增強現實技術在電力施工現場管理中的應用研究

施未濛

[摘要]本文主要圍繞著電力施工的現場管理當中增強現實技術（AR）應用開展深入研究及探討，望能夠為今后這一方面管理實踐工作高效化實施者、提供指導性的建議或者參考。

[關鍵詞]電力施工;現場管理;應用;增強現實;技術;

前言：

增強現實技術，英文簡稱為AR。它可實現實時化計算出攝像機具體角度與位置信息，配合圖像技術，將虛擬世界完美套用至現實世界當中并展示出來的一種現代科技，有著較搶修信息集成化、交互性及實時化特點，可為電力現場施工各項管理工作提供強大的輔助性技術支持。

1. AR系統平臺分析

AR，它能夠將真實世界信息展現出來，并顯示出虛擬信息，疊加、補充這兩種信息。視覺化增強現實當中，使用者借助頭盔形式顯示裝置，可以重合計算機內部圖形與真實世界，方便直觀觀看真實世界。AR，以場景融合、實時化注冊與跟蹤、多傳感器的融合、實時化視頻控制與顯示、三維建模、多媒體等各項先進的手段與技術。一個完整AR系統，主要是通過一組聯接緊密、實時化運行硬件部件、軟件系統等協同化來實現，以視頻透視為主要的組織形式。視頻透視形式AR系統，它是以視頻合成化技術穿透式的HMD為基礎。移動模式AR系統正常運行所必備的組件如下：

1.1 頭戴形式顯示裝置

視頻透視形式顯示裝置，其通過與護目鏡之外小型的攝像機連接，實現影像捕獲，將周邊環境勾勒出來，并于顯示裝置內側實現視頻影像的實時化播放，在視頻上面添加相關的圖像信息。主要解決方式為，以頭戴形式顯示裝置浸入相應多媒體科學技術為主。

1.2 實時化跟蹤系統

實時化跟蹤系統，通常采用的是全球化定位系統、混合式跟蹤技術，實現高精度化、實時化跟蹤。

1.3 移動計算系統功能

無強大計算功能，難以構建起三維立體化圖形。若計算功能還不夠強大，則可從計算機內部獲取到處理圖形能力。

1. 應用研究

2.1 各項標準

現階段，電力基礎建設方面的管理主要包含著現場文明安全施工方面標準化的布置、執行強制性的條文、防治質量通病、現場運用作業的指導書、分析及控制危險點等等，全方位地監管及考核執行，內容構成為：①依據國家電網基礎建設項目工程六化標準，確立文明安全標準化的施工體系;②結合電力工程安全作業規章等相關文化，分析及控制變電站的安裝工程相應危險點;③依據國家電網輸變電項目工程施工工藝標準相關文件，制定安裝變電站工程項目標準化的作業流程及標準。

2.2 現場問題

電力施工，其通常需若干個部門與施工單位、工種之間密切交流、協作，整個作業工序十分復雜，促使現場安全監管工作有著較大信息量，所涉及到的協調部門相對較多，且還具有著安全預控較大難度系數等特點，現場管理者難以客觀高效地完成施工現場的安全稽查。結合筆者在現場管理方面多年實踐經驗可了解到，現場施工期間蠻干及違規情況十分普遍，增加電力施工質量與安全方面隱患問題發生率，施工效率難以得到保證，對施工者的工作情緒有著一定影響，促使電力施工安全無法得到保證。

2.3 具體應用

AR的持續發展，可謂是為電力基礎建設現場實現規范化的管理提供技術支持，可先把施工現場設備安裝的分布狀況，結合廠家制作與設計圖中關于電氣設備的外形情況，將基本的信息建立好。以此為基礎，逐條梳理好上級執行各項規定、要求、標準、規程、安裝標準、工藝要求、技術規范等，確立信息數據庫，構建三維虛擬模型。通過無線方式，把信息數據傳輸至現場AR頭戴形式顯示裝置上面，視頻透視形式顯示裝置經連接于護目鏡之外小型的攝像機，實現影像捕捉及周邊環境勾畫，依據施工流程及標準，在現實中電氣設備所需疊加標注虛擬信息位置均疊加標注好，實現計算機內部圖形與真實世界完美重合。施工現場，則由頭上戴著頭戴形式顯示裝置相應施工者，依據顯示裝置現場圖示要求開展施工操作，監理者與管理者也需配套好頭戴形式顯示裝置做好各項檢查工作。同時，三級的驗收者，也務必佩戴好頭戴形式顯示裝置完成最終驗收工作。

2.4 應用建議

為能夠更好地借助AR開展電力基礎建設施工期間的現場管理各項工作，就需從以下幾個方面入手予以改進、優化：一是，提高對應用AR實施電力基礎建設施工期間的現場管理各項工作重要認識。要求無論是各級管理者，還是施工者，均需高度認識到AR對于現場施工各項管理工作輔助價值及應用優勢，并積極將AR引入到現場管理當中，確保AR優勢能夠得到充分發揮;二是，嚴格按照AR操作流程及標準，有效運用至電力基礎建設施工期間的現場管理各項工作當中，嚴禁存在著違規操作行為，實行AR現場標準化、高效化的施工管理;三是，重視對AR相關設備裝置的運行調試及維護，制定科學合理的運行調試及維護計劃，確保AR相關設備裝置能夠正常穩定、高效地運行，避免在具體應用期間出現各種問題狀況，應當到現場施工各項管理活動的有序進行;四是，加強對AR使用者的綜合培訓，包括AR應用流程、操作標準、要求、注意事項等等，確保所有使用者均能夠靈活正確地使用AR，充分發揮AR應用優勢，確保電力基礎建設施工期間的現場管理各項工作得以高效化完成。

1. 結語

綜上所述，通過以上分析論述之后我們對于AR系統平臺及其在電力基礎建設施工期間的現場管理各項工作當中具體應用情況，均能夠有了更加深入地認識及了解。同時，也提出若干合理化的建議。從總體上來說，AR的引入，為電力基礎建設現場的施工管理各項工作提供了強大的技術支持力量，對管理質量及效率的提升有著一定積極影響。那么，今后為更為充分地運用及發揮AR優勢，便還需廣大管理者能夠提高對AR應用的重視程度，積極投身于AR輔助施工管理實踐探索當中，多積累相關的實踐經驗，不斷提升自身專業化的AR應用及現場的施工管理水平，確保能夠在AR輔助之下高標準完成電力施工現場的各項管理工作。

[參考文獻]

[1]陳麗娟， 駱漢賓， 辛宏妍. 增強現實技術在武漢國際博覽中心設備維護系統中的應用[J]. 施工技術， 2016，12（06）：379-380.

[2]蘇博， 蘇陽， 張壯. 增強現實技術在火電廠全生命周期的應用探討[J]. 電力信息與通信技術， 2017，13（04）：214-215.

[3]李軍鋒， 何雙伯， 馮偉夏，等. 電力設備智能巡檢中增強現實（AR）技術的應用研究[J]. 電工技術， 2018，26（03）： 966-967.