本技术属于电力系统，具体涉及一种变电巡检场景下ar实时通信辅助系统。
背景技术：
1、在变电现场的巡视检修中，运维人员在变电站现场遇到设备突发情况，由于不了解一些设备的结构、接线和处理方法，或难以判断设备问题的严重性，经常需要与所辖区域的专家人员联系，寻求技术支持；此外，检修作业规范性缺乏第三方的实时指导和监督。因此，运维人员经常需要与所辖区域的第三方协作人员进行远程联系。
2、然而，在使用新型远程设备(如ar设备)支撑其跨空间部门协作时，运维人员通过语音和协作人员进行沟通，在此过程中，不便于采用语音控制的方式操控ar设备；此外，语音指令还可能会受到环境噪音的干扰导致识别准确性下降。
3、而传统ar设备的按键式交互方式使得检修人员在手持工作用具或操作仪器时，需要将注意力从工作转移到设备上，这不仅增加了操作的复杂性，还可能导致操作失误，存在操作繁琐、占用巡检人员双手等影响工作专注度的缺陷。
4、此外，在使用ar设备支持其实时协作时，检修人员的注意力主要集中在面前的设备信息以及ar呈现的信息，对于周边环境感知降低。
5、因此设计了一种ar实时通信辅助系统，用于解决电力检修场景下ar实时通信时的语音占用、影响工作专注度的问题；同时具备相对现有技术更强提醒方式，以适用于ar设备实时协作时对于周边环境感知降低的情况。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术在操作便捷性与安全性等不足，本实用新型提供了一种变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，采用增强现实技术与手势识别技术相结合的方式，辅助巡检人员与第三方协作人员连线沟通时的虚拟操作与危险反馈，避免了语音占用、注意力分配问题，解放了巡检人员的双手，提升了变电站日常巡检作业的效率和安全性。
2、为了解决所述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
3、一种变电巡检场景下ar实时通信辅助系统包括手部可穿戴设备、协作服务器、本地终端和ar设备终端。所述本地终端和ar设备终端无线通信，ar设备终端和手部可穿戴设备通过蓝牙或wifi相互连接。协作服务器包括监控模块和信息处理模块，设置在变电站的控制计算机中，与本地终端、ar设备终端均通过无线网络通信。
4、所述本地终端包括第一显示模块、第一通信模块和第一语音模块，第一通信模块与第一显示模块、第一语音模块通过内置的电线电连接。第一通信模块为5g通信模组，用于收取协作服务器和ar设备终端发送的信息。第一显示模块为屏幕、投影装置或ar镜片中的任意一种。第一语音模块为具有声音收发功能的耳机，与第一通信模块通过电线电连接，用于播放巡检人员语音信息并支持语音输入，实现与巡检人的实时通讯。
5、所述ar设备终端包括交互模块、第二语音模块、第二通信模块、第二显示模块和近电检测模块。第二通信模块包括蓝牙和wifi通信模组，与ar终端其他模块通过内置电线连接。第二语音模块为具有声音收发功能的耳机，与第二通信模块通过电线电连接，用于获取巡检人员语音信息并播放协助专家的语音指示。交互模块内置asrboard语音识别控制板和高通骁龙处理器，与第二语音模块、第二通信模块和第二显示模块通过电线电连接，将第二语音模块获取的语音以及第二通信模块传入的手势交互信息转换为ar终端设备的系统操作指令。第二显示模块为ar镜片，采用衍射光波导镜片，用于向巡检人员显示协助专家的指示以及设备、环境等信息。近电检测模块包括近电预警器，和第二通信模块、交互模块电性连接，对检测范围内的电压进行检测。ar设备终端通过自带充电电源供电。
6、所述协作服务器包括监控模块和信息处理模块，监控模块采用pesm3000i动力设备及环境集中监控仪；信息处理模块为上位机，上位机基于hadoop云计算平台来存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态，监控模块和信息处理模块通过电连接，监控模块用于实时获取变电站内现场设备实时运行情况以及工作人员所处位置，并将获取的信息交由信息处理模块存储。
7、所述手部可穿戴设备包括手势识别模块、第三通信模块、手部处理模块、反馈输出模块和电源模块。手势识别模块安装于可穿戴设备近手背处上端，所述反馈输出模块安装于所述设备本体近手腕处下端，所述处理模块和通信模块设置于设备本体的pcb板上。
8、所述手势识别模块包括弯曲度传感器和惯性测量单元，弯曲度传感器为2.2”单向弯曲传感器，惯性测量单元包括三轴加速度计、陀螺仪和数字运动处理器dmp；优选的，惯性测量单元采用mpu6050六轴传感器模块；手势识别模块与手部处理模块通过串口连接；
9、所述手部处理模块包括存储模块和微处理控制器，存储模块为非易失性存储器，如硬盘等；微处理控制器选用低功耗的单片机，与第三通信模块、手势识别模块、反馈输出模块电性连接；
