曾曲洋，陳經(jīng)文

（三峽電力職業(yè)學院，湖北宜昌 443000）

0 引言

目前，有各種簡化機電設備維護的系統(tǒng)——遠程維護系統(tǒng)、機電設備技術狀況預測系統(tǒng)、設備維修計劃自適應系統(tǒng)等。增強現(xiàn)實系統(tǒng)是提高電氣設備維修效率的附加工具之一。增強現(xiàn)實系統(tǒng)是一項現(xiàn)代技術，它已經(jīng)應用于人類活動的各個領域。使用增強現(xiàn)實系統(tǒng)維修機電設備是一項實際任務。將增強現(xiàn)實系統(tǒng)集成到服務工作中，意味著解決以下任務：確定實現(xiàn)增強現(xiàn)實系統(tǒng)的最有效區(qū)域，開發(fā)增強現(xiàn)實系統(tǒng)的結構，設計和開發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)投入運行。“確定最有效區(qū)域”這一任務的解決方案意味著對服務人員執(zhí)行的工作進行分析，確定執(zhí)行這些工作所花費的時間及其復雜程度。在“增強現(xiàn)實系統(tǒng)結構開發(fā)”階段，選擇系統(tǒng)的功能和基本組成，并確定該系統(tǒng)與工廠內連續(xù)分配的自動化系統(tǒng)的互操作性。在系統(tǒng)的設計與開發(fā)階段，對系統(tǒng)的硬件和軟件進行了選擇。最后一個階段是該系統(tǒng)投入運行。本文考慮了增強現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)的前兩個階段的實現(xiàn)。對系統(tǒng)功能可能性和結構的詳細研究有助于減少在運行過程中可能出現(xiàn)的嚴重錯誤，這樣的系統(tǒng)可以縮短電氣設備的維護時間，因此總體上降低了維護成本。本文介紹了有關機電設備維護和修理服務操作的信息分析，確定了服務計劃，并估計了執(zhí)行基本服務操作所需的時間，提出了增強現(xiàn)實系統(tǒng)的結構以及增強現(xiàn)實系統(tǒng)與在企業(yè)工作的自動控制系統(tǒng)的交互方式。

1 機電設備維修的基本原理

服務人員被用來維修機電設備，在進行監(jiān)測中需要加強人員的安排和及時發(fā)現(xiàn)，這樣才能有效保障機電設備的運行。每個團隊由3人組成，特殊數(shù)據(jù)包含有關其中一名工作人員的工作信息。作為分析服務人員工作數(shù)據(jù)的方法，使用了工作時間攝影方法。根據(jù)這種方法，該機組的工人在維修機電設備期間實現(xiàn)了28種功能。其中有5個最適合在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中實現(xiàn)，這些功能包括信息搜索、缺陷診斷、與其他專家的協(xié)作、收集其他信息、添加有關服務工作的信息。機組平均花費1～3 h來執(zhí)行這些功能，這大約是一個區(qū)域的機組所花費時間的35%。在識別出可能在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能之后，執(zhí)行僅使用系統(tǒng)執(zhí)行相同操作所花費的時間計算。

2 機電設備的增強現(xiàn)實系統(tǒng)

