CN115934463A - 用于监测和维护电力设备的健康状态的方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于监测和维护电力设备的健康状态的方法和电子设备。方法包括：获取电力设备的第一运行状态；利用混合现实设备绘制电力设备的全息图像以及第一运行状态所指示的电力设备的第一健康状态；利用混合现实设备检测第一用户的动作；响应于检测到第一用户针对电力设备的操作，对全息图像中的电力设备的图像模型执行操作，以获取在电力设备***作后的第二运行状态；以及将第一健康状态更新为第二运行状态所指示的第二健康状态。以这样的方式，通过混合现实设备将电力设备的全息图像呈现给用户，并且通过与全息图像进行交互，能够使用户清楚方便地了解工厂中的各个电力设备的运行状态，并且使用户直观的了解操作的结果。

Description

用于监测和维护电力设备的健康状态的方法和电子设备

技术领域

本公开的示例性实施例涉及数字工厂领域，更具体地，涉及用于监测和维护电力设备的健康状态的方法、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

开在自动化领域，能源和资源管理(energy and asset management,简称EAM)是大多数与能源相关的工厂的重要话题。基于软件的管理***被广泛用于能源和资源管理。随着碳中和需求的增加，工厂管理在规划能源使用方面面临一系列挑战：例如场地能耗概况的评估、节约能源和减少碳排、减少停电、以及整合分布式能源。

另一方面，电气化配电资产中嵌入式传感器的使用越来越多，由此带来了另一系列的挑战：从资产中收集的大量传感器数据的解读，当前存在的资产异常情况的认定，电力设备的维护以及提高安全性和减少现场危险。因此，期望有更高效的能源和电力设备管理方法。

发明内容

本公开的实施例提供了一种利用混合现实设备向用户展示整个工厂设施中的电力设备的方案，旨在至少能够克服现有技术中的能源和电力设备管理所存在的问题。

本公开的第一方面涉及一种用于监测和维护电力设备的健康状态的方法，包括：从电力设备中的感测装置获取电力设备的第一运行状态；利用混合现实设备的第一显示装置绘制电力设备的全息图像以及第一运行状态所指示的电力设备的第一健康状态；利用混合现实设备的第一图像捕获装置检测第一用户的动作；响应于检测到第一用户针对电力设备的操作，对全息图像中的电力设备的图像模型执行操作，以获取在电力设备***作后的第二运行状态；以及将第一健康状态更新为第二运行状态所指示的第二健康状态。

在工厂中，电力设备(例如，开关柜、断路器、变压器等)通常具有针对其健康状态的评估值，以指示其出现故障的概率。例如，如果电力设备具有较高的健康状态评估值，则说明其出现故障的概率较小。健康状态可以通过多个维度来评估。例如，电力设备所处环境的时间、温度、湿度、气压、风速、光照信息。例如，还可以是电力设备所处电网的电气状况，包括电网电压、电流、功率及其流向、功率因数以及电能质量信息。评估值可以是对电力设备的运行状态中的多个数据的加权。根据本公开的实施例，通过混合现实设备的显示装置将工厂中的电力设备的全息图像呈现给用户，能够使用户清楚方便地了解工厂中的各个电力设备的运行状态。同时，通过与全息图像进行交互并将交互结果展现出来，可以使用户清楚地了解自身的操作对电力设备的健康状态的影响并且使用户直观的了解操作是否有效。

在一些实施例中，对全息图像执行操作包括：将第一用户的动作映射到全息图像中，以获得动作的在全息图像中的虚拟轨迹；确定与虚拟轨迹匹配的操作；执行对电力设备的数字模型在操作下的模拟，以获取模拟数据；以及将全息图像调整为模拟数据所指示的第二运行状态。在这样的实施例中，通过将用户的动作映射到全息图形的空间中，能够对电力设备的数字模型执行模拟，以得到用户的操作所产生的结果。

