董立云 王靖
摘? 要:針對高校電力建設(shè)管理和運行中存在的管理難、設(shè)備故障率高、人員專業(yè)水平偏低等問題,該文嘗試將AR增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校電力建設(shè)。利用該技術(shù)將實時信息、關(guān)鍵參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)同真實環(huán)境疊加,提供直觀、實時的真實場景,有效解決當(dāng)前高校電力建設(shè)中面臨的問題。
關(guān)鍵詞:AR技術(shù)? 電力建設(shè)? 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(lián)網(wǎng)+、AI智能技術(shù)、語音識別、人臉識別以及計算機圖像技術(shù)的迅速發(fā)展,AR增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用得到飛速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。文化遺產(chǎn)保護[1]、教育教學(xué)[2]、游戲產(chǎn)業(yè)[3]、工業(yè)生產(chǎn)[4]、礦山工程、新聞出版、工程竣工驗收、電力智能巡檢等行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟,AR技術(shù)以其良好的人機互動性,應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛,特別是新一代AR眼鏡的發(fā)展,更是給AR技術(shù)帶來一場革新,將會極大地促進AR技術(shù)的發(fā)展。
高校作為一個相對獨立的機構(gòu),電力建設(shè)是高校建設(shè)不可或缺的一部分。就我國高校建設(shè)的情況來看,多數(shù)高校重教學(xué)科研輕后勤保障,電力建設(shè)在后勤建設(shè)中隱性系數(shù)比較高,由于政績因素,高校在電力建設(shè)中的投入少之又少,因此相較于其他行業(yè),高校電力建設(shè)水平相對較低。隨著智慧校園的發(fā)展,各類智能設(shè)備都離不開電的支撐,因此智慧校園建設(shè)中電力是基礎(chǔ)。AR技術(shù)在高校電力建設(shè)中的應(yīng)用尚屬初探,將AR技術(shù)引入高校電力建設(shè)可以提升高校電力建設(shè)智能化水平,進而促進智慧校園發(fā)展。
1? 高校電力建設(shè)存在的問題
1.1 用電體量大,統(tǒng)一管理困難
高校用電中包含行政辦公用電、試驗教學(xué)用電、后勤物業(yè)用電以及學(xué)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(xiàn)用電高峰時段同時接入過量電器,導(dǎo)致總負荷過高,造成過載斷電。高校通常有多個校區(qū),且各個校區(qū)相對分散,每個校區(qū)各自相互獨立,難以對用電進行統(tǒng)一管理,用電數(shù)據(jù)采集后需要人工進行二次加工整理,無法實現(xiàn)對用電數(shù)據(jù)的實時查看、匯總,而且人工處理容易出現(xiàn)紕漏,校方獲取用電數(shù)據(jù)具有滯后性且準確性不高。此外,高校學(xué)生宿舍用電安全問題也普遍存在,現(xiàn)有手段只是簡單限制功率、限制時間,很多學(xué)生通過購買功率轉(zhuǎn)換插座、私自拉線的方法違規(guī)用電,校園用電安全事故每年都會發(fā)生。
1.2 設(shè)備智能化水平低,故障率高
多數(shù)高校建校悠久,建校之初,用電設(shè)備種類和數(shù)量都較少,用電負荷較小,設(shè)備的智能化水平也較低。隨著科技發(fā)展,各類電器設(shè)備的逐年增多,不同設(shè)備對電力供應(yīng)要求各異,現(xiàn)有設(shè)備的智能化程度,已經(jīng)難以適應(yīng)多樣化的用電需求。高校后勤電力建設(shè)資金投入少,電氣設(shè)備更新?lián)Q代不及時,一些設(shè)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(yè)技術(shù)人員流動性大,設(shè)備交接存在盲區(qū),導(dǎo)致工作人員對設(shè)備運行工況掌握不全面,故障隱患難以及時發(fā)現(xiàn),設(shè)備故障率增高。
1.3 運行維護人員技術(shù)水平偏低
目前,多數(shù)高校電氣運行維護人員為臨時聘用,年齡偏大,學(xué)歷偏低,維修技術(shù)素質(zhì)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(xùn)學(xué)習(xí)的機會少,難以及時獲取最新的專業(yè)技術(shù)知識,特別是一些設(shè)備更新?lián)Q代后,遇有故障不會維修,只能進行簡單的設(shè)備更換,重裝備輕管理,沒有專業(yè)的技術(shù)能力作為支撐,高校電力建設(shè)難以提升到較高水平。