10、所述反馈输出模块包括压力传感器、电动螺旋机构和振动马达，与手部处理模块信号输出端电性连接；
11、所述第三通信模块包括蓝牙模块和wifi模块，第三通信模块与微处理控制器电性连接，实现远端传输数据或近距离设备连接。
12、所述电源模块与其余模块电连接，为其余模块供电。
13、优选地，所述手部可穿戴设备可采用腕带式、半包裹手套式或全包裹手套结构。所述的第三通信模块、手部处理模块和电源模块设置于设备本体的pcb板上，设备本体pcb板安装于设备本体近手腕处下端，弯曲度传感器和振动马达安装于可穿戴设备近手背处上端，惯性测量单元安装于设备本体近手腕处手心侧，压力传感器安装于所述设备本体近手腕处内侧，电动螺旋机构安装于所述设备本体近手腕处大拇指侧。
14、所述的电动螺旋机构包括底座、驱动电机、螺杆、螺母、连接件。所述驱动电机固定于底座上，电机的转轴与螺杆刚性连接；螺母安装于螺杆上，螺母与螺杆传动连接，螺母与连接件刚性连接，连接件与腕带一端刚性连接，腕带另一端固定于底座上。驱动电机转轴沿第一方向转动以带动螺杆同向转动，螺杆转动驱使螺母沿螺杆轴向由第一位置移动至第二位置，从而使与螺母刚性连接的连接件移动，使腕带收紧。第二方向与第一方向反向。驱动电机转轴沿第二方向转动时，使螺母由第二位置移动至第一位置，使腕带放松。
15、优选地，所述手部可穿戴设备的腕部部分可通过魔术贴或卡扣的方式进行可调节穿戴。
16、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优势：
17、1、ar设备与手部可穿戴设备的辅助系统能够有效提高巡检人员与协作人员实时通信的效率，ar图像显示帮助巡检人员直观地了解到协作人员指出的现场问题，通过手势交互的方式，巡检人员在与协作人员沟通时无需中途暂停来使用语音进行指令输入，避免了语音占用的问题，更加高效地进行实时通信时的记录、查看设备信息等操作。
18、2、手部可穿戴设备提供的振动以及腕部收紧的触觉反馈能够让巡检人员及时感知到危险情况或紧急情况，避免巡检人员因实时通信过程中注意点过多而忽视周围环境危险的问题，增加了巡检过程的安全性。
1.一种变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，包括手部可穿戴设备、协作服务器、本地终端和ar设备终端；其特征在于：所述的本地终端和ar设备终端无线通信，ar设备终端和手部可穿戴设备通过蓝牙或wifi相互连接；协作服务器包括监控模块和信息处理模块，设置在变电站的控制计算机中，与本地终端、ar设备终端均通过无线网络通信；
2.如权利要求1所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的上位机基于hadoop云计算平台来存储变电站现场设备的作业信息和读取现场设备的实时运行状态。
3.如权利要求1所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的弯曲度传感器为2.2”单向弯曲传感器，惯性测量单元包括三轴加速度计、陀螺仪和数字运动处理器dmp。
4.如权利要求3所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的惯性测量单元采用mpu6050六轴传感器模块。
5.如权利要求1所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的所述手部可穿戴设备可采用腕带式、半包裹手套式或全包裹手套结构。
6.如权利要求5所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的第三通信模块、手部处理模块和电源模块设置于可穿戴设备的pcb板上，可穿戴设备pcb板安装于可穿戴设备近手腕处下端，弯曲度传感器和振动马达安装于可穿戴设备近手背处上端，惯性测量单元安装于可穿戴设备近手腕处手心侧，压力传感器安装于所述可穿戴设备近手腕处内侧，电动螺旋机构安装于所述可穿戴设备近手腕处大拇指侧。
7.如权利要求1所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述的电动螺旋机构包括底座、驱动电机、螺杆、螺母、连接件；所述驱动电机固定于底座上，电机的转轴与螺杆刚性连接；螺母安装于螺杆上，螺母与螺杆传动连接，螺母与连接件刚性连接，连接件与腕带一端刚性连接，腕带另一端固定于底座上；驱动电机转轴沿第一方向转动以带动螺杆同向转动，螺杆转动驱使螺母沿螺杆轴向由第一位置移动至第二位置，从而使与螺母刚性连接的连接件移动，使腕带收紧；第二方向与第一方向反向；驱动电机转轴沿第二方向转动时，使螺母由第二位置移动至第一位置，使腕带放松。
8.如权利要求5所述的变电巡检场景下ar实时通信辅助系统，其特征在于：所述手部可穿戴设备的腕部部分可通过魔术贴或卡扣的方式进行可调节穿戴。
