柴亮
国网临汾供电公司计量中心 山西省临汾市 041000
摘要：随着用电信息采集系统的广泛覆盖，在给智能电网系统建设带来便利的同时，其运维和管理上存在的问题愈加突出。基于人工智能技术和增强现实（AR）技术设计并实现了用电信息采集系统智能运维设备。该设备基于AR眼镜，利用自带的相机采集运维现场图像并上传至云端进行检测与识别；得出诊断结果后以AR的形式将设备信息和故障排查流程叠加在真实对象上，引导工作人员排除故障。
关键词：AR技术；用电信息采集；系统运维；应用
引言
电力信息采集是电力营销的基础，同时也是电力企业发展和业务开展的核心。用电信息采集系统能够有效监控用户的实际用电量，让电力企业对用户的用电情况有更加全面的了解。由于用电信息采集系统能够实现24h监控，所以能够非常有效地减少一些偷电和漏电的情况，不仅能够更好地保障电力企业的营收，同时也在一定程度上避免用户受到侵害。而且在人工智能技术应用到用电信息系统采集中之后，一些地区用电高峰期电力供应拥堵的现象也能够得到一定的缓解，因为电能的供应会更加智能化，在一定程度上减轻了用电高峰期用户过于集中的问题。所以，对于电力企业来说，一定要对用电信息采集系统给予足够的重视。
1系统运作原理分析
如今，AR技术已经在电网检修养护、现场运行、装配等环节获得了相应的运用，针对这一情形，依托于人工智能以及AR技术所提供的智能运维装置，能够高效地搜集、处置运维现场的数据，而且还可以提供专业的故障评估及排查信息，通过增强现实的形式进行直观地呈现，这就大大提高了运作维护的实际效率，现场运维工作者通过AR技术以及语音交互技术可以迅速评估现场出现的问题，就此保障了现场的安全稳定性。运维工作者通过穿戴AR装置，高效地搜集现场音频及视频、图像资料，利用互联网传输至云平台运维机制。云平台涵括了图像深度学习库和智能运维专家信息库，它们各自对运维主体进行目标检测、识别以及故障评估。一旦核查到极易出现的故障问题，那么相关的工作人员需要把相应的故障排查流程，通过文字以及图像的形式传输给现场操作人员，利用AR运维装置叠加至现场场景中，同时还要通过增强现实的形式表现，完成现场终端表计状态搜集、数据传导、专家知识库迅速查找等效能，搭建起一系列电子化、专业化运作的集抄运维流程。
2AR技术在用电信息采集系统运维中的应用
2.1预付费用
我国电网系统发展至今，已经取得了举世瞩目的成就。在发展的过程中，电力企业也打破了传统的模式，用预付费模式逐渐取代先用电后交费的模式。使用用电信息采集系统就能够为电力企业推行预付费模式提供更好的帮助。因为借助系统，技术人员能够更好地发现用电量较大的用户，并通过缩短这些用户的缴费周期，来督促他们进行缴费，避免拖欠电费对电力企业造成影响，降低企业的营销风险。对于经常进行预付费的用户，电力企业可以优先将一些优惠的预付费方案通过社交软件或者短信的形式通知他们。而且现如今网络平台越来越发达，可以及时在网站上查询自己的用电情况，能够在一定程度上对预付费这种模式产生更多的信任，有利于预付费模式的推行。
2.2增强现实表现功能分析
利用现场AR装置扫描影像，于后台通过API接口得到各个不同的画面，利用上述算法接口函数对其提供进一步的检验，从核查信息中获取有效资料，比如说集中器厂家、种类，各种指示灯的亮灭状况等。综合各个故障基础予以逻辑评判后获取故障情况信息。
为了可以把这一信息直接形象化地传达给运维操作人员，此时要灵活合理地应用AR智能眼镜，利用它核查电能表、集中器等主体，跟踪相机的摆放位置，构建场景三维和AR主体等。针对相机位置的跟踪环节，通常认为这仅是一个视觉统一定位及建图SLAM问题。通常来说，根据视觉SLAM，路标位置也就是指的图像特征位置，比如具备旋转不变以及尺度不变的主要特征，通过抽离相邻帧间的表征，再对其提供相应的比对分析，进一步估算获取相机搜集这两帧之间的运动变更矩阵，持续践行该环节，获取相机在各个时间上的方位，而且还可以把新观察到的特征点注入路标，实现了建图以及定位的目的。在SLAM建图期间，每一处路标点涵括了其在实际空间中的方位，所以本质上已实现了场景的三维重建，接着相关的工作人员再应用首步中核查到的电能表、集中器等主体方位，就能够把计算机虚拟的主体再次叠加到实际的主体上，接着就能够呈现出AR内容，最终有助于运维工作者迅速地识别所存在的故障问题。
2.3采集主站的优化
出于用电安全性的考虑，我国电力企业应用的面向对象智能电能表在进行远程计费控制时，流程相对复杂，而且整个计费和控费过程涉及的环节较多。此外，智能电表容易受到环境因素的影响，比如受到信号干扰而导致任务执行失败。而使用用电信息采集系统，就能够在很大程度上解决这一问题。因为使用该系统，有些非必要命令可以省略，不需要和集中器进行安全确认。在对费控进行验证时，抄读命令实际上为读取命令，根据我国数据安全的防护要求，只读类型的读取命令不需要进行安全确认。通过用电信息采集系统也能够实现这一步优化，在一定程度上提升了电力营销的效果。
2.4电能损耗
分析电能损耗也是用电信息采集系统中非常重要的一部分，上文已经对分析电脑所耗的重要性进行了简单的描述。实际上，它的重要性不容忽视。在传统模式的电网系统中，对电能损耗进行分析是一项相对复杂的工作，而且无法准确地对电脑损耗进行量化。而在应用了用电信息采集系统之后，电能损耗的计算更加准确，可以通过对指定参数进行调整，来将电能损耗控制在最低的限度内。电能损耗是不可避免的，尤其在电能传输的过程中，线路发热、设备运转等一系列情况都会产生损耗。如果能够控制在一定的范围内，损耗是可以接受的。在电网系统长时间运转的情况下，由于线路老化、设备故障等一系列问题，电能的损耗有可能提升，不仅有可能增加电力企业的成本，还有可能使用户产生额外的费用。使用用电信息采集系统对电能损耗进行分析会更加准确，而且还能够通过对用电模型进行维护和调整，对电能损耗的原因进行更加准确的分析。
2.5目标检测与识别技术分析
相关的操作人员一旦打开AR摄像头，就会出现一个限定区域框，此时机器会提示使用者把电能表或集中张纸转移到既定的空间，然后再继续拍照传送到后台进行辨识。集中装置上存在诸多目标即检测及识别的对象，比如说电源、液晶屏逻辑地址等。较之于传统的目标检测及识别算法，其选取图像特征，搜集目标样本影像训练二分类的分类装置，将之作为评估既定范围有无涵括目标的装置之一。一旦训练好分类装置，此时就需要在检测窗口的每一处图片上进行移动，如此一来，就能够有效地评估每个方法的判断目标。
结语
为了进一步提高用电信息采集系统计量终端表计装配、检测、调试等环节的运作效率，相关的工作人员可以采用一系列AR及人工智能技术的系统。这一系统合理地应用了人工智能技术，同时依托于AR智能穿戴装置，将运维的专家信息库作为主要的资料，灵活地利用图像识别技术高效辨识现场环境以及装置，最终大幅提高该系统的运维运作效率。
参考文献
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