在一些实施例中，方法还包括：响应于确定操作包括针对电力设备的操作机构的操作，生成操作指令；以及向操作机构发送操作指令，以使操作机构执行操作指令。在这样的实施例中，当确认用户的操作所产生的结果是所期望的，那么可以直接将该操作的指令发送至现实的操作机构以在现实的工厂中对电力设备执行该操作。

在一些实施例中，方法还包括：响应于确定电力设备出现异常，生成指示异常的提示信息；在全息图像中绘制提示信息；以及响应于检测到第一用户对提示信息的选择操作，在全息图像中绘制异常的电力设备以及与异常相关联的运行数据。在这样的实施例中，当在工厂中有电力设备发生故障或者异常时，能够自动地在相对应的位置，比如异常设备的附近将提示信息呈现给用户，并且在用户对提示信息进行选择操作时，便将异常的电力设备以及异常的运行数据呈现给用户。以此方式，用户能快速地查看异常电力设备。

在一些实施例中，绘制异常的电力设备以及运行数据包括：确定在电力设备中引起异常的异常部件；在全息图像中绘制针对异常部件的维护方案；以及利用与绘制正常部件的方式不同的方式来绘制异常部件。在这样的实施例中，电力设备发生异常可能是由于某个部件发生了异常。通过另外的方式来绘制异常部件，能够突出地呈现异常部件，使得用户更有效地找到异常部件。

在一些实施例中，方法还包括：响应于检测到第一用户针对异常部件的维护操作，确定异常部件在维护操作下的部件动作轨迹；以及响应于确定部件动作轨迹与维护方案所指示的预设轨迹的偏差大于预定阈值，发送指示操作错误的信息。在一些实施例中，方法还包括：响应于确定部件轨迹与维护方案所指示的预设轨迹的偏差小于预定阈值，发送指示操作正确的信息。在这样的实施例中，当用户的模拟操作不准确，与维护方案的预设操作不同时，则认定维护操作错误。相对地，当维护操作与预设操作一致时，则认定维护操作正确。

在一些实施例中，方法还包括：向第二显示装置发送全息图像；从第二显示装置接收操作指示，操作指示是通过利用第二图像捕获装置检测第二显示装置检的第二用户的动作而获得；以及利用第一显示装置在全息图像中绘制操作指示。在这样的实施例中，用户可以将工厂的电力设备的全息图像以及运行数据发送给远程的另一用户。另一用户通过混合现实设备查看后，便能够根据全息图像判断如何进行下一步操作，并将操作指示发给现场用户，从而实现远程操作指导。

在一些实施例中，方法还包括：利用第一图像捕获装置获取第一用户所在空间的现实图像；基于现实图像，创建空间的空间三维模型，空间三维模型包括空间中的电力设备的设备三维模型，并且设备三维模型在空间三维模型中的位置和方向与电力设备在空间中的实际位置和方向对应；获取电力设备运行数据；以及将空间三维模型和运行数据绘制成全息图像。。在这样的实施例中，混合现实装置还具有空间感知能力，从而能够将用户周围的工作环境重构成三维的全息图像。以此方式，能够更灵活地获取全息图像，更便于用户将有问题的电力设备状况展示给其他用户。

在一些实施例中，利用第一图像捕获装置获取第一用户的第一体态信息；从第二图像捕获装置接收第二用户的第二体态信息；基于第一体态信息，确定第一用户的视野；基于第二体态信息，创建第二用户在空间三维模型中的用户模型；利用第一显示装置绘制空间三维模型在视野中的全息图像，全息图像中包括第二用户的全息图像。在这样的实施例中，在已经重构的用户所在空间中，加入第二用户的全息图像，并且基于第一用户的视野来绘制全息图像，能够使第一用户和第二用户“身处”同一共享的虚拟空间中。通过建立用户的实时全息图像，能够使得多个用户在一个场景中交流，并能够直接观看对方的操作。以此方式，有利于远程操作知道和交流。