增強現(xiàn)實系統(tǒng)的可能應用領域非常多樣。該系統(tǒng)可以訪問維護說明，有關設備運行的歷史數(shù)據(jù)，有關機器不同部分的預計缺陷的信息。當使用增強現(xiàn)實系統(tǒng)訪問設備的維護說明時，維護的詳細信息以及有關當前步驟、下一步和上一步、維護說明列表的其他信息將可視化。此外，還會顯示為當前、下一維護步驟和上一維護步驟分配的時間。到下一個步驟和上一個步驟的鏈接是必不可少的，因為專家可以退后一步或計劃執(zhí)行機電設備維修步驟列表所需的時間和行動。選擇“訪問設備運行歷史數(shù)據(jù)”模式時，有關電氣設備在不同時間點的各種參數(shù)值的信息會出現(xiàn)在維修人員面前。專家可以查看電氣參數(shù)（電流、電壓、功率等），工藝過程的參數(shù)（工藝設備的容量、壓力、溫度和其他表征過程變化的參數(shù)）以及診斷參數(shù)（振動分析的參數(shù)，熱分析等）。數(shù)據(jù)可以獨立選擇：以彈出值、表格、圖形等形式。如果選擇模式“有關機器不同零件上的可預測缺陷的信息”，則會在用戶：確定設備生命周期的位置，預測不同時段（天、月、年等）的電氣設備狀態(tài)，用戶可以獨立更改時段的長度。顯示可以延長設備壽命的操作；在維護過程中，不斷向用戶顯示信息和服務狀態(tài)；狀態(tài)實時變化；有關維修的信息被記錄在系統(tǒng)中；在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中提供語音控制，語音控制有助于加快切換到系統(tǒng)不同模式，搜索必要信息等的過程。如果不將增強現(xiàn)實系統(tǒng)與工廠中現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)協(xié)作，則無法實現(xiàn)所描述的功能。為了使增強現(xiàn)實系統(tǒng)和相關的自動化控制系統(tǒng)協(xié)同工作，有必要在工廠級別組織特殊的私有云數(shù)據(jù)空間。至少在此私有云空間的區(qū)域中，需要放置分析服務器和數(shù)據(jù)存儲服務器。存儲服務器的功能是收集有關工廠運行的信息。分析服務器與數(shù)據(jù)存儲服務器通信，并執(zhí)行各種分析功能（確定設備的最佳運行模式、預測缺陷等）。為了進行分析并執(zhí)行確定電氣設備缺陷的任務，將工廠的私有云空間與全局云空間相鏈接，在該全局云空間中，會收集和分析有關此類型和類似類型的機電設備使用的全局信息。在這種情況下，僅從全局云空間中記錄了某些知識，這些知識作為信息存儲在工廠的私有云空間中。增強現(xiàn)實系統(tǒng)的特殊服務主要通過分析服務器通過私有云空間與相鄰的自動化控制系統(tǒng)進行交互。這樣的組織機構具有許多優(yōu)勢，其中最重要的是快速訪問數(shù)據(jù)，將計算能力重新分配到云平臺，確保信息安全等。實施增強現(xiàn)實系統(tǒng)最困難的任務之一就是正確的選擇特殊標記。在這項研究中，選擇了RFID標簽和GPS坐標作為標記。在第一階段，RFID標簽允許找到機電設備的綜合體。在第二階段，GPS坐標將允許人們從綜合體中包括的設備中選擇必要的設備。RFID+GPS的使用將允許在增強現(xiàn)實的虛擬現(xiàn)實中靈活識別現(xiàn)實世界中的對象。

3 信息處理技術

信息處理包括Deep Web數(shù)據(jù)識別與采集技術、分布式數(shù)據(jù)存儲、基于內容信息的數(shù)據(jù)挖掘等。以分布式數(shù)據(jù)存儲為例，Google提出的GFS技術是目前最流行的技術，它可以在最短的時間內加載最多的數(shù)據(jù)，有效提高磁盤的使用效率。借助大數(shù)據(jù)技術，可以解決高質量的數(shù)據(jù)信息傳輸和處理技術。在大數(shù)據(jù)時代，用戶數(shù)據(jù)量已經(jīng)達到了驚人的數(shù)量，并且在不斷更新。同時，應根據(jù)時代特點，相應地更新信息傳輸和處理技術，建立相應的信息傳輸和處理渠道。例如，借助安全失效算法和網(wǎng)絡風險評估標準體系，實現(xiàn)了安全風險評估，建立了具體的分析指標。通過采用類似的維護技術，提高了通道的保護水平，有效地避免了許多風險。以云硬盤為例，作為主要的數(shù)據(jù)存儲技術，存在著許多無法預測的風險。因此，有必要對其運行模式和網(wǎng)絡環(huán)境進行分析，確定具體的安全指標標準，實現(xiàn)對系統(tǒng)的評價。在這種情況下，可以確定具體的安全問題，提高警惕意識以及落實防范措施。此外，建立基于大數(shù)據(jù)的信息通信網(wǎng)絡安全評估系統(tǒng)，全面監(jiān)控網(wǎng)絡運行狀況、自動評估風險，發(fā)出報警信號，及時發(fā)現(xiàn)安全風險。例如，應用區(qū)塊鏈和身份認證技術來保證信息通信網(wǎng)絡的安全。區(qū)塊鏈本身具有不可偽造性、不可恢復性、匿名性等特點，在實際應用中，通過區(qū)塊鏈收發(fā)的信息在此過程中被加密。傳統(tǒng)的計算機處理技術已不能有效完成獲取和感知功能，而感知獲取是必不可少的。

