智能配网运维5G+VR/AR的融合创新与应用

智能配网运维 5G+VR/AR的融合创新与应用

王亚光

国网长治供电公司， 山西省长治市 046000

摘要：随着电力系统的快速发展，现代配电网的设备类型不断增加并且覆盖范围逐渐扩大，对于人们的正常生产生活影响越来越大。随着配网发展，配网设备复杂性越来越高、电压等级较高，若是产生故障就会造成爆炸以及火灾等危害，具有较大的安全隐患，所以需要加大配网运维力度。近些年5G技术快速发展，在配网运维方面充分融合应用5G+VR/AR技术，能够实现配网运维的可视化以及远程交互，能够增强对于现场设备的管理效果，同时可以实现对现场工作人员的有效指导，从而提高运维作业的效率。

关键词：智能配网运维；5G+VR/AR融合技术

1智能配网运维5G+VR/AR技术内容研究

1.1语音交互控制和现场巡检信息语音转写录入内容研究

此部分内容主要针对的是语音识别技术、语音交互控制技术、语音文本转换技术的研究，能够确保在现场噪声情况下实施有效的语音识别，相关工作员可以利用语音发出指令来控制并操作AR眼镜实现人机交互，能够对配网设备进行拍照，同时通过语音录入的方式将现场设备的巡检信息转换成为相应的文本，实现巡检信息的录入。

1.2配网巡检过程中可穿戴技术的应用

可以通过采用适合于配网巡检业务的分体AR眼镜来进行配网的巡检，该眼镜具有较长的续航能力，并且便于穿戴，同时可以和手机等终端设备实时通信，并且在眼镜所具有多种功能（包括通话、摄像、导航、定位等）的基础性设计开发出匹配配网巡检语音交互控制、数据采集、远程协助等功能的人机交互系统，从而进一步提高配网巡检信息化水平和巡检的效率。

1.3建立在VR眼镜和无人机联控基础上的配网设备巡检技术研究

在充分分析配网线路所在区域周边相关内容（包括建筑、植物、可用空间等）的基础上，通过VR眼镜和无人机实现联动控制，以此实现配网设备的巡查以及相关图像、数据的收集。通过此种联动控制技术能够实现有效的悬停检测以及图像数据采集，能够有效解决VR眼镜对焦距离较近并且观测范围相对较小的问题。

1.4通过AR眼镜实现配网远程作业的协助

可以充分利用AR眼镜具有的语音交互以及视频共享功能可以实现远程监控，可以将远程系统和AR眼镜进行连接，能够使得现场作业人员和远程操控专家采取同样的视角观测配网现场，之后利用语音交互的方式对操作人员实施指导，及时帮助其解决现场问题。

2 5G+VR/AR配网运维关键技术

1）5G网络切片技术：网络切片主要包括接入、传输、核心网切片，网络切片标识，网络切片端到端管理，网络切片端到端SLA保障共4项关键技术。5G可根据不同需求，定制网络性能、接入方式、服务范围和部署策略，有助于行业分步骤、按需、快速部署新业务所需的网络。配网作业通常都是长时间或者大范围作业，因此选用分体AR眼镜，以确保续航时间和通讯。分体机由手机供电，应用APP也是安装在手机上，并由手机负责与后台通讯，因此采用5G+APN方式进行组网。

2）5G+VR/AR融合技术：大规模的组网将在部分城市和热点地区率先实现，能快速推进VR终端服务的产业化进程。人工智能是基础的赋能性技术，和VR/AR技术相融合，能提高虚拟现实的智能化水平，提升虚拟设备的效能。AI赋能虚拟现实建模，使得虚拟对象与虚拟环境和用户之间进行自然、持续、深入交互。AI提升虚拟现实算力，边缘AI算法能大幅提升虚拟现实终端设备的数据处理能力。VR/AR和云计算、云渲染结合，将云端的显示输出、声音输出通过编码压缩后传输到用户的终端设备中，实现VR/AR业务的内容上云和渲染上云，能够对VR/AR业务进行快速处理。在设备和系统维护检修方面，虚拟现实技术能通过数据传输与实时分析，实现从出厂前到销售后的全流程检测，突破时间、空间的限制，实现虚拟指导和现实操作相结合，实现预判性监测维修服务。