本公开的第二方面涉及一种电子设备。电子设备包括：少一个处理器；以及至少一个存储器，包括存储在其上的指令，指令在由至少一个处理器执行时使至少一个处理器执行根据本公开第一方面的用于维护工厂中的电力设备的方法。

本公开的第三方面涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，指令在由至少一个处理器执行时使至少一个处理器执行根据本公开的第一方面的于维护工厂中的电力设备的方法。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1A示出了根据本公开的实施例可以在其中实施的示例环境的示意图；

图1B示出了根据本公开的一些实施例的示例***的示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的用于维护工厂中的电力设备的示例方法的流程图；

图3示出了根据本公开的实施例的对图像模型执行操作的示例方法的流程图；

图4A-4B示出了根据本公开的实施例的模拟维护操作的示意图；

图5A-5D示出了根据本公开的实施例的远程操作指导的示意图；以及

图6示出了可以用于实施本公开的实施例的示例设备的示意性框图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

如上所讨论的，工厂设施中的能源消耗和资产都需要整体的管理。在常规的EAM软件解决方案中，为用户提供了统计仪表板、维护调度工具和规划工具。这些解决方案旨在方便现场操作并且具有以下共同的功能：数据收集、显示和关键绩效指标计算，以及预测功能，例如包括电力消耗预测、维护预测、资产老化预测等。

然而在这些解决方案中，所提供的工具都是在桌面设备、人机界面设备或移动设备上实现的。由此使得所呈现的信息数量有限，不够丰富。例如，工厂可能包括分散在不同位置的多个变电站。当其中一个变电站中的电力设备出现故障时，二维的展示信息不够直观，不便于运维人员尽快找到故障的电力设备。此外，与软件的交互仅限于触摸屏或键盘和鼠标，使得交互很不方便。

有鉴于此，根据本公开的实施例提出了一种利用混合现实设备将工厂设施中的电力设备以及相应的运行数据以全息图像的方式呈现给用户的方案。通过混合现实设备的显示装置将工厂中的电力设备的全息图像呈现给用户，并且通过与全息图像进行交互，能够使用户清楚方便地了解工厂中的各个电力设备的运行状态。同时，利用混合现实设备将用户的操作的结果以全息图像的形式呈现出来，能够使用户直观的了解操作是否有效。

基于混合现实的全息图像可以呈现复杂的现场信息，让用户了解例如电气化配电***的每一个细节。全息图像以及相应的数字信息板可以呈现更丰富的信息，使用户能够通过全息图像了解复杂的关键绩效指标，从而帮助他们做出决策。

图1A示出了根据本公开的实施例可以在其中实施的示例环境101的示意图。如图1A所示，在环境101中，用户10佩戴有混合现实设备110。混合现实设备110与计算设备130连接，而计算设备130连接与电力设备数据库140连接。计算设备130可以从电力设备数据库140中获取关于工厂设施中的电力设备的所有运行数据以及电力设备的三维模型以及数字模型。计算设备130可以利用混合现实设备110将电力设备的三维模型绘制在显示装置中，以呈现给用户10。同时，计算设备130还可以利用一定的输入对电力设备的数字模型进行模拟，以获得模拟数据。应指出，混合现实设备110、计算设备130以及电力设备数据库140都是基于混合现实的能源电力设备管理***102的一部分。能源电力设备管理***102将在之后参考图1B来详细地描述。

在图1A所示的实施例中，在混合现实设备110的显示装置中绘制出了工厂设施的概览的全息图像20。全息图像20包括关于工厂设施的整体运行状态的信息板21以及工厂设施的全息图像22。运行状态的信息板21包括呈现碳排管理信息的信息板21-1以及呈现能源管理信息的信息板21-2。混合现实设备110的图像捕获装置可以检测用户10的动作，并将用户的动作映射到全息图像20中，并判断用户10的动作是否与预设的操作动作对应。当用户10的动作与预设的操作动作对应时，例如用户10做出了“点击”的动作，那么可以判断出用户10做出了“选择”操作。针对该操作，混合现实设备110将呈现被选择的相关内容。

