1.天津市普迅电力信息技术有限公司 天津 300000
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摘要：近年来，智能可穿戴设备应运而生。随着芯片水平、计算水平等向一个新的领域正在逐步发展。发电企业、智能可穿戴设备可以有效加强现场操作能力和现场巡查检测精度是电厂现场操作的智能化的发展方向。
关键词：智能可穿戴技术；电网；应用
前言
电厂具有工业设备密集，自动化程度高的天然属性。相应的，设备巡检与设备检修也自然成为了发电厂生产管理的重要职责。现场作业在电厂生产运营管理中扮演着不可或缺的核心角色，是保证设备安全、稳定运行的“首道保险”。传统的生产运行监控、现场巡检、设备检修依靠人的视觉、感官、经验和技术能力对设备进行维护。一方面，生产人员巡检时难以对现场快速、全面的掌握数据信息，并做出判断。另一方面，现场检修人员遇到维护困难时，无法快速得到技术支持，解决问题效率低。同时，由于现场数据大多为纸质记录或者存放在电脑笔记本中，现场操作人员安全操作，数据处理繁琐，无法充分发挥数据价值，工作效率低。上述因素都使得现场作业的质量和效率打了折扣。智能可穿戴设备集成了视频传输技术、人工智能技术、语音交互技术、各类传感器及无线通讯装置，使生产人员的经验、感官得以外延，增强现场作业能力，提升巡检质量，降低设备维护成本。同时解决远程设备维护指导、现场作业培训等问题。
1智能可穿戴设备具备功能
智能可穿戴设备集成了人员定位、语音通讯、近眼显示器、高清摄像头及传感器，具有独立的操作系统，现场作业人员通过佩戴智能可穿戴设备，除实现必要的操作辅助现场作业外，还可以与远程指挥调度中心通信，实现远程支持等功能，主要功能如下：
1.1获得通知及提醒功能
可以将信息通知和提醒直接显示在镜片上，帮助用户获得弹出式的提醒体验，比手机要直观，避免生产人员错过重要信息通知和提醒，同时可以通过语音控制进行详细信息阅读或提醒内容查看等进一步操作，解放双手。
1.2语音输入功能
通过智能可穿戴设备的内置麦克风进行语音输入，通过语音输入功能进行实时记录，此外在有无线连接条件下，通过语音输入功能发送信息给他人。
1.3地图服务及导航功能
通过智能可穿戴设备的内置地图获取位置信息，在联网状态下还可以根据生产人员实时位置在集控室进行监控，保障人身安全，同时一旦出现设备隐患，可以第一时间进行维护。
1.4拍照及录像功能
利用搭载的高清摄像头，生产人员可以随时拍照或录像，同时语音控制可以帮助生产人员解放双手
1.5视频通话功能
通过智能眼镜所搭载的摄像头，在现场作业情况下可与技术专家进行视频沟通，方便技术人员以第一视角模式看到需要看到的景象，处理设备问题，进行远程诊断指导。同时，可以作为案例，便于培训。
2基于AR技术的智能可穿戴设备在电力工程的应用策略
该技术应用形态应表现为施工人员所佩戴的基于位置服务的智能可视可持续交互前端设备。具体应用产品形态主要是智能头戴式设备，为用户提供一种全新的视觉呈现方式，联动人眼与现实世界，叠加业务数据影像，增强视觉呈现效果，实现数据实时传输，接受全息投影。一套完整的智能可穿戴设备应由硬件设备和软件系统两方面构成。
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2.1设备的功能要求
第一，设备集成高清广角摄像头可通过声音控制、微表情控制自动拍摄施工现场情况，并视觉呈现给用户，传输给后方施工组织现场、行业大数据平台。
第二，设备内置的增强现实模块能够立即识别摄像头所采集的图像，并在行业大数据平台检索和显示与图像相关的所需数据，叠加动态显示给用户，实现人机交互。
第三，后方施工组织现场能够实时接收数据，并通过声音、图像等数据回传实时指导作业人员操作，实现前后方交互。
第四，在全息投影技术等的支持下，下达指令引导用户开展施工操作。
第五，支持移动GIS地理信息数据，支持WIFI、4G、3G等数据连接方式，数据传输高效稳定。