除了上述的Deep Web數(shù)據(jù)識別和采集技術之外，還可以有效地集成信息數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理奠定基礎。然而，深層網(wǎng)絡技術中存在著大量的動態(tài)數(shù)據(jù)，具有高度的分布性和特殊性。因此，需要進一步創(chuàng)新來提高信息的價值。在數(shù)據(jù)感知采集技術的訪問模式中，可以采用使用周期數(shù)作為參數(shù)，以提高數(shù)據(jù)集成的質量。主要應用領域是數(shù)據(jù)平差和抽樣調查。數(shù)據(jù)轉換速度快，參數(shù)信息量大。為了保證參數(shù)推送的質量，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，有必要對計算機相關技術進行優(yōu)化，以滿足數(shù)據(jù)處理過程中遇到的問題。數(shù)據(jù)挖掘也是信息處理中的重點，通過信息預處理，清除和篩選以及人工智能評估，最終將找到最有價值的信息。當出現(xiàn)異常時，它將被包含在故障數(shù)據(jù)庫中，并且將選擇最佳解決方案以使處理工作更好地發(fā)展。作為基本的鏈接，已經(jīng)有許多實時高效的數(shù)據(jù)過濾技術來實現(xiàn)對信息源的動態(tài)控制。為了對大容量信息進行后處理，新時期的數(shù)據(jù)存儲分類處理是必需的。同時，還需要具有收集、編輯和分類信息的能力，以實現(xiàn)整個跟蹤管理，并為后續(xù)的信息搜索奠定基礎。但是，數(shù)據(jù)量迅速增加并動態(tài)變化。因此，應建立相應的數(shù)據(jù)存儲和分類系統(tǒng)以縮短搜索時間?？梢酝ㄟ^使用新的運算符來創(chuàng)建不同的對象實例，這些實例將被放置在不同的存儲空間中，如果進行任何更改，則不會影響其他對象的狀態(tài)。

4 結束語

通常，有關設備狀況及其剩余壽命預測的信息不在維修人員的視野范圍內，特別是在與維修公司簽訂合同對設備進行維修時。增強現(xiàn)實系統(tǒng)的集成通常包括提供對文檔數(shù)據(jù)庫的交互式訪問以及逐步的指導和監(jiān)控系統(tǒng)。利用增強現(xiàn)實技術與自動化系統(tǒng)相結合，將使基于“大數(shù)據(jù)”技術的預測服務、多因素診斷系統(tǒng)和直接在工作場所對專家進行的專家評估相結合。提高確定設備狀態(tài)及其維修的效率和能力的基礎是提供及時、全面和準確的信息和預測結果。數(shù)據(jù)的即時分析和可視化不需要額外的工具，就可以實現(xiàn)高生產(chǎn)率，并降低執(zhí)行搜索和分析信息操作的成本?；谙到y(tǒng)和邏輯概率評估的合理和經(jīng)濟證明的集中式結構設計范圍內，作為科學研究的一部分獲得的，具有高可靠性和穩(wěn)定性的自治和組合供電系統(tǒng)，使用替代和可再生電源，為具有連續(xù)技術周期的企業(yè)提供不間斷供電。