图1B示出了根据本公开的一些实施例的示例***102的示意图。***102包括多个供用户佩戴的混合现实设备110。混合现实设备110包括用于绘制全息图像或者将全息图像叠加在现实图像上的混合图像的显示装置111，以及用于捕获混合现实设备110所在环境的现实图像的图像捕获装置112。混合现实设备110通过应用程序接口(API)120与计算设备130连接。计算设备130可以是本地的计算设备也可以是远程计算设备，例如云服务器。计算设备130与电力设备数据库140连接，并且能够从电力设备数据库140中获取关于工厂设施的所有数据。电力设备数据库140例如与网关150-1和150-2连接。一方面，电力设备数据库140经由网关150-1与能源和碳排计算器160连接。能源和碳排计算器160可以检测工厂设施180的电力消耗以及设施180的二氧化碳排放量，并将检测的数据上报至电力设备数据库140。另一方面，电力设备数据库140经由网关150-2与运行状态传感器170连接。电力设备检测传感器170可以检测工厂中的电力设备的运行数据，例如电力消耗、温度以及工作状态，并且将检测的数据上报至电力设备数据库140。

下面将参考图2至图5B来详细的描述实施根据本公开的混合现实设备辅助的能源与电力设备管理的方案。

图2示出了根据本公开的实施例的用于维护工厂中的电力设备的示例方法200的流程图。方法200例如可以由图1A中的计算设备130执行。

在202处，计算设备130从电力设备中的感测装置获取电力设备的第一运行状态。由于电力设备本身的性质，在电力设备内部设置有多种用于监测电力设备的运行状态的传感器，例如如图1B中的运行状态传感器170。

在204处，计算设备130利用混合现实设备的第一显示装置绘制所述电力设备的全息图像以及第一运行状态所指示的电力设备的第一健康状态。在此，计算设备130可以向与其连接的混合现实设备110发送指令以使其绘制工厂中的电力设备的全息图像。健康状态可以是相关的运行状态参数，也可以是综合各个运行状态参数的评估值。虽然在此描述的是全息图像，但应理解混合现实设备110也可以绘制在显示图像上叠加全息图像的混合图像，在此全息图像是所绘制的图像的一部分。

在一些实施例中，计算设备130可以从电力设备数据库140获取工厂中的全部电力设备的三维模型以及实时的运行数据。之后，计算设备130利用显示装置111三维模型的信息以及运行数据绘制出来的电力设备在全息图像中的精确的图像模型。运行数据可以是由工厂设施中的传感器实时获取的，也可以是基于所检测到的数据对电力设备的数字模型进行模拟而得到的数据。

在一些实施例中，运行数据可以以数字仪表板(dashboard)的形式来呈现。数字仪表板包括现能量在工厂的电力设备之间的流动、碳排放/配额和电力设备健康状况的三维可视化。全息图像中呈现的信息旨在提高用户理解工厂设施现场运行和维护的能力。用户的动作(例如手的运动、手的触摸、身体姿态和眼睛的注视)可用于直接与基于混合现实的数字仪表板交互，从而提高交互的效率。

在206处，计算设备130利用混合现实设备110的图像捕获装置112检测用户的动作。计算设备130例如可以向混合现实设备110的图像捕获装置112发送图像捕获命令，以使其实时检测混合现实设备110的佩戴者即用户(也称为第一用户)的动作。

在208处，计算设备130判断是否检测到用户针对电力设备的操作。例如，计算设备130可以将用户的动作所映射到全息图像所在的虚拟空间中，并通过用户的动作的坐标来判断用户是否对电力设备进行操作，并通过运动轨迹确认进行了何种操作。如果计算设备130检测到用户针对电力设备的操作，那么方法200前进到208，否则前进至204继续进行检测。

