智能配網(wǎng)運維5G+VR/AR的融合創(chuàng)新研究

候倍倍

（江西科技學(xué)院，江西 南昌 330098）

0 引言

在5G技術(shù)的基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的5G+VR/AR智能配網(wǎng)運維方法，能夠在配網(wǎng)運維的過程中進(jìn)一步融合應(yīng)用語音交互技術(shù)、虛擬技術(shù)以及無人機(jī)巡檢技術(shù)，不僅能夠讓整個配網(wǎng)運維的過程實現(xiàn)實時交互以及可視化，還能夠?qū)崿F(xiàn)語音錄入、聯(lián)動控制、快速檢索、拍攝等多樣化的功能，便于遠(yuǎn)程指導(dǎo)作業(yè)，提升配網(wǎng)運維的工作效率。

1 5G+VR/AR的研究內(nèi)容

1.1 可穿戴技術(shù)

在配網(wǎng)巡檢業(yè)務(wù)中，通過選擇具有較高適用性的分體AR眼鏡，不僅能夠更加便于穿戴，具有較長的續(xù)航時間，還能夠和手機(jī)實現(xiàn)通信互動，如定位、攝影、通話等。進(jìn)行人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計，讓其能夠在配網(wǎng)巡檢中實現(xiàn)語音交互控制、遠(yuǎn)程協(xié)助以及數(shù)據(jù)采集等功能，讓配網(wǎng)巡檢工作具有更高的信息化水平。

1.2 語音交互控制和轉(zhuǎn)寫錄入

通過對語音交互控制技術(shù)、文本轉(zhuǎn)換技術(shù)以及識別技術(shù)的研究，能夠在現(xiàn)場噪音條件下，實現(xiàn)對于語音的識別。工作人員能夠依靠語音下達(dá)指令，操作和控制AR眼鏡人機(jī)交互系統(tǒng)，進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備的拍照，并通過語音輸入，進(jìn)行設(shè)備巡檢信息的文本轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)信息錄入。

1.3 VR眼鏡和無人機(jī)聯(lián)控基礎(chǔ)上的巡檢技術(shù)

配網(wǎng)線路可用空間小且周圍還存在密集的建筑物和樹木，因此需要對小型無人機(jī)和VR眼鏡聯(lián)動控制技術(shù)進(jìn)行研究，實現(xiàn)對配網(wǎng)高空設(shè)備的巡視和數(shù)據(jù)采集。這種技術(shù)能夠進(jìn)行定點懸停檢測，在對圖像、數(shù)據(jù)采集過程中，針對VR眼鏡的局限性問題，比如說對焦距離近、觀測現(xiàn)場小等，實現(xiàn)有效的克服[1]。

1.4 在配網(wǎng)遠(yuǎn)程協(xié)助中AR眼鏡的應(yīng)用

在實際的配網(wǎng)作業(yè)中，現(xiàn)場人員遇到無法解決的難題時，可以利用遠(yuǎn)程系統(tǒng)，在AR眼鏡上進(jìn)行遠(yuǎn)程專家的實時連接，讓專家和現(xiàn)場工作人員進(jìn)行視角共享，再依靠語音的形式，由遠(yuǎn)程專家對現(xiàn)場操作進(jìn)行指導(dǎo)，實現(xiàn)現(xiàn)場問題的解決。

2 5G+VR/AR 配網(wǎng)運維關(guān)鍵技術(shù)

2.1 5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)切片具有4種關(guān)鍵技術(shù)，分別為網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識、網(wǎng)絡(luò)切片端到端管理、網(wǎng)絡(luò)切片端到端SLA保障以及接入、傳輸、核心網(wǎng)切片。筆者按照不同的需求，通過5G技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)范圍、接入方式以及部署策略的定制，實現(xiàn)對新業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的有序、快速部署。配網(wǎng)作業(yè)一般是大范圍或者長周期的作業(yè)，所以必須保證持續(xù)性的通信和較長的續(xù)航時間?？梢砸揽渴謾C(jī)提供電量，并在手機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用程序的安裝，之后通過手機(jī)實現(xiàn)和后臺的通信，利用5G+APN的方式組網(wǎng)。

2.2 5G+VR/AR融合技術(shù)

目前，我國部分城市和熱點區(qū)域，已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模的組網(wǎng)，推動了VR終端服務(wù)朝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。人工智能屬于一種基礎(chǔ)性的賦能性技術(shù)，通過人工智能和VR/AR的融合，能提高其智能化水平，改善和優(yōu)化虛擬設(shè)備的效能[2]。AI賦能進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的建模能夠讓虛擬的環(huán)境和對象與用戶進(jìn)行更加深入、持續(xù)的交互。AI技術(shù)能夠增強虛擬現(xiàn)實的算力，利用邊緣AI算法，讓虛擬現(xiàn)實終端設(shè)備具有更加強大的數(shù)據(jù)處理能力。通過云計算、云渲染和VR/AR的結(jié)合，可以利用編碼壓縮云端中的聲音以及顯示輸出，在用戶終端上進(jìn)行傳輸，能夠讓VR/AR更快地處理業(yè)務(wù)。對于設(shè)備以及系統(tǒng)的維修，也能夠依靠虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和分析的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)全過程檢測，打破時空的局限，提供預(yù)判性的監(jiān)測維修服務(wù)。

