CN212781941U - 一种变电站运维作业的ar辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种变电站运维作业的AR辅助系统，属于电力系统技术领域，包括AR支撑装置和AR现场装置，所述AR支撑装置包括监控模块和处理模块，所述AR现场装置包括交互模块、融合模块和显示模块，所述AR支撑装置安装在变电站的控制计算机中，所述AR支撑装置和AR现场装置通过无线网络通信。本实用新型利用增强现实技术辅助变电站值班员快速学习、掌握运维一体化相关业务，并在日常工作中起到监护、标准化工作流程的作用以辅助人员安全、高效工作。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统技术领域，具体涉及一种变电站运维作业的AR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，其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。
目前，在进行变电站运维作业过程中，由于电力设备较多、电压等级跨度范围较大、电力系统接线方式复杂等原因，作业人员无法时刻保证与带电设备保持足够的安全距离，导致触电事故时有发生；同时，进行运维作业时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，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。
针对现有状况，人们已经提出了一些改进措施。例如公开号为CN110190543A的发明专利披露了一种用于变电站作业的安全辅助系统及方法，包括变电站运行主机、后台主机、接口设备以及现场增强现实装置，该发明将作业现场安全距离可视化，能有效地辅助检修人员安全顺利开展作业，但是仅仅将安全距离可视化并不能保证运维作业的安全性，同时不能保证运维作业人员的高效率作业。
实用新型内容
为了克服现有的变电站运维作业安全性弱以及效率不高等不足，本实用新型提供了一种变电站运维作业的AR辅助系统，利用增强现实技术辅助变电站值班员快速学习、掌握运维一体化相关业务，并在日常工作中起到监护、标准化工作流程的作用以辅助人员安全、高效工作。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种变电站运维作业的AR辅助系统，包括AR支撑装置和AR现场装置，所述AR支撑装置包括监控模块和处理模块，所述AR现场装置包括交互模块、融合模块和显示模块；所述监控模块用于监控变电站现场设备的实时运行状态，所述处理模块用于存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态，所述交互模块获取交互信息并向处理模块发送作业信息获取指令，所述处理模块接收到交互模块发送的作业信息获取指令时，调用自身信息进行匹配，获取作业对象，获得所述作业对象的对应作业信息，将对应作业信息发送给融合模块，所述融合模块用于将所述对应作业信息融合作业对象在所述显示模块的视窗中显示。
进一步的，所述AR支撑装置安装在变电站的控制计算机中，所述AR支撑装置和AR现场装置通过无线网络通信。
进一步的，所述对应作业信息包括带电设备的相应信息、操作指南以及诊断信息。
进一步的，所述AR现场装置具有可佩戴特性。
进一步的，所述AR现场装置为头戴式增强现实眼镜。
进一步的，所述AR现场装置的交互模块基于语音和手势的交互方式获取交互信息。
进一步的，所述AR现场装置还包括录制模块，所述交互模块可获取作业录制开始指令和录制结束指令，并向录制模块发送相应指令，所述录制模块接收到录制开始指令后，对现场作业操作信息进行储存，接收到录制结束指令后停止获取现场作业操作信息。
进一步的，所述AR支撑装置和AR现场装置均具有报警提示功能，所述报警提示包括闪灯警示、文字提示和语音提示。
本实用新型依托增强现实的关键技术如跟踪注册技术、虚拟物体生成技术、合并技术、交互技术和显示技术提供了一种变电站运维作业的AR辅助系统，利用AR技术即增强现实技术，将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成，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。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：1）本实用新型基于AR 技术即现实增强技术，使检修人员直观的看到带电设备的相应信息、操作指南以及诊断信息，帮助维修人员找到可能出现问题的源头，并提醒工人进行预防式维修，减少因设备损坏导致停工带来的损失，方便检修人员高效的进行检修工作；2）本实用新型具有录制功能，实现作业全过程以现场运维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；3）本实用新型具有报警提示功能，当运维作业人员进入不安全作业区域时，系统通过闪灯警示、文字提示、语音提示方式提醒作业人员，保证作业人员人身安全，同时靠近操作不规范设备室，自动识别并提示 ；4）本实用新型便于变电站值班人员快速学习、掌握运维一体化相关业务，可以将培训和工作融为一体，通过增强现实技术在画面上与现实工作环境中物体进行互动，将工作原理理论、流程、操作方法和标准可视化，大大缩短员工的培训学习进程，显著减少成本，同时配合录制功能，便于反馈作业人员的操作情况，提高学习效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1：本实用新型的系统结构示意图。
图2：本实用新型实施例一的作业实现流程图。
图3：本实用新型实施例一的多作业任务结构示意图。
图4：本实用新型实施例二的作业任务信息效果示意图。
其中，100-AR支撑装置，200-AR现场装置，101-监控模块，102-处理模块，201-交互模块，202-融合模块，203-显示模块，204-录制模块。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1：