3）VR眼镜与无人机联控技术：研究拼接视频在VR眼镜中的导入技术，实现VR眼镜与无人机采集的图像、视频数据及传感器的无缝集成，提升电力巡视过程中人机交互体验。在头部的重要节点设计集成加速度计、陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备，捕捉头部的运动数据，再将这些数据通过数据传输设备传输到数据处理设备中，经过数据修正、处理后，传输给无人机，并使得无人机随着头部姿态的改变真正、自然地运动起来。

3配网运维中5G+VR/AR技术的难点以及创新

3.1配网运维中5G+VR/AR技术的难点

（1）VR和无人机联动控制技术。为了确保无人机的有效运行，在利用语音识别的同时要深入研究利用AR眼镜控制无人机的相应内容，特别是对于较为复杂的环境来说，如何进一步准确地实现无人机控制、实现无人机对高空设备巡检以及相应数据采集是非常关键的，所以要深入语音识别准确性以及效率方面的研究。

（2）5G技术融合和虚拟现实关键技术难度较大。现阶段5G技术已经逐渐开始进行商用，但是5G的覆盖和5G切片等技术具有比较大的难度，要进一步深入分析。除此之外，要进一步实施5G安全性方面的研究，并且5G+VR/AR配网运维方式关键通过虚拟现实内容的制作以及硬件设施的体验，所以所用设备、相应内容以及网络情况直接决定此种方法的有效性。

3.2配网运维中5G+VR/AR技术的创新点

（1）利用VR眼镜和无人机实施联动，可以确保VR眼镜对于无人机进行有效控制，同时也能够实现和无人机具有同样的视角，可以有效实现配网高空设备的巡检，能够对相应图像数据进行采集，解决AR眼镜受到对焦距离、观测视角的影响。

（2）通过AR眼镜所具有的语音交互以及视频共享功能，可以保证远程专家和现场操作人员的视角共享，专家可以利用远程语音方式对具体运维人员操作情况进行指导，及时解决现场的实际问题，并且利用语音和文本的有效转换实现巡检信息的及时录入。

（3）5G技术在配电网方面的应用，促使了大量智能微型传感器在配电设备中的应用，能够实现配电网智能化、互动性，能够推动配电网向着更为智能化、生态化的方向发展。

4智能配网运维5G+VR/AR技术的发展

（1）要不断发展无人机技术，将照相机、高清摄像机、GPS定位系统融合在其中，可以顺着配网线路实施自主的定位巡航，将所拍摄的影响进行实时传送，相关监控人员能够在监控设备上对无人机进行同步监控，从而进一步增强配电线路的巡检效率。另外，要积极开发配网现场作业移动设备并配置可穿戴设备，能够对配网现场人员身体所处状况实施有效监控，同时也可以对配网现场工作环境实施检测，能够有效保证操作人员的身体健康和安全。

（2）可以将人工智能语音和AR眼镜以及无人机进行融合，能够提升可穿戴设备的智能性，将其应用到配网运维工作中，利用语音控制和现场拍照的方式实现配网巡检以及远程协助。5G+VR/AR的融合应用通过选择试点配网业务场景，定制出智能化可穿戴设备，能够实现配网巡检以及远程作业协同，充分发挥出运维方面的作用。

（3）5G和VR/AR技术的有效融合可以进一步扩展多种类型的虚拟现实应用，随着5G技术商用范围的不断扩大，今后配网运维所用智能化技术会愈发成熟，两者之间的融合会不断应用到相关业务领域中。所以为了实现以上目标，在关键技术基本理论的基础上要不断进行实践探索，尽快将其大范围应用。

5结束语

过去几年，VR、AR在理论研究、关键技术创新、应用拓展等方面取得了突破性成果。未来，随着VR、AR技术的不断进步，在电网配网运维领域5G+VR/AR配网运维方式，有望突破时空约束，进行远程运维，不仅能解决人工巡视困难，提高电网巡视效率和质量，而且更能提高线路的安全管控水平，使得电网配网运维管理上升到一个新的高度。

参考文献

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