Page 42 - 电力与能源2024年第六期

678 丁 炀，等：基于数字孪生的变电站智能巡视系统研究

3.4 AR 物体识别和姿态估计技术 位与地图构建（SLAM）的关键帧 ［11］ ，并利用高频
为了实现真实电气设备与虚拟设备模型的映 惯 性 传 感 器 进 行 姿 态 融 合 和 帧 预 测 ，从 而 确 保
射，AR 眼镜需要对镜头中的设备进行物体识别和 SLAM 误差控制在 1% 以内。
姿态估计 ［9-12］ 。本文采用的 AI 物体识别和姿态估
4 结语
计技术方案如图 4 所示。
本文从系统架构、运行逻辑和关键技术三个
方面介绍了一种基于数字孪生的变电站智能巡视
系统，打破了现有智能巡视系统中各感知终端之

间的数据壁垒，实现了变电站多个终端系统的融
合管理，基于数字孪生技术实现了设备综合状态
感知和可视化展示，提升了运维人员在缺陷发现、
设备管控、主动预警和应急处置等方面的能力，为
变电站智能巡检技术发展提供了思路和方向。

参考文献：
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浙江大学，2017.
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图 4 AR 物体识别和姿态估计的技术方案
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通过离线扫描得到设备的训练数据，然后利 研究与应用［J］ 湖北电力，2021，45（1）：41-46.

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用深度学习和三维重构技术获得各类设备的特 ［4］ 侯永全，王 艳，苗 林，等 . 新技术下的电力智慧运维综
合 建 设 及 应 用 研 究［J］ 中 国 设 备 工 程 ，2023（增 刊 2）：

.
征，建立设备特征库，并上传到云平台。特征库
127-128.
按照使用频率分为两处存放，一处位于云平台， ［5］ 王 林，晏 锋，任 重，等 . 基于数字孪生技术的变电站
另一处位于 AR 设备端，从而同时实现云端识别 运维平台的研究［J］ 电工技术，2021（21）：167-168.

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［6］ 刘海峰，池威威，贾志辉，等 . 变电站数字孪生系统的设计
和本地识别，增加了使用的灵活性。在实际的物

与应用［J］ 河北电力技术，2021，40（3）：8-14.

.
体识别和姿态估计过程中，该技术先从 AR 设备
［7］ WANG W，WANG B，WANG Z，et al. Status recogni⁃

的 摄 像 头 视 频 流 中 取 得 图 像 帧 ，进 行 特 征 提 取 tion of isolator based on smart guard［C］//5th Int.Comfom

后，再进行识别和跟踪，从而获取被识别物体的 Digital Image Processing. 2013：1-6.
［8］ 李 垚，魏文震，杨增健，等 . 基于大数据的变电站在线智
身份和姿态。用 AR 眼镜扫描识别设备的标识符
.

能 巡 视 系 统 的 研 究［J］ 电 力 大 数 据 ，2022， 25 （11）：
后，设备的数字孪生数据可以直接显示在 AR 眼 47-55.
镜上。 ［9］ 王 菲，王 球，任佳依，等 . 变电站电气设备检测与三维

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3.5 AR 场景可视化与远程协助技术 建模系统［J］ 电测与仪表，2021，58（3）：160-167.
［10］ 王仁德，杜 勇，沈小军 . 变电站三维建模方法现状及展望
AR 远程协助技术通过 AR 眼镜将巡视人员
［J］ 华北电力技术，2015 （2）：19-23.
.

或检修人员获取的现场画面传输至远端的协助中 ［11］ 王 超 . 1 000 kV 特高压变电站在线监测系统的设计、研
心，远端的专家可以通过远程标注与语音或者文 究和应用［D］ 长春：长春工业大学，2020.

.
［12］ 魏光睿 . 基于点线特征融合和深度学习的视觉 SLAM 方
字相结合的方式对巡视人员或检修人员进行在线
.

法研究［D］ 天津：天津理工大学，2023.
指导，从而解决运维检修工作中的疑难问题，提高
收稿日期：2024-08-12
工作效率。采用双鱼眼特征匹配的方式可提供定 （本文编辑：赵艳粉）