增強現實技術AR在高校電力建設中的應用

董立云 王靖

摘? 要：針對高校電力建設管理和運行中存在的管理難、設備故障率高、人員專業水平偏低等問題，該文嘗試將AR增強現實技術應用于高校電力建設。利用該技術將實時信息、關鍵參數、歷史數據同真實環境疊加，提供直觀、實時的真實場景，有效解決當前高校電力建設中面臨的問題。

關鍵詞：AR技術? 電力建設? 高校

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（a）-0016-02

隨著互聯網+、AI智能技術、語音識別、人臉識別以及計算機圖像技術的迅速發展，AR增強現實技術的應用得到飛速發展，廣泛應用于各個領域。文化遺產保護[1]、教育教學[2]、游戲產業[3]、工業生產[4]、礦山工程、新聞出版、工程竣工驗收、電力智能巡檢等行業中的應用已經較為成熟，AR技術以其良好的人機互動性，應用領域愈加廣泛，特別是新一代AR眼鏡的發展，更是給AR技術帶來一場革新，將會極大地促進AR技術的發展。

高校作為一個相對獨立的機構，電力建設是高校建設不可或缺的一部分。就我國高校建設的情況來看，多數高校重教學科研輕后勤保障，電力建設在后勤建設中隱性系數比較高，由于政績因素，高校在電力建設中的投入少之又少，因此相較于其他行業，高校電力建設水平相對較低。隨著智慧校園的發展，各類智能設備都離不開電的支撐，因此智慧校園建設中電力是基礎。AR技術在高校電力建設中的應用尚屬初探，將AR技術引入高校電力建設可以提升高校電力建設智能化水平，進而促進智慧校園發展。

1? 高校電力建設存在的問題

1.1 用電體量大，統一管理困難

高校用電中包含行政辦公用電、試驗教學用電、后勤物業用電以及學生用電，用電主體多元化，用電時段相對集中，彼此之間缺乏有效溝通，容易出現用電高峰時段同時接入過量電器，導致總負荷過高，造成過載斷電。高校通常有多個校區，且各個校區相對分散，每個校區各自相互獨立，難以對用電進行統一管理，用電數據采集后需要人工進行二次加工整理，無法實現對用電數據的實時查看、匯總，而且人工處理容易出現紕漏，校方獲取用電數據具有滯后性且準確性不高。此外，高校學生宿舍用電安全問題也普遍存在，現有手段只是簡單限制功率、限制時間，很多學生通過購買功率轉換插座、私自拉線的方法違規用電，校園用電安全事故每年都會發生。

1.2 設備智能化水平低，故障率高

多數高校建校悠久，建校之初，用電設備種類和數量都較少，用電負荷較小，設備的智能化水平也較低。隨著科技發展，各類電器設備的逐年增多，不同設備對電力供應要求各異，現有設備的智能化程度，已經難以適應多樣化的用電需求。高校后勤電力建設資金投入少，電氣設備更新換代不及時，一些設備使用時間較長，絕緣老化，性能下降，故障率增加。此外，高校電力專業技術人員流動性大，設備交接存在盲區，導致工作人員對設備運行工況掌握不全面，故障隱患難以及時發現，設備故障率增高。

1.3 運行維護人員技術水平偏低

目前，多數高校電氣運行維護人員為臨時聘用，年齡偏大，學歷偏低，維修技術素質能力不足，此外，薪資待遇相對較低，工作人員積極性不高，也難以補充后備力量。與高校教師科研隊伍相比，電力運行維護人員培訓學習的機會少，難以及時獲取最新的專業技術知識，特別是一些設備更新換代后，遇有故障不會維修，只能進行簡單的設備更換，重裝備輕管理，沒有專業的技術能力作為支撐，高校電力建設難以提升到較高水平。