2? 應(yīng)用AR技術(shù)解決現(xiàn)有問題
按照智慧校園建設(shè)發(fā)展的趨勢,充分利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢,注重師生用戶體驗,構(gòu)建學(xué)習(xí)、工作、生活、基礎(chǔ)設(shè)施以及外部環(huán)境一體化的綜合信息應(yīng)用平臺。高校電力建設(shè)服務(wù)于智慧校園建設(shè),應(yīng)用AR技術(shù)可以將真實的環(huán)境同虛擬信息“無縫”集成,把在真實環(huán)境中難以直接觀察到故障歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造、運行參數(shù)等信息,通過計算機技術(shù),將這些信息融入到真實環(huán)境中,增強直覺性,達到超越現(xiàn)實的感官體驗,從而提升電力建設(shè)智慧化水平,與智慧校園建設(shè)相匹配。
2.1 情景式互動,便于管理
應(yīng)用AR技術(shù),將各個校區(qū)及各用電主體的用電數(shù)據(jù)以圖片、文字、語音、視頻等更加感官化的形式疊加到電力設(shè)施現(xiàn)實場景中,可以有效解決難以統(tǒng)一管理的問題。計算機實時處理數(shù)據(jù)與人工二次加工相比準確度高、實時性強。在關(guān)鍵點位設(shè)置遠程控制系統(tǒng),管理者可以向某一虛擬場景發(fā)送指令,將承載指令的虛擬場景同關(guān)鍵點實際場景進行對比,如果場景吻合,該點位設(shè)備接受指令,進行相應(yīng)動作,從而實現(xiàn)現(xiàn)實場景的遠程控制,遇有突發(fā)情況管理者可以進行遠程操作。在學(xué)生用電安全方面,AR技術(shù)也可以發(fā)揮較大優(yōu)勢,首先對學(xué)生宿舍的用電數(shù)據(jù)進行大量采集,通過計算機技術(shù)將采集到數(shù)據(jù)對學(xué)生用電習(xí)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(shù)據(jù)異常,就會發(fā)出告警信號,管理者可以快速定位實際位置,有效提升學(xué)生宿舍用電安全。
2.2 智能巡檢,降低故障率
AR技術(shù)在電力設(shè)備智能巡檢中的應(yīng)用已較為成熟,從區(qū)域定位到目標識別與跟蹤都得到很好的應(yīng)用效果。采用該技術(shù),可以較好地改善高校設(shè)備巡檢狀況,對設(shè)備隱患可以做到預(yù)估預(yù)判。在此基礎(chǔ)上,疊加設(shè)備歷史信息數(shù)據(jù),用戶可以隨時查看,避免了人工交接存在盲區(qū)的弊端;疊加負載信息數(shù)據(jù),智能化滿足各類用電設(shè)備多樣化用電要求;疊加設(shè)備故障信息數(shù)據(jù),通過運行工況對比,實現(xiàn)在線診斷。采用AR技術(shù)能夠全面掌握電氣設(shè)備運行狀況,做到預(yù)先防范,提升設(shè)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(xùn),提升員工素質(zhì)
對電力工作人員的專業(yè)知識和專業(yè)技能的培訓(xùn),是解決電力安全問題的重要舉措?;谠鰪姮F(xiàn)實的方法,可以有針對性地對電力工作人員培訓(xùn),且不受場地限制,具有投入少、可反復(fù)使用的優(yōu)點。真實的訓(xùn)練場景,身臨其境的操作,沉浸式培訓(xùn),不但可以提升學(xué)習(xí)興趣,增強培訓(xùn)效果,還可以有效避免電力培訓(xùn)中的安全問題。將電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)真實地展現(xiàn)出來,為接受培訓(xùn)人員提供更加直觀的認識。利用該技術(shù)還可以進行事故模擬與分析,真實再現(xiàn)各種事故的發(fā)生過程,供工作人員學(xué)習(xí),可以較快地提升其事故分析與處置能力。
3? 結(jié)語
將AR增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校電力建設(shè),可以很好地改進目前高校電力建設(shè)狀況,提升電力建設(shè)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(yè)技術(shù)人員提供技術(shù)支持,學(xué)習(xí)專業(yè)知識更加簡單,提升專業(yè)能力更加方便,電力設(shè)備的檢修維護更加及時,為高校智慧校園建設(shè)提供有力支撐,為未來AR在高校建設(shè)中的應(yīng)用提供更多可能。
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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。