参阅图1、图2，本实用新型所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，包括AR支撑装置100和AR现场装置200，AR支撑装置100包括监控模块101和处理模块102，AR现场装置200包括交互模块201、融合模块202和显示模块203；监控模块101用于监控变电站现场设备的实时运行状态，处理模块102用于存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态，交互模块201获取交互信息并向处理模块102发送作业信息获取指令，处理模块102接收到交互模块201发送的作业信息获取指令时，调用自身信息进行匹配，获取作业对象，获得所述作业对象的对应作业信息，将对应作业信息发送给融合模块202，融合模块202用于将对应作业信息融合作业对象在显示模块203的视窗中显示，AR支撑装置100安装在变电站的控制计算机中， AR支撑装置100和AR现场装置200通过无线网络通信。
其中，监控模块101可采用PESM3000I动力设备及环境集中监控仪，处理模块102基于Hadoop云计算平台来存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态，AR现场装置200的融合模块202为现有技术，具体参考https://techviz.cn/workstation-ergonomics/，本实用新型中的融合模块202可实现将变电站设备模型实时可视化且与作业对象的对应作业信息融合，使两者融合显示在显示模块203的视窗中，达到将虚拟信息与输入的现实场景无缝结合在一起，增加AR现场装置200使用者的现实体验。
如图3所示，AR支撑装置100可支持多个AR现场装置200，其中，不同的AR现场装置200可分别用于不同的检修人员，保证多作业任务的同时高效进行。同时，AR现场装置200还包括录制模块204，录制模块204为集成在AR现场装置200中的微型摄像头，交互模块201可向录制模块204发送作业录制开始指令和录制结束指令，录制模块204接收到录制开始指令后，对现场作业操作信息进行储存，接收到录制结束指令后停止获取现场作业操作信息，使用与多人在线学习作业任务，同时便于反馈作业人员的操作情况，提高作业任务学习效率。
实施例2：
本实施例提供的一种变电站运维作业的AR辅助系统是在实施例1 的基础上进行的改进，区别在于： 如图4所示，AR现场装置200具有可佩戴特性，为头戴式增强现实眼镜，AR现场装置200的交互模块201内置 GY-9960手势识别芯片和ASRBoard语音识别控制板，GY-9960手势识别芯片用以识别判断运维人员的手势动作，不同的手势对应着不同的命令，ASRBoard语音识别控制板可以高效识别特定人的语音命令，两者可实现基于语音和手势的交互方式获取交互信息。AR现场装置200可采用微软Hololens全息眼镜，检修人员佩戴相应的微软Hololens全息眼镜时，走进变压器附近，显示模块203显示相应变压器的对应作业信息：变电站相应信息、操作指南和诊断信息，基于语音和手势的交互方式获取相应作业信息，帮助检修人员找到可能出现问题的源头，并提醒工人进行预防式维修，减少因设备损坏导致停工带来的损失。
实施例3：
本实施例提供的一种变电站运维作业的AR辅助系统是在实施例2 的基础上进行的改进，区别在于：AR支撑装置100和AR现场装置200均具有报警提示功能，报警提示包括闪灯警示、文字提示和语音提示。检修人员佩戴相应的头戴式增强现实眼镜靠近变电站的开关柜，当开关柜柜门没有锁紧时，AR支撑装置100和AR现场装置均进行闪灯警示，同时AR现场装置的显示模块203文字提示“！注意：请将开关柜柜门紧锁！”且有相应的语音提示；检修人员佩戴相应的头戴式增强现实眼镜靠近带电设备时，AR现场装置的显示带电设备的安全距离，靠近带电作业区时有相应的语音提示，提高检修作业安全性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变电站运维作业的AR辅助系统，包括AR支撑装置和AR现场装置，其特征在于：所述AR支撑装置包括监控模块和处理模块，所述AR现场装置包括交互模块、融合模块和显示模块；所述监控模块用于监控变电站现场设备的实时运行状态，所述处理模块用于存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态，所述交互模块获取交互信息并向处理模块发送作业信息获取指令，所述处理模块接收到交互模块发送的作业信息获取指令时，调用自身信息进行匹配，获取作业对象，获得所述作业对象的对应作业信息，将对应作业信息发送给融合模块，所述融合模块用于将所述对应作业信息融合作业对象在所述显示模块的视窗中显示。
2.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR支撑装置安装在变电站的控制计算机中，所述AR支撑装置和AR现场装置通过无线网络通信。
3.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述对应作业信息包括带电设备的相应信息、操作指南以及诊断信息。
4.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR现场装置具有可佩戴特性。
5.根据权利要求4所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR现场装置为头戴式增强现实眼镜。
6.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR现场装置的交互模块基于语音和手势的交互方式获取交互信息。
7.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR现场装置还包括录制模块，所述交互模块可获取作业录制开始指令和录制结束指令，并向录制模块发送相应指令，所述录制模块接收到录制开始指令后，对现场作业操作信息进行储存，接收到录制结束指令后停止获取现场作业操作信息。
8.根据权利要求1所述的一种变电站运维作业的AR辅助系统，其特征在于：所述AR支撑装置和AR现场装置均具有报警提示功能，所述报警提示包括闪灯警示、文字提示和语音提示。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114550430A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-27 | 北京亮亮视野科技有限公司 | 基于ar技术的文字提醒方法和装置 |
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2020
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