基于增强现实的电梯智能检验技术研究

基于增强现实的电梯智能检验技术研究

盛辉龙

 浙江赛福特科技有限公司  浙江省杭州市 310016

摘要：当前电梯成为大家生活中不可或缺的建筑物交通工具，做好电梯检验工作极为重要，一方面确保电梯运行时的安全，另一方面给予人们安全保障。但在新冠疫情期间，给电梯检验带来诸多困难，为配合抗疫，减少人员流动，大量电梯延后检验，电梯使用风险大大增加。加之电梯检验中人机矛盾突出，检验人员省域间分布不均等多种因素，给电梯检验工作带来巨大的挑战和困难。随着物联网、大数据、增强现实等元宇宙科技的进步，增强现实技术（AR技术）得到快速发展，其用于检验检测行业的前期应用，给电梯检验带来了一种全新的思路。

关键词：增强现实；电梯；智能检验

引言

AR技术是通过在真实世界画面上叠加信息去增强使用者对真实世界的感官认识，两种信息相互补充、叠加，强调用户在现实世界的存在性并努力维持其感官效果的不变性。AR设备可以通过5G网络，实现多方数据传输。AR设备包括AR眼镜、AR双目头环等，利用增强现实画面、远程通讯技术、标准化作业流程等功能实现音像记录，数据溯源，规范检验流程，解决疫情原因、现场条件等限制，可以让电梯安装、维护保养人员佩戴AR设备，检验机构人员远程协助，通过AR设备记录判定和检验人员实时判断相互结合的方式，完成电梯远程检验，利用AR人机交互及5G通讯技术实现工作人员与虚拟场景、远程检验员之间的实时信息交互。通过AR设备远程检验，对化解人机矛盾，破解环境限制，提高检验准确性及可追溯性，保证检验科学规范性具有十分重要的意义。

1增强现实设备

AR技术是把一定时空范围内现实世界难以体验到的实体信息（如视觉、声音、触觉等），通过计算机技术模拟再叠加到现实世界，被人类感官所感知后达到超越现实的感官体验的技术。以5G智慧工业AR头环X-Craft作为设备支撑来完成技术试验，AR头环与标准安全帽配合，佩戴在检验人员头顶，作为AR智能设备终端。该硬件系统组成包括双目AR眼镜端、手持终端、PC端等，可通过WiFi/4G/5G等互联接入，可以根据使用场景选择合适的终端。该系统所采用的工业AR头环配合相应软件和操作平台采用组件技术开发，并结合微服务架构做部署，各组件之间通过服务接口和数据接口明确了交互边界，降低了不同组件之间的耦合性和依赖性，为组件层级的快速开发升级、迭代管理提供了便利性，也利于以后系统层级之间的服务对接和数据对接。数据库及文件服务器全部采用HA机制（即主备工作模式），确保数据的安全性和完整性。在执行检验任务工作过程中，AR智能设备终端可执行第一视角的音视频等数据采集满足检验过程可追溯，检验员可利用语音/手势交互方式在AR智能设备终端调取所需信息与参考资料（文档、图像、音视频），可随时调取查看，并支持放大、缩小，锁定画面等功能。远程协助时远程专家可对现场检验人员进行指导，支持一对一、一对多的音视频通话，可共享屏幕/摄像头画面，支持静态标注、AR标注、协作白板，文本聊天、视频录制、共享文件等相关功能。

2基于增强现实的电梯智能检验技术

根据检规要求并结合检验实际设计了智能检验系统。该系统通过服务平台，实现检验人员权限管理、身份确认，检验工作流编辑和检验标准流程任务发布。管理人员可以通过服务平台实时调取检验检测现场音像、检验数据等信息。AR智能设备终端可调取技术知识库等多种功能，精确调取检验检测过程中所遇到的相关疑难问题。远程协助功能既可以在PC端也可以在移动端实现，摆脱空间与时间限制。在使用AR头环过程中，可根据实际环境选择语音交互（具有工业降噪功能）或手势操作，AR智能设备终端和检验检测人员视野同步，虚拟画面叠加在现场画面中，大大增加检验人员感官体验，能实现准确录制，使检验结果科学精确性和可追溯性大大增强。