2? 應用AR技術解決現有問題

按照智慧校園建設發展的趨勢，充分利用大數據優勢，注重師生用戶體驗，構建學習、工作、生活、基礎設施以及外部環境一體化的綜合信息應用平臺。高校電力建設服務于智慧校園建設，應用AR技術可以將真實的環境同虛擬信息“無縫”集成，把在真實環境中難以直接觀察到故障歷史數據、設備內部構造、運行參數等信息，通過計算機技術，將這些信息融入到真實環境中，增強直覺性，達到超越現實的感官體驗，從而提升電力建設智慧化水平，與智慧校園建設相匹配。

2.1 情景式互動，便于管理

應用AR技術，將各個校區及各用電主體的用電數據以圖片、文字、語音、視頻等更加感官化的形式疊加到電力設施現實場景中，可以有效解決難以統一管理的問題。計算機實時處理數據與人工二次加工相比準確度高、實時性強。在關鍵點位設置遠程控制系統，管理者可以向某一虛擬場景發送指令，將承載指令的虛擬場景同關鍵點實際場景進行對比，如果場景吻合，該點位設備接受指令，進行相應動作，從而實現現實場景的遠程控制，遇有突發情況管理者可以進行遠程操作。在學生用電安全方面，AR技術也可以發揮較大優勢，首先對學生宿舍的用電數據進行大量采集，通過計算機技術將采集到數據對學生用電習慣進行分析，將分析得到的信息與實際場景進行融合，某一場景一旦有用電數據異常，就會發出告警信號，管理者可以快速定位實際位置，有效提升學生宿舍用電安全。

2.2 智能巡檢，降低故障率

AR技術在電力設備智能巡檢中的應用已較為成熟，從區域定位到目標識別與跟蹤都得到很好的應用效果。采用該技術，可以較好地改善高校設備巡檢狀況，對設備隱患可以做到預估預判。在此基礎上，疊加設備歷史信息數據，用戶可以隨時查看，避免了人工交接存在盲區的弊端;疊加負載信息數據，智能化滿足各類用電設備多樣化用電要求;疊加設備故障信息數據，通過運行工況對比，實現在線診斷。采用AR技術能夠全面掌握電氣設備運行狀況，做到預先防范，提升設備運行水平，降低故障率，從而保障高校電力需求。

2.3 沉浸式培訓，提升員工素質

對電力工作人員的專業知識和專業技能的培訓，是解決電力安全問題的重要舉措。基于增強現實的方法，可以有針對性地對電力工作人員培訓，且不受場地限制，具有投入少、可反復使用的優點。真實的訓練場景，身臨其境的操作，沉浸式培訓，不但可以提升學習興趣，增強培訓效果，還可以有效避免電力培訓中的安全問題。將電氣設備的內部結構真實地展現出來，為接受培訓人員提供更加直觀的認識。利用該技術還可以進行事故模擬與分析，真實再現各種事故的發生過程，供工作人員學習，可以較快地提升其事故分析與處置能力。

3? 結語

將AR增強現實技術應用于高校電力建設，可以很好地改進目前高校電力建設狀況，提升電力建設智能化水平，管理者能夠更加直觀地掌握校園用電狀況，滿足用戶多樣化用電需求，也為專業技術人員提供技術支持，學習專業知識更加簡單，提升專業能力更加方便，電力設備的檢修維護更加及時，為高校智慧校園建設提供有力支撐，為未來AR在高校建設中的應用提供更多可能。

參考文獻

[1] 王新英，商顯英.基于AR技術的中東鐵路遺產保護應用研究[J].遺產與保護研究，2018（6）：114-118.

[2] 梁晏愷.增強現實（AR）在建筑教育中的應用前景與探討[J].智能城市，2018（21）：6-7.

[3] 施佳.VR/AR技術的機遇和挑戰[J].科技與信息，2018（1）：93-94.

[4] 譚善偉，劉向磊.AR技術在鋁工業中應用構想[J].有色冶金設計與研究，2018（3）：50-54.

①作者簡介：董立云（1987，4—），男，漢族，河北邢臺人，碩士研究生，從事后勤工作。

王靖（1972—），男，漢族，陜西西安人，本科，從事后勤管理工作。