(深圳罗湖供电局518001)
摘要:电力行业属于传统工业,新兴技术、前沿技术尚未渗入。电缆头旁站监督是其中的典型代表,具有全面监管困难、工具繁多、工作繁琐、效率偏低、出错率高等缺点。在此背景下,本文推出了一套结合AR技术,以AR智能眼镜为载体的工作系统,通过先进的人工算法、图像识别算法和测距算法,实现了电缆头旁站监督工作全面化、智能化、规范化,优化工作流程,提升工作效率,减少工作出错率,让绩效考评、责任追查都有据可查,有据可依。
关键词:AR技术;电力行业;智能监督
1引言
随着AR(AugmentedReality)技术的发展,越来越多的行业关注并在相应领域引进这一技术[1]。通过运用AR技术,以AR眼镜为载体,结合先进的人工算法、图像识别算法和测距算法,能有效优化工作流程,提升工作效率,减少工作出错率等,进一步改善传统行业的工作模式。
目前电力企业的运作模式大多停留在传统模式,以人工操作,人工记录为主。电缆头旁站监督是其中的典型代表,具有全面监管困难、工具繁多、工作繁琐、效率偏低、出错率高等缺点。在电缆头制作中,需要监督员进行旁站工作,监管方式为监督员拍照监管。这种监管方式有如下缺点:无法监管工作过程;监管员是人工手动监管,由于粗心是人,的本性,监管过程中出错率高在所难免;监管信息不全,无法通过监管信息实现全面的绩效考评及责任追查;监管结果为图片,录入数据库中还需经过二次录入。
本文提出一套结合AR智能眼镜的电缆头旁站监督系统,改进电缆头制作传统监督手段,在劳动者、工具和生产工具三方面都实现创新,最终从手动记录到智能监督,从记录要点到数字化、智能化、全面化的主动获取信息,达到减少工作疏漏,提升工作效率,降低工作成本的目的。
2系统概述
系统的整体框架由两部分组成,眼镜采集端和后台管理端,如图1所示。AR眼镜用于现场数据的采集,比对并返回状态信息;后台管理端用于整合眼镜端获取的数据,用于辅助管理、指导巡检流程,并且记录汇总巡检的结果信息,生成对应的监督工作单。工作过程中,数据保存在眼镜端,可通过有线或者在支持4G和wifi的环境下上传到后台管理端中。
图1系统整体框架
2.1AR眼镜采集端
2.1.1智能监督
监督员佩戴眼镜,在作业人员工作完成后进行监管,能实现对操作员工作过程的实时智能监管,留存的数据可以在之后的大数据处理模块中进行分析,以改善现有工作的不足,提升工作效率,让操作员的操作更加规范。
2.1.2智能测量
本系统中,监督员通过AR智能眼镜智能测距,自动读取电缆头线段的长度。有如下优点:(1)测量更准确;(2)简化了流程,提升了效率;(3)测量的记录以两种形式保存,进入数据库后可以更好查阅和分析;(4)工作人员不需要再携带卷尺和测角器等设备,解放了双手,减轻了负担。
2.1.3语音交互
针对电缆头作业环境,监督员与AR眼镜的交互方式设定为语音交互,同时配备按键功能辅助。语音操作支持佩戴眼镜的同时双手同时进行对应的操作,从语音指令,到语音录入,替代了传统模式中的人工笔录,为数字化信息保存提供了基础。
2.2后台管理端
2.2.1用户管理
用户管理界面支持对系统用户的增删改查,包括权限分配和管理,保证了系统的可全性。
2.2.2任务管理
系统支持对任务进行管理,任务列表的增删改查,以及单个任务步骤项的调整。电缆头制作环境通常在无网络的条件下进行,为保证任务的一致性,系统对每个任务设定了状态量,标记当前任务的执行情况,避免冲突的发生。
2.2.3数据分析
监督记录则通过数据形式和图片形式两种形式记录在眼镜里,在工作结束后,通过WIFI/数据线等形式,数据智能自动归档,优化了流程,提升了效率,同时杜绝了二次录入出错的可能。数据归档后支持全面分析员工的工作情况,包括每项工作的工作时长、工作内容、工作结果,智能判别作业人员工作是否规范,是否存在错误,已达到优化工作流程,降低出错率,提升工作效率的目的。
3.AR智能眼镜旁站监督应用实现
本文介绍的基于AR眼镜的电缆头旁站监督应用系统,是结合AR眼镜采集端和后台管理系统的一种全新的监督模式。后台系统主要负责管理任务和收集眼镜端回传的数据,生成可视化工单;眼镜端用于记录现场情况,智能测量,并将结果上传后台。整个系统的开发过程包含三大关键技术点:图像识别,跟踪定位以及通信模块。
3.1目标定位
在2.1.2中介绍了AR眼镜端应用智能测量的功能,测量前,摄像头需要对采集到的图像做识别定位,捕捉被识别物的特征点。如图2所示(图中每段不同材质的线段之间都有彩色线条切割),为电缆头被测段。根据观察所得,被识别物的轮廓单一,被测段之间存在明显的颜色差异。