李志豪 卜威 王韬 普凯
摘 要：在本文中，通过AR技术的引用，在电力电缆行业中创新性地提出了一种新型智能电缆路径标识。该新型电缆路径标识通过特征标识的设计制作使每个标识都具有唯一性，并以标识为基础作为AR技术的特征识别图案，配合便携AR装置的使用，可以使工作人员在工作现场通过一块标识就能完整调阅该段电缆信息，同时，在地面视角搭建电缆隧道的模型，真实还原隧道的路径走向及隧道边框，帮助人员快速掌握隧道情况，开展安全风险管控工作。这一创新性的提出，开拓了AR技术在工业领域除教培、展示以外的又一重要用途，极大地提升了AR技术的商业价值，同时，也使得传统的电力电缆工作向着智能电网的方向得以大跨步迈进。
关键词：AR 智能电缆路径标识 安全风险管控 智能电网
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0048-03
Abstract： Through the application of AR（Augmented Reality）， the new intelligent Cable Path Identification is put forward creatively in this thesis. The new Cable Path Identification makes each identification unique by attaching a feature tag on it， and the feature identification pattern can be created based on the identification. Coordinating with the portable AR device， The new Cable Path Identification can make workers get the complete information of the given part cable trough just one identification. And also， Establishing the cable tunnel model from the view of ground can restore the tunnel route and frame precisely， helping workers master the situation of the cable quickly and carry out security risk control. This innovative proposal develops an important industrial application of AR technique apart from training and exhibition， and promotes traditional power cable industry to take a big stride toward the smart power grid.
Key Words： Augmented Reality； Intelligent Cable Path Identification； Security risk control； Smart power grid
隨着城市化的发展，城市地面的建设需求愈加旺盛，作为一种既经济又美观的方式，将架空线入地成为了一种必然的趋势，但这在使地表变得美丽整洁的同时也使得地下电网——电缆，变得愈加拥挤而又错综复杂，给管理带来了难度。由于电缆埋于地下，与架空线相比缺乏直观的可见性，在实际运维过程中，很难去把握隧道的一个清晰的路径和准确的边界问题，在遇到例如隧道两旁存在挖掘施工作业时，往往只能依据运维经验或者就近下井观测估量来作为一个施工安全的边界参考，而这些都是一些概数，在施工管控中很难起到规范性意义，而传统的挖掘探沟的方式又耗时耗力，且有时周边环境还不具备挖掘探沟的条件。围绕上述问题，本文创新性地提出一种AR电缆路径标识牌技术，在配备单人AR便携装置的基础上，可以实现人员对实地电缆路径的“透视化”直观观测，准确把握电缆边界，更可实现电缆隧道详细信息查询等功能，使得电缆运维工作得以更加高效与更加智能化，为重要的“地下电网”的安全提供了可靠的保障。
1 新旧路径标识对比
（1）传统的电缆路径标识。
传统的电缆路径标识一般采用地面敷设的电缆路径标识牌和沿线装设的电缆路径桩两种方式，这两种方式都是采用统一制作、统一规格的样式。每一块牌子或桩所能标示的信息极为有限，仅能告知其下方有电缆，而电缆的排布情况、埋深、敷设方式等信息都无法提示。当遇到电缆两侧存在施工作业时，作为运维人员很难直观地去判断一个安全的施工边界，在与施工方交涉过程中也存在边界划定模糊的情况，给施工把控[3]及日常运维工作带来了很多不便。
（2）AR电缆路径标识牌。
AR电缆路径标识牌相比传统电缆路径标识而言，其每一块牌子本身都具有唯一性，通过牌子上设计的几何图形和颜色的搭配变换，可以使得每一块牌子相比别的牌子都具有差异性，而这一差异性就赋予了每一块牌子对信息的承载能力。AR电缆路径标识牌上的几何变换图案可以作为AR混合现实技术的特征识别图，工作人员通过携带的AR装置对AR电缆路径标识牌进行扫描，就可以远程调阅该条电缆隧道该地段的隧道信息，同时，可以通过AR混合现实技术，在地面视角直观地“透视”地下电缆隧道的实际情况，通过系统直观地提示工作人员该段电缆隧道的边界及隧道走向，极大地提升了电缆运维工作的安全性及准确性，也使得“地下电网”的运维工作向着更加智能化的方向大步迈进。
2 AR电缆路径标识牌
（1）AR电缆路径标识牌的基本内容。
AR电缆路径标识牌将AR混合现实技术引入到了电缆路径标识这一项基础的环节当中，可以实现电缆路径标识的智能化。由于每一块牌子之间的差异性，因而AR电缆路径标识牌可以铺设在电缆通道任意位置，指示该地段的隧道信息，包括通道转弯、交叉、爬坡等特殊情况都可以进行特征化标识，由于AR技术的引入使得简单的电缆路径标识牌可以承载大量的电缆信息，使工作人员在外出工作时可以随时调阅某地段的隧道信息，给日常运维工作提供了极大的便利。
（2）AR電缆路径标识牌的优势。
AR电缆路径标识牌除了具有特征性标识和承载信息量大的优势外，其最大的亮点就在于工作人员可以通过便携AR装置以AR电缆路径标识牌为媒介看到该段电缆的虚拟实景构图，更加直观地看到地下电缆的实际情况，更加清楚地把握电缆的安全边界及走向。
同时，每一块AR电缆路径标识牌对应的信息通过后台数据库进行远程管控，可以通过限制访问端口等方式对电缆详细信息进行管理，既方便了人员工作又对电力设施的详细情况进行了安全保密。由于标识牌对应的信息存储于远程数据库，可以通过修改数据库对应的内容来改变AR电缆路径标识牌的携带信息，使得AR电缆路径标识牌可以重复使用，当隧道本体并未发生变化，而其内部电缆发生变化时，直接修改数据库即可，方便、快捷。
（3）3AR电缆路径标识牌的社会价值。
在本文中，仅仅是针对笔者所从事的电缆行业提出了AR技术在电缆路径标识牌方面的应用研究，而AR技术在标识牌方面可以开展的运用却远不止于此，由于AR技术强大的虚拟构图能力及信息承载能力，其除了可以搭建虚拟空间，还可以帮助人们“透视”很多无法直观看到的东西，比如：地下煤气管道排布、下水道排布、高楼墙体内电线排布等。
AR技术在电缆路径标识牌上的应用是一次创新性的应用，可以作为是AR技术在工业方面运用的又一方向，在提升了运维工作智能化的基础上也极大地拓展了AR技术的商业价值。
3 结语
AR电缆路径标识牌是AR技术在电力方面提出的一项创新性运用，开拓了AR技术在电力方面除教育培训、操作提示之外的又一运用场景，极大地提升了电缆运维工作的效率与安全性。同时，AR技术在电缆运维工作中的引入也使得这一传统工作变得更加智能化与规范化，使得电缆工作在电网创新驱动战略中迈出了坚实的一步。
参考文献
[1]谢维兵，敬勇，刘敏，等.增强现实（AR）技术在电网培训中的运用[J].重庆电力高等专科学校学报，2018（1）：43-45.
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[3]田国锋，符奥，杨振田，等.城区电力电缆防外力破坏探讨[J].山东电力技术，2014，41（4）：66-68.