2.2设备的应用领域
第一，施工操作领域。主要是指可应用于指导施工人员完成组塔、架线、设备安装等施工操作工作。一线施工人员在佩戴智能可穿戴设备后，借助设备图像识别和增强现实技术，快速正确指引设备位置，及时通过大数据平台获取设备属性参数、内部结构、操作注意事项等，并叠加到现实图景中显示给施工人员，指导施工人员科学、准备地完成施工操作。在该领域的应用优势为可实现图景叠加，以视觉图像形式及时给予安全、技术指导。第二，实时通讯领域。目前，电力施工现场工作人员主要依靠对讲机、手机等传统方式进行实时通讯，需要手持式操作，影响工作效率，存在安全风险。只能可穿戴设备通过整合多媒体技术、音视频通信技术，以可穿戴设备自身为媒介即可实现远程实时通讯，且通讯方式包括音频、视频、图像等多种方式，后台施工管理现场可以与前方施工现场同步共享现场图景，实现远程实时实景交互指导，且全过程不影响一线施工人员双手操作，极大地提高了沟通效率和工作效率。第三，路径规划设备导航领域。基于AR技术在智能穿戴设备上叠加GIS应用大数据，实现高精度定位，可应用于路径规划、设备导航，在开展线路定向、高空作业、飞艇作业等工作时，具有极强的应用价值。第四，设备外观异常检修领域。基于AR技术的图像识别技术，智能可穿戴设备可实现对设备主要外观异常的检测、识别，及时检查线路、设备外观是否存在异常，并获取场景图像，对图像进行解析和识别，计算分析识别结果并反馈上报。
3可穿戴两大发展方向——健康保健及智能化
可穿戴产品种类众多，但是从市场的成熟度和规模角度来看，智能手表和手环类仍为主流产品形态。例如，小米手环就是整个行业的代表，以及前不久华米推出的Amazfit米动健康手环都是具有行业开创和引领效应的产品。可穿戴产品的两个趋势或者特点将成为驱动产品和行业发展的推动力：一是健康保健功能不断丰富和完善，包括运动监测，体征信号检测，甚至环境相关的监测等；二是智能化，作为人工智能重要接入，甚至是人工智能的最终用户的直接硬件设备，通过大数据的融合处理实现智能化的深度信息挖掘，进而解决用户痛点，提高使用体验。例如以上提到的两种产品都可以印证这些特点。例如华米的米动健康手环，可以监测心脏健康状况，还实现了心电lD识别，从基本的测量原理角度分析，自然要用到心电（ECG）采集相关的核心专用元器件；同时连续运动心率的监测会用到光电法心率测量的相关传感器和电路等核心原器件。ADl的系列低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端(AFE)AD8232以及最新的AD8233专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计。与当前很多集成解决方案中采用的拓扑结构不同，AD8233高度灵活的模拟滤波配置采用双极高通滤波器，结合芯片内部的仪表放大器架构和无使用约束运算（增益）放大器，支持用户采用多极低通滤波技术来消除线路噪声和其他干扰，并可提供在关断模式下的导联脱落监测功能。另外一款高集成度的ADAS1000完全可以用于类似的应用场合。
结束语
智能可穿戴设备集成了多学科的前沿技术，研究最终要实现建设基于智能可穿戴设备的远程技术支持平台和协同体系,实现满足现场走也应用需求的定制化穿戴硬件设备及后台作业支持系统,提升电力作业的信息化、智能化水平。
参考文献：
[1]王永明,黄春红,李鹏,李宽宏,林力辉.智能眼镜在变电站电力设备智能巡检中的应用分析[J].科技视界,2018(18).
[2]张沛,孟祥飞,邓晓洋,张浩,顾天雄.智能眼镜在电力行业的应用分析[J].电力建设,2017(05).
论文作者:李君海1,韩鹏程2,徐红元2,康哲2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/22
标签：设备论文; 穿戴论文; 智能论文; 现场论文; 作业论文; 数据论文; 操作论文; 《防护工程》2019年第3期论文;