在208处，计算设备130对全息图像中的电力设备的图像模型执行操作，以获取在电力设备***作后的第二运行状态。计算设备130可以在检测到用户的操作时生成操作指令，对全息图像中的对应电力设备的图像模型进行操作动作，并且通过对电力设备的数字模型进行模拟来确定电力设备在***作后的运行状态。

在210处，计算设备130将第一健康状态更新为第二运行状态所指示的第二健康状态。由此，计算设备130将对电力设备执行操作后的模拟结果呈现给用户。

在常规的二维显示方案中，显示的内容被局限于对设施中电力设备的位置的抽象表示。此外，监测信息通常以表格或图形形式呈现。这些呈现形式通常会削弱电力设备之间的关系，并使监测和维护成为现场运营的两个分离的部分。与此不同的，通过使用根据本实施例的三维的全息图像显示，提高了信息表达量。用户不仅可以快速访问数字信息，还可以快速访问物理和方位信息，从而提高了现场管理的效率。

图3示出了根据本公开的实施例的对图像模型执行操作的示例方法300的流程图。方法300例如可以由图1A中的计算设备130执行。

在302处，计算设备130将用户的动作映射到全息图像中，以获得动作的在全息图像中的虚拟轨迹。计算设备130例如可以识别由混合现实设备110的图像捕获装置112获取的用户的一系列图像帧中的用户的身体关键点，例如手的各个关节。在初始化阶段，计算设备130可以将用户的身体关键点的坐标与所要生成的全息图像所在的虚拟空间进行标定，以确定用户的身体关键点在虚拟空间中的初始位置。在运行阶段，计算设备130可以将身体关键点的真实坐标映射到虚拟空间中，并且可以根据动作在虚拟空间中的坐标确定动作的虚拟轨迹。

在304处，计算设备130确定与虚拟轨迹匹配的操作。计算设备130可以将所确定的虚拟轨迹与预设的操作轨迹进行比较。操作轨迹例如可以是手指弯曲而形成的抓取动作，也可以是手在抓取的情况下的移动而形成的移位动作。当虚拟轨迹与操作轨迹的偏差小于预定阈值时，则认为虚拟轨迹与操作轨迹匹配。

在306处，计算设备130执行对电力设备的数字模型在操作下的模拟，以获取模拟数据。在计算设备130确认操作的内容后，可以以此为输入对电力设备的数字模型进行模拟，并进而得到数字模型在模拟后的运行数据。

在308处，计算设备130将全息图像调整为模拟数据所指示的运行状态。模拟后的模拟数据(也可以被称为预测数据)可以包括电力设备在模拟后的位置、方向、几何尺寸以及能量消耗等运行数据。计算设备130根据模拟数据来调整全息图像使其与模拟结果相匹配，因此可以直观的将模拟结果呈现给用户。

以此方式，实现了对用户操作在电力设备上的模拟。模拟旨在帮助用户在执行实际操作前了解能源/资产管理。创建可操作的电力设备(例如开关设备面板、权限配电***控制、变压器)的数字副本，即数字模型，并利用图像捕获装置112捕捉手部运动，用户可以直接与电力设备的图像模型进行交互，并通过对数字模型的模拟，获得关于能源和电力设备管理的重要信息。

图4A至图4B示出了根据本公开的实施例的模拟维护操作的示意图。根据本公开的实施例，在需要用户干预操作电力设备或能源***的情况下，用户可以在实际操作前利用基于混合现实的***进行练习。例如，计算设备130可以控制混合现实设备110的显示装置111绘制预定的全息环境。之后，混合现实设备110的图像捕获装置111检测用户的动作输入并对这些输入作出响应。由此，可以实现用户对电力设备维护操作培训。能源管理和碳排放规划也可以利用本公开的设备进行模拟。