2.3 VR眼鏡和無人機(jī)聯(lián)控技術(shù)

在VR眼鏡中，研究拼接視頻的導(dǎo)入技術(shù)，能夠?qū)o人機(jī)和VR眼鏡所采集的視頻、圖像和傳感器之間無縫化的集成，實現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的人機(jī)交互體驗。對于頭部重要節(jié)點，進(jìn)行慣性傳感器設(shè)備的設(shè)計，包括集成加速度計、磁力計、陀螺儀。這樣就能實現(xiàn)對頭部運動數(shù)據(jù)的捕捉，利用數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碓O(shè)備，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和修正，傳輸給無人機(jī)，讓無人機(jī)更加自然地運動起來。

3 5G+VR/AR 配網(wǎng)運維的技術(shù)難點

3.1 VR 與無人機(jī)聯(lián)動控制技術(shù)

對AR眼鏡進(jìn)行無人機(jī)操作的語音識別技術(shù)研究，不僅能夠在復(fù)雜環(huán)境的現(xiàn)場巡檢中提高無人機(jī)控制的精準(zhǔn)性，還能夠通過無人機(jī)實現(xiàn)高空設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)采集以及巡檢。因此，要進(jìn)一步深入研究語音識別的準(zhǔn)確率、識別效率等方面的問題。

3.2 虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)和5G技術(shù)融合難度系數(shù)大

現(xiàn)階段，隨著5G技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)實現(xiàn)了更大范圍的商用，但5G覆蓋以及切片等技術(shù)難度較高。另外，對于5G技術(shù)的安全性，也要在5G+VR/AR 配網(wǎng)運維方法中進(jìn)一步研究，若要讓該方法順利實施，就必須確保具有良好的設(shè)備、內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)。

4 5G+VR/AR 配網(wǎng)運維創(chuàng)新點

首先，利用無人機(jī)和VR眼鏡的聯(lián)動，能夠依靠VR眼鏡，實現(xiàn)對無人機(jī)的控制操作，進(jìn)行無人機(jī)視角的共享，有效解決AR眼鏡觀測范圍小、對焦距離近等缺陷。其次，通過運用AR眼鏡中所具有的視頻共享以及語音交互技術(shù)，能夠在實際作業(yè)中共享工作視角，并且由專家進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助和交流，以語音形式指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員遠(yuǎn)程解決問題，實現(xiàn)語音和文本的轉(zhuǎn)換，更加快捷地錄入巡檢信息。最后，應(yīng)用5G技術(shù)的配電網(wǎng)作業(yè)，在配電設(shè)備中使用了大量的智能微型傳感器，推動了電網(wǎng)朝智能化、透明化方向發(fā)展，助力電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型。

5 5G+VR/AR配網(wǎng)運維未來展望

首先，在無人機(jī)中配備高清數(shù)碼攝像機(jī)和GPS定位系統(tǒng)，不僅能夠沿著電網(wǎng)線路，實現(xiàn)自主的定位巡航，還能實時拍攝和傳送影像。監(jiān)控人員可利用電腦實現(xiàn)影像的同步收看，讓電力線路巡檢具有更高的工作效率[3]。其次，可以將無人機(jī)、AI技術(shù)和AR眼鏡結(jié)合起來，應(yīng)用于現(xiàn)場拍照、語音控制、輔助配網(wǎng)巡檢等方面。5G技術(shù)屬于一種基礎(chǔ)性的技術(shù)，通過其與VR以及AR技術(shù)之間的融合，能夠催生并實現(xiàn)多樣化的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用。隨著人工智能、無人機(jī)以及5G技術(shù)的不斷成熟和普及，這些技術(shù)會不斷融合創(chuàng)新，進(jìn)一步應(yīng)用于大型業(yè)務(wù)領(lǐng)域。因此，要加大研究力度，深入探索關(guān)鍵技術(shù)和理論依據(jù)，支撐技術(shù)和應(yīng)用的不斷創(chuàng)新。

3 結(jié)語

綜上所述，在5G技術(shù)逐漸商用的背景下，VR，AR技術(shù)也得到了快速發(fā)展。通過 5G+VR/AR 的配網(wǎng)運維方式，可以打破時空約束，開展遠(yuǎn)程的電網(wǎng)運維，提升電網(wǎng)巡視的質(zhì)量和效率，提高線路管控的安全水平。