基于增強現實技術的機房智能設備巡檢平臺研究

李平舟

(西安電子科技大學物理與光電工程學院，西安　710071)

機房及設備的各重要參數直接影響整個系統的正常工作，日常巡檢數據多作為機房服務器等設備的反饋信息在電網系統、航天、軍工等各個領域應用廣泛，對巡檢的精度、方式等要求也逐漸提高。目前，人工依托紙張記錄的方式、二維碼掃描設備記錄等方式為主要應用形式，用藍牙室內定位方式采取主動捕獲和被動捕獲兩種方式采集服務器信息及智能規劃巡檢路線，并結合增強現實技術進行智能機房巡檢平臺研究。

1　機房智能設備巡檢平臺設計原理

智能巡檢平臺搭載圖像識別模塊并結合藍牙定位模塊，通過后臺管理系統查詢設備相關信息。通過設備搭載的攝像頭采集設備圖像信息，編碼壓縮后上傳到后臺管理系統，經后臺知識庫匹配判斷，提示設備巡視重點，后臺管理系統信息交互模塊負責對設備圖像信息與設備運行及其他相關信息進行集成，編碼后下發至智能平臺。

1.1　增強現實技術原理及應用

增強現實技術主要通過對計算機所采集到的音頻、視頻、位置等信息進行現實強化，使真實環境和虛擬信息實時地疊加到同一個畫面或空間同時存在[1]。真實環境的信息主要是通過攝像頭、傳感器等設備獲?。惶摂M信息則通過圖像識別、標定、數據處理等手段處理，使人機交互更加有效。

1.2　藍牙室內定位技術原理及應用

由于電網通信機房的設備眾多，考慮到二維碼等傳統編碼方式工作量大且為有限量難以應對機房設備的大量增加、全球定位系統(GPS)及北斗系統覆蓋區域局限、坐標信息泄露等問題，本方案采用藍牙室內定位技術，建立電網自身的室內坐標庫，將三維坐標作為設備信息的唯一身份特征從而提高坐標信息利用率。

基于指紋技術的藍牙室內定位系統是通過實際測量藍牙多徑信號，建立相應的機房位置指紋庫，再將需要定位的藍牙設備的實測數據與指紋庫進行比對得出設備實際位置的技術。該技術分為兩個階段實施：離線階段和在線定位階段。離線階段主要是采集所需定位的機房各位置的藍牙信號強弱形成指紋庫，在線定位階段則是對藍牙信號的采集、判定、比對、距離估算等工作?？紤]電網機房設備的復雜性，采用三維坐標定位的方式識別目標并建立自身數據庫信息，在識別及加載信息方面都對坐標資源充分利用。

2　基于增強現實技術的機房智能設備巡檢平臺設計

2.1　基于增強現實技術的巡檢平臺系統設計

研究基于增強現實技術的機房設備智能巡檢平臺，通過現場可穿戴設備回傳數據，經過狀態檢修管理生成檢修策略，產生任務單，可穿戴設備作業端任務單及標準化作業指導書范本等產生作業包，下載至移動終端機上進行操作，完成后回傳給服務器。智能巡檢平臺業務系統架構圖見圖1。

圖1　智能巡檢平臺業務系統架構圖

研究基于室內定位系統的目標識別軟件平臺，增強現實(AR)智能巡檢設備在巡視作業人員作業過程中采用兩種方式對目標進行識別：主動識別和被動識別。主動識別為作業人員根據自身多年經驗對異常明顯目標進行圖像等信息的調取，并檢查目標現狀進行匹配檢查。被動識別為后臺系統通過對作業人員的位置追蹤選取離作業人員距離最近并未巡檢過的目標進行巡檢與目標信息匹配。

被動識別巡檢過程中對目標的識別采用三維坐標身份定位的方式來保證目標的唯一性，而非傳統的二維碼辨別身份，充分發揮位置數據庫的作用降低數據庫種類和數量。當巡檢人員位置確定時，后臺會計算工作人員與各個目標的距離，設置閾值則可以篩選出需要采集的巡檢目標。后臺處理軟件編程流程圖如圖2、圖3所示。

圖2　基于定位系統的AR智能巡檢后臺處理軟件流程圖

圖3　基于定位系統的AR智能巡檢后臺處理軟件流程圖

2.2　基于指紋技術的藍牙室內定位系統

室內定位系統通過攝像頭及藍牙設備獲取巡檢人員的位置信息和目標的位置及圖像信息，后臺程序判斷是否對目標進行巡檢或信息加載，在有無異常的不同情況下進行不同的處理，即加載維修方案及案例或采集下一個目標信息并建立案例庫直至結束巡檢。工作流程圖見圖4。

3　結語

本文利用增強現實技術及藍牙室內定位技術構成了應用于電網機房的智能巡檢平臺設計方案，達到了降低工作量提高巡檢效率的目的，實現了對電網機房的智能巡檢及坐標庫、維修方案庫的建立。該方法提高了坐標庫的利用率，并且降低了后臺圖像處理的工作量，使電網巡檢設備真正的數據化、智能化。

參考文獻：

[1]柴晨,楊小薇,郭璐.AR技術在高校圖書館中的應用[J].知識經濟,2015(23):67.