增强现实技术AR在高校电力建设中的应用
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摘 要：针对高校电力建设管理和运行中存在的管理难、设备故障率高、人员专业水平偏低等问题，该文尝试将AR增强现实技术应用于高校电力建设。利用该技术将实时信息、关键参数、历史数据同真实环境叠加，提供直观、实时的真实场景，有效解决当前高校电力建设中面临的问题。
关键词：AR技术 电力建设 高校
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）04（a）-0016-02
随着互联网+、AI智能技术、语音识别、人脸识别以及计算机图像技术的迅速发展，AR增强现实技术的应用得到飞速发展，广泛应用于各个领域。文化遗产保护[1]、教育教学[2]、游戏产业[3]、工业生产[4]、矿山工程、新闻出版、工程竣工验收、电力智能巡检等行业中的应用已经较为成熟，AR技术以其良好的人机互动性，应用领域愈加广泛，特别是新一代AR眼镜的发展，更是给AR技术带来一场革新，将会极大地促进AR技术的发展。
高校作为一个相对独立的机构，电力建设是高校建设不可或缺的一部分。就我国高校建设的情况来看，多数高校重教学科研轻后勤保障，电力建设在后勤建设中隐性系数比较高，由于政绩因素，高校在电力建设中的投入少之又少，因此相较于其他行业，高校电力建设水平相对较低。随着智慧校园的发展，各类智能设备都离不开电的支撑，因此智慧校园建设中电力是基础。AR技术在高校电力建设中的应用尚属初探，将AR技术引入高校电力建设可以提升高校电力建设智能化水平，进而促进智慧校园发展。
1 高校电力建设存在的问题
1.1 用电体量大，统一管理困难
高校用电中包含行政办公用电、试验教学用电、后勤物业用电以及学生用电，用电主体多元化，用电时段相对集中，彼此之间缺乏有效沟通，容易出现用电高峰时段同时接入过量电器，导致总负荷过高，造成过载断电。高校通常有多个校区，且各个校区相对分散，每个校区各自相互独立，难以对用电进行统一管理，用电数据采集后需要人工进行二次加工整理，无法实现对用电数据的实时查看、汇总，而且人工处理容易出现纰漏，校方获取用电数据具有滞后性且准确性不高。此外，高校学生宿舍用电安全问题也普遍存在，现有手段只是简单限制功率、限制时间，很多学生通过购买功率转换插座、私自拉线的方法违规用电，校园用电安全事故每年都会发生。
1.2 设备智能化水平低，故障率高
多数高校建校悠久，建校之初，用电设备种类和数量都较少，用电负荷较小，设备的智能化水平也较低。随着科技发展，各类电器设备的逐年增多，不同设备对电力供应要求各异，现有设备的智能化程度，已经难以适应多样化的用电需求。高校后勤电力建设资金投入少，电气设备更新换代不及时，一些设备使用时间较长，绝缘老化，性能下降，故障率增加。此外，高校电力专业技术人员流动性大，设备交接存在盲区，导致工作人员对设备运行工况掌握不全面，故障隐患难以及时发现，设备故障率增高。
1.3 运行维护人员技术水平偏低
目前，多数高校电气运行维护人员为临时聘用，年龄偏大，学历偏低，维修技术素质能力不足，此外，薪资待遇相对较低，工作人员积极性不高，也难以补充后备力量。与高校教师科研队伍相比，电力运行维护人员培训学习的机会少，难以及时获取最新的专业技术知识，特别是一些设备更新换代后，遇有故障不会维修，只能进行简单的设备更换，重装备轻管理，没有专业的技术能力作为支撑，高校电力建设难以提升到较高水平。
2 应用AR技术解决现有问题
按照智慧校园建设发展的趋势，充分利用大数据优势，注重师生用户体验，构建学习、工作、生活、基础设施以及外部环境一体化的综合信息应用平台。高校電力建设服务于智慧校园建设，应用AR技术可以将真实的环境同虚拟信息“无缝”集成，把在真实环境中难以直接观察到故障历史数据、设备内部构造、运行参数等信息，通过计算机技术，将这些信息融入到真实环境中，增强直觉性，达到超越现实的感官体验，从而提升电力建设智慧化水平，与智慧校园建设相匹配。
2.1 情景式互动，便于管理
应用AR技术，将各个校区及各用电主体的用电数据以图片、文字、语音、视频等更加感官化的形式叠加到电力设施现实场景中，可以有效解决难以统一管理的问题。计算机实时处理数据与人工二次加工相比准确度高、实时性强。在关键点位设置远程控制系统，管理者可以向某一虚拟场景发送指令，将承载指令的虚拟场景同关键点实际场景进行对比，如果场景吻合，该点位设备接受指令，进行相应动作，从而实现现实场景的远程控制，遇有突发情况管理者可以进行远程操作。在学生用电安全方面，AR技术也可以发挥较大优势，首先对学生宿舍的用电数据进行大量采集，通过计算机技术将采集到数据对学生用电习惯进行分析，将分析得到的信息与实际场景进行融合，某一场景一旦有用电数据异常，就会发出告警信号，管理者可以快速定位实际位置，有效提升学生宿舍用电安全。
2.2 智能巡检，降低故障率
AR技术在电力设备智能巡检中的应用已较为成熟，从区域定位到目标识别与跟踪都得到很好的应用效果。采用该技术，可以较好地改善高校设备巡检状况，对设备隐患可以做到预估预判。在此基础上，叠加设备历史信息数据，用户可以随时查看，避免了人工交接存在盲区的弊端;叠加负载信息数据，智能化满足各类用电设备多样化用电要求;叠加设备故障信息数据，通过运行工况对比，实现在线诊断。采用AR技术能够全面掌握电气设备运行状况，做到预先防范，提升设备运行水平，降低故障率，从而保障高校电力需求。
2.3 沉浸式培训，提升员工素质
对电力工作人员的专业知识和专业技能的培训，是解决电力安全问题的重要举措。基于增强现实的方法，可以有针对性地对电力工作人员培训，且不受场地限制，具有投入少、可反复使用的优点。真实的训练场景，身临其境的操作，沉浸式培训，不但可以提升学习兴趣，增强培训效果，还可以有效避免电力培训中的安全问题。将电气设备的内部结构真实地展现出来，为接受培训人员提供更加直观的认识。利用该技术还可以进行事故模拟与分析，真实再现各种事故的发生过程，供工作人员学习，可以较快地提升其事故分析与处置能力。
3 结语
将AR增强现实技术应用于高校电力建设，可以很好地改进目前高校电力建设状况，提升电力建设智能化水平，管理者能够更加直观地掌握校园用电状况，满足用户多样化用电需求，也为专业技术人员提供技术支持，学习专业知识更加简单，提升专业能力更加方便，电力设备的检修维护更加及时，为高校智慧校园建设提供有力支撑，为未来AR在高校建设中的应用提供更多可能。
参考文献
[1] 王新英，商显英.基于AR技术的中东铁路遗产保护应用研究[J].遗产与保护研究，2018（6）：114-118.
[2] 梁晏恺.增强现实（AR）在建筑教育中的应用前景与探讨[J].智能城市，2018（21）：6-7.
[3] 施佳.VR/AR技术的机遇和挑战[J].科技与信息，2018（1）：93-94.
[4] 谭善伟，刘向磊.AR技术在铝工业中应用构想[J].有色冶金设计与研究，2018（3）：50-54.
①作者简介：董立云（1987，4—），男，汉族，河北邢台人，硕士研究生，从事后勤工作。
王靖（1972—），男，汉族，陕西西安人，本科，从事后勤管理工作。
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