。
(2)具备将作业辅助信息全息影像化并叠加在现实场景之上的功能。作业辅助信息可以包括文字、符号、图像、三维动画、视频等多种类型，呈现于作业人员视野中，叠加在作业对象之上或邻近处合适的位置，辅助信息呈现更直观，有助于作业人员正确理解、正确执行，提高作业安全性、规范性。
(3)具备远程专家实时多媒体支撑功能。专家与现场作业人员同视角、同时看到现实场景，有助于快速、准确判断问题；专家视频、专家输入的作业指导信息实时呈现于作业人员视野中，叠加在作业对象之上或邻近处合适的位置，有助于作业人员正确理解并执行专家指令，提高作业安全性。
(4)具备作业过程自动录制与存储功能。现场作业全过程以现场作业人员同视角自动录制与存储，记录客观、准确、及时，有助于后期分析评估。
(5)系统使用方便。作业人员只需将头戴式增强现实眼镜戴在头上就可以使用该辅助系统，系统交互界面全息影像化，呈现于作业人员眼前，通过声音、凝视进行控制，无需额外设备，双手得以解放。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种变电站现场作业辅助方法，其特征在于，包括步骤：
接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息；
将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象；
获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息；
将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示；
所述增强现实设备为头戴式增强现实设备；
还包括步骤：
接收到专家支撑请求指令时，调用头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，向关联的专家发送所述作业现场信息；
接收关联的专家根据所述作业现场信息返回的作业指导信息，将所述作业指导信息在所述头戴式增强现实设备的视窗中显示。
2.根据权利要求1所述的变电站现场作业辅助方法，其特征在于，还包括步骤：
接收到作业现场信息录制开始指令时，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并对所述作业现场信息进行存储；
接收到作业现场信息录制结束指令时，停止获取变电站工作现场的作业现场信息。
3.一种变电站现场作业辅助系统，其特征在于，包括增强现实现场装置和增强现实后台支撑装置，所述增强现实现场装置包括增强现实交互模块和叠加模块，所述增强现实后台支撑装置包括辅助信息检索模块；
所述增强现实交互模块用于向辅助信息检索模块发送作业辅助信息获取指令；
所述辅助信息检索模块用于接收到作业辅助信息获取指令时，调用增强现实设备获取变电站工作现场中作业对象的相关信息，将所述作业对象的相关信息和预设的变电站包含的各个对象的相关信息进行匹配，识别出所述作业对象，获得所述作业对象所对应的作业任务，根据所述作业对象和所述作业任务获得作业辅助信息，将所述作业辅助信息发送给叠加模块；
所述叠加模块用于将所述作业辅助信息在所述增强现实设备的视窗中显示。
4.根据权利要求3所述的变电站现场作业辅助系统，其特征在于，所述增强现实设备为头戴式增强现实设备。
5.根据权利要求4所述的变电站现场作业辅助系统，其特征在于，变电站现场作业辅助系统还包括远程专家装置，所述远程专家装置包括专家交互模块，所述增强现实后台支撑装置还包括专家模块；
所述增强现实交互模块还用于向专家模块发送专家支撑请求指令；
所述专家模块用于接收到专家支撑请求指令时，建立所述增强现实现场装置和所述远程专家装置之间的连接，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并发送给专家交互模块；
所述专家交互模块用于根据所述作业现场信息获得作业指导信息，将所述作业指导信息发送给叠加模块；
所述叠加模块还用于将所述指导信息在所述头戴式增强现实设备的视窗中显示。
6.根据权利要求4所述的变电站现场作业辅助系统，其特征在于，所述增强现实后台支撑装置还包括录制模块；
所述增强现实交互模块还用于向录制模块发送作业现场信息录制开始指令；
所述录制模块用于接收到作业现场信息录制开始指令时，调用所述头戴式增强现实设备获取变电站工作现场的作业现场信息，并对所述作业现场信息进行存储；
所述增强现实交互模块还用于向录制模块发送作业现场信息录制结束指令；
所述录制模块还用于接收到作业现场信息录制结束指令时，停止获取变电站工作现场的作业现场信息。
7.根据权利要求3至6任意一项所述的变电站现场作业辅助系统，其特征在于，所述增强现实现场装置安装在所述增强现实设备内，所述增强现实后台支撑装置安装在变电站机房的计算机中。
8.根据权利要求5所述的变电站现场作业辅助系统，其特征在于，所述远程专家装置安装在远程终端中。
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