基于增强现实技术实现的检验业务流程数字化实现检验步骤自定义、检验工作流程可视化以及过程管控高效化，在解放电梯检验人员双手的同时，杜绝了因检验人员疏忽大意等人为因素造成的检验步骤遗漏，检验结果准确度低等情况，提高了实际检验工作的标准性、完整性、重复性和可靠性，有效降低检验风险，提高检验效率，确保电梯检验结果准确的可控性；依据检规设计的标准工作流实现检验过程步步确认，以虚实结合的方式实现检验作业智能检验化，破除对持证检验人员操作经验的依赖，消减检验风险，在满足电梯检验提出的新要求的同时，实现检验智能化、科学化。

为提高检验程序稳定性，保证检验质量，通过AR智能设备终端的服务平台，设计标准检验流程，保证AR智能设备终端的使用者都能够读取标准任务，按照标准流程完成电梯检验，实时确认检验结果，保存音像数据资料，实时生成检验报告，对提高检验结果的准确性非常有必要。标准工作流设计完成并经测试无误后将工作流发布为检验任务，在任务发布的同时，可设置AR智能设备终端使用者相应的权限。智能检验过程中，按照流程完成任务，检验的同时可以进行结果判定，实时保存数据，同时记录相应的音像保证可追溯性，根据实际检验结果生成报告。

3远程检验趋势及展望

新技术、新方法、新模式对于优化检验流程、提升检验服务水平、打破检验条件限制具有巨大优势。而采用基于风险、大数据、信息化的智能化远程检验模式将对现有检验模式产生变革性的影响，目前电梯维保过程的变革如扫码维保、按需维保、扫码检验[7]等也在影响电梯检验检测行业，弹性化检验模式将逐步形成，从面对现场的检验转变为面向数据开展分析、评估、预测的视情检验也将是未来检验检测行业的发展趋势。

未来电梯远程检验的发展趋势：1）AR设备可外接测温、测距、仪表识别等模块，测量数据可自动提取、自动记录以及智能判断检验项目的符合性，实现智能化的远程检验；2）开展图像识别处理，结合深度机器学习和训练算法，提升检验缺陷自动识别的准确率，实现智能决策；3）基于云计算技术建立数据库，对智能设备拍摄数据的存储、管理，实现历史检验数据的追溯、加工、挖掘，从而发掘出这些数据对电梯使用及维保的反馈价值。

同样电梯远程检验技术也面临着局限和挑战：1）远程检验中信息的安全和保密技术；2）确保检验过程有效性的控制措施，如标准任务流程、全程录像等；3）视频和图像受网络影响，尤其是设备或检验对象移动时音像质量变差；4）目前电梯检验依据特种设备安全技术规范，受现场人员检验资质证书、执业注册等局限，限制了远程检验的应用。

结束语

在电梯安全日益受到关注的今天，如何提高电梯检验的效率和准确性成为了行业面临的重要挑战之一。传统的电梯检验往往需要依靠人工操作和纸质文档，存在着检验周期长、工作量大、易发生人为错误等问题。为了应对这些挑战，越来越多的研究开始探索基于现代科技的新型检验方法。其中，基于增强现实技术的电梯智能检验技术备受关注，能够通过虚拟信息叠加到现实世界中的方式，提供更直观、高效的检验方案。基于增强现实的电梯智能检验技术能够在电梯行业发挥重要作用，提升电梯的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]周同新.浅谈增强现实技术在电梯行业中的应用[J].中国电梯,2023,34(11):64-66.

[2]钱玲玲,姚薇.增强现实技术在电梯维护保养中的应用研究[J].设备管理与维修,2023,(06):107-108.

[3]张子南.基于无标识增强现实的电梯检修辅助系统研究[D].东北石油大学,2022.DOI:10.26995/d.cnki.gdqsc.2022.000423.

[4]冯达,巴腾满,张彬彬,等.增强现实技术在电梯维护保养中的应用[J].中国电梯,2022,33(05):42-45.

[5]彭雷.基于增强现实的地铁机电设备维护研究[D].华中科技大学,2015.