如图4A所示，例如在用户10查看工厂设置概览时，电力设备发生异常，计算设备130可以生成指示异常的提示信息，并指示混合现实设备110的显示装置111将提示信息绘制在全息图像中。在用户看到电力设备异常的提示信息时，用户10做出对提示信息的选择操作。在该实施例中，出现异常的电力设备是一个开关柜。在接收到用户10的操作后，计算设备130指示显示装置111绘制全息图像20。全息图像20包括与展示了异常相关联的运行数据的数字信息板21、异常的开关柜的电力设备全息图像22、手形式的操作指示23、以及针对异常的维护方案24。由此，当在工厂中有电力设备发生故障或者异常时，用户能够即时地发现异常电力设备。

数字信息板21显示了开关柜的运行状态为运行中，并且其温度为60℃。由此，可以确定开关柜中的部件故障而导致温度异常。对此，维护方案24包括：1.打开开关柜；2.替换部件。与维护方案24对应的操作指示23指示用户点击开关柜的开关按钮以使开关柜断电，从而使用户在开关柜断电之后再打开开关柜。在看到方案后，用户10做出操作动作点击全息图像中的按钮。由于该操作符合维护方案24，因此计算设备130执行了关闭操作。

电力设备的操作方式可以是根据实际需求而特定的。例如，开关柜通常具有五防联动机制以确保开关柜在完全断电的情况下才能打开柜门。然而，五防联动机制可以是供应商特定的，因此运维人员不一定能够熟练地打开柜门。此时，维护方案中还可以包括打开柜门的详细过程的全息图像演示。由此，运维人员便能够通过模仿全息图像演示来打开柜门。

在一些实施例中，计算设备130可以判断出针对电力设备的操作是否能够通过电动的操作机构实现。例如，一些开关柜的开合闸以及开关柜中的部件的摇进摇出可以通过电动机构来实现。在图4A所示的实施例中，计算设备130可以判断出断电操作能够通过电动的操作机构实现。因此，计算设备130生成并向操作机构发送关闭操作指令，以关闭现实中的相应开关柜。

如图4B所示，在用户10打开了全息图像中的开关柜后，显示装置绘制出开关柜的内部结构。此时，数字信息板21显示了开关柜的运行状态为关闭，并且其温度为40℃。此外，在电力设备中引起异常的异常部件的轮廓被加粗使其与其他正常的部件区分开。与当前的情况对应地，维护方案24中的步骤1.打开开关柜以对钩的形式被标记为完成。同时，操作指示23变为移动异常部件25的手势。之后，用户10可以在全息图像中进行模拟，以确认其操作是否正确。

在一些实施例中，计算设备130可以确定异常部件在维护操作下的部件动作轨迹，并且在确定部件动作轨迹与维护方案所指示的预设轨迹的偏差大于预定阈值时，发送指示操作错误的信息。相对地，计算设备130可以在确定部件轨迹与维护方案所指示的预设轨迹的偏差小于预定阈值时，发送指示操作正确的信息。

在常规上，当电力设备发生异常时，维护人员亲自检查电力设备可能会带来人身伤害的风险。混合现实设备具有一定的环境感知能力。当用户接近潜在风险时，混合现实设备可以向用户发出警告信号。当用户对某项电力设备执行某项操作时，混合现实设备可以检测到该操作/电力设备，并在需要时自动向用户显示信息。由此，可大幅降低人身伤害的风险。

图5A至图5D示出了根据本公开的实施例的远程操作指导的示意图。根据本公开的实施例，当用户需要产品专家的远程协助来操作某些电力设备时，专家可以同样佩戴混合现实设备并查看用户所提供的场景。接受专家意见有两种方式。第一种方式是视频通话。用户将从混合现实设备获取图像发送给专家，专家通过视频电话与用户交谈，同时利用其所佩戴的混合现实设备观察用户所看到的内容。专家可以在视频中进行虚拟注释，以向用户传达处理方案。第二种方式是虚拟传送。在虚拟传送中，用户首先使用混合现实设备(或单独的3D模型重建装置)扫描环境。之后，用户将所扫描的环境图像重构为三维全息图像通过网络与专家共享。专家可以通过混合现实设备“传送”到用户的位置。传送后，专家能够与用户以虚拟形式共同存在在虚拟的用户环境中。此时，专家可以指导用户完成一系列电力设备操作。

图5A示出了用户扫描所处空间的示意图。如图5A所示，当用户10发现有电力设备发生异常时，用户10利用混合现实设备110的图像捕获装置111扫描位于其附近的电力设备的现实图像。之后，计算设备130可以基于所捕获的现实图像来重构用户10所处空间的空间三维模型。空间三维模型包括空间中的各个物体尤其是电力设备的三维模型，并且设备三维模型在空间三维模型中的位置和方向与电力设备在空间中的实际位置和方向对应。计算设备130还可以根据预存的电力设备信息(例如电力设备的位置以及型号编号等)标识现实图像中电力设备，并获取电力设备运行数据。最后，计算设备130指示混合现实设备110显示装置将空间三维模型和运行数据绘制成全息图像20。全息图像20包括电力设备的设备全息图像21。

图5B示出了用户共享所处空间的示意图。如图5B所示，在绘制出全息图像后，与用户10(也被称为第一用户)所佩戴的混合现实设备110连接的计算设备130，可以向专家50(也被称为第二用户)所佩戴的混合现实设备510发送全息图像20，以使混合现实设备510的显示装置绘制所接收到的全息图像。在此，混合现实设备510可以是连接至计算设备130的设备，也可以是与专家本地的计算设备530连接的设备。由此，用户10与专家50共享其所在环境的全息图像，以使专家50通过电力设备的设备全息图像21清楚地了解电力设备的运行状况。

图5C示出了用户10的显示装置在远程操作指导期间示出的全息图像501的示意图。计算设备130可以指示混合现实设备110显示装置将专家50绘制在空间全息图像中并以用户10的视野来绘制全息图像。在此，计算设备130利用混合现实设备110的图像捕获装置获取用户10的第一体态信息，并基于第一体态信息，估计用户10的真实视野，以确定用户10所应当看到的其所在环境的景象。同时，计算设备130从混合现实设备510的图像捕获装置接收专家50的第二体态信息，并基于第二体态信息，创建专家50在空间三维模型中的用户模型。第二体态信息可以包括专家50的身高、姿态以及在空间中的定位信息，并且专家50的定位信息可以是自定义的，并且动过走动实现其全息图像在空间全息图像中的移动。最后，计算设备130利用混合现实设备110的显示装置绘制空间三维模型的全息图像。全息图像中包括用户10和专家50的全息图像。如图5C所示，全息图像501包括用户10的全息图像26以及专家50的全息图像27。由于专家50实际没有在用户10所在的空间中，因此以不同于用户10所处环境中的电力设备的渲染方式来绘制专家50的全息图像27。

图5D示出了专家50的显示装置在远程操作指导期间示出的全息图像502的示意图。混合现实设备510的显示装置绘制出了专家50所在空间三维模型的全息图像，由于所重构的空间对于专家50来说都是虚拟的，因此与图5C所示的全息图像相反，以不同的渲染方式绘制用户10的全息图像26以及用户10所在环境的物体的全息图像22。由此，向用户10和专家50所呈现的便是模仿他们各自在现实空间中所看到的景象，并实现了专家50到用户10所处环境的虚拟传送。在同一虚拟空间中，用户10和专家50可以通过肢体语言进行交流。额外的信息，(例如电力设备的3D模型)也可以被引入到共享环境中。例如，专家50可以选择将电力设备的3D模型投影到用户的全息空间，并解释如何通过操纵3D模型与电力设备进行交互。以此方式，提高了远程指导的效率。

图6示出了可以用于实施本公开的实施例的示例设备600的示意性框图。如图6所示，设备600包括作为处理器的中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序指令或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。例如，在作为存储器的ROM 602、RAM603或存储单元608中存储有在被处理器执行时使设备600执行根据本公开实施例的检测电气设备的线路状态的方法的指令。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法200或300。例如，在一些实施例中，方法200和300可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由CPU 601执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU 601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法200和300。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (12)

1.一种用于监测和维护电力设备的健康状态的方法，包括：

从所述电力设备中的感测装置获取所述电力设备的第一运行状态；

利用混合现实设备的第一显示装置绘制所述电力设备的全息图像以及所述第一运行状态所指示的所述电力设备的第一健康状态；

利用所述混合现实设备的第一图像捕获装置检测第一用户的动作；

响应于检测到所述第一用户针对所述电力设备的操作，对所述全息图像中的所述电力设备的图像模型执行所述操作，以获取在所述电力设备***作后的第二运行状态；以及

将所述第一健康状态更新为所述第二运行状态所指示的第二健康状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对所述全息图像执行所述操作包括：

将所述第一用户的所述动作映射到所述全息图像中，以获得所述动作的在所述全息图像中的虚拟轨迹；

确定与所述虚拟轨迹匹配的操作；

执行对所述电力设备的数字模型在所述操作下的模拟，以获取模拟数据；以及

将所述全息图像调整为所述模拟数据所指示的第二运行状态。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

响应于确定所述操作包括针对所述电力设备的操作机构的操作，生成操作指令；以及

向所述操作机构发送所述操作指令，以使所述操作机构执行所述操作指令。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于确定所述电力设备出现异常，生成指示所述异常的提示信息；

在所述全息图像中绘制所述提示信息；以及

响应于检测到所述第一用户对所述提示信息的选择操作，在所述全息图像中绘制异常的所述电力设备以及与所述异常相关联的运行数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中绘制异常的所述电力设备以及所述运行数据包括：

确定在所述电力设备中引起所述异常的异常部件；

在所述全息图像中绘制针对所述异常部件的维护方案；以及

利用与绘制正常部件的方式不同的方式来绘制所述异常部件。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

响应于检测到所述第一用户针对所述异常部件的维护操作，确定所述异常部件在所述维护操作下的部件动作轨迹；以及

响应于确定所述部件动作轨迹与所述维护方案所指示的预设轨迹的偏差大于预定阈值，发送指示操作错误的信息。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

响应于确定所述部件轨迹与所述维护方案所指示的预设轨迹的偏差小于所述预定阈值，发送指示操作正确的信息。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

向第二显示装置发送所述全息图像；

从所述第二显示装置接收操作指示，所述操作指示是通过利用第二图像捕获装置检测所述第二显示装置检的第二用户的动作而获得；以及

利用所述第一显示装置在所述全息图像中绘制所述操作指示。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

利用所述第一图像捕获装置获取所述第一用户所在空间的现实图像；

基于所述现实图像，创建所述空间的空间三维模型，所述空间三维模型包括所述空间中的电力设备的设备三维模型，并且所述设备三维模型在所述空间三维模型中的位置和方向与所述电力设备在所述空间中的实际位置和方向对应；

获取所述电力设备运行数据；以及

将所述空间三维模型和所述运行数据绘制成全息图像。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

利用所述第一图像捕获装置获取所述第一用户的第一体态信息；

从所述第二图像捕获装置接收所述第二用户的第二体态信息；基于所述第一体态信息，确定所述第一用户的视野；

基于所述第二体态信息，创建所述第二用户在所述空间三维模型中的用户模型；

利用所述第一显示装置绘制所述空间三维模型在所述视野中的所述全息图像，所述全息图像中包括所述第二用户的全息图像。

11.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括存储在其上的指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。

Images