增強現(xiàn)實技術(shù)在安全方面的應用的發(fā)展，市場上的工具和設備可以連接到AR的主要設備，例如安裝在智能眼鏡上的熱像機或氣體檢測傳感器，這也為提高安全性提供了機會。在當前競爭激烈的情況下，制造業(yè)企業(yè)正面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，工業(yè)4.0的到來就是明證。這種新的范式被稱為“第四次工業(yè)革命”，它指的是新的生產(chǎn)模式，包括新技術(shù)、生產(chǎn)要素和勞動組織，它們正在徹底改變生產(chǎn)過程和客戶與公司之間的關系，并對供應鏈和價值鏈產(chǎn)生相應的影響。

“數(shù)字工廠”是工業(yè)新時代的標志，即所謂的“工業(yè)4.0”。在這個新時代，像制造廠、機械和公用事業(yè)這樣的普通生產(chǎn)系統(tǒng)都配備了診斷和敏感的儀器設備，以連接到數(shù)字共享網(wǎng)絡。通過大數(shù)據(jù)管理技術(shù)，這種數(shù)據(jù)共享是一個完全集成的基礎，在此基礎上可以安裝數(shù)字工具并交換信息。從機器的物理世界中存儲的數(shù)據(jù)可以被重定向到模擬環(huán)境中，比如數(shù)字雙胞胎，也可以被人類檢查，用于一些目的，比如預測分析。在這些范圍之上，在物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)中，存在安全問題，特別是在工業(yè)場所，操作員和工人的傷害風險是生產(chǎn)可持續(xù)性的一個關鍵因素。本文從機械應力監(jiān)測的一個測試案例研究開始，重點關注安全實踐中升級的增強現(xiàn)實系統(tǒng)的應用，將關注的領域擴展到電氣設備中的電氣和過熱風險緩解以及應急管理。

工業(yè)現(xiàn)場應用。其中，AR設備主要涉及以下幾個方面:

-防止因儲存負荷過重而導致鋼架損壞的機械風險;

-防止電力設備及裝置因電力過載或短路而出現(xiàn)過熱危險;

-由于過度擁擠或緊急情況(大火、爆炸、污染、醫(yī)院、機場、學校的疏散)而引起的火災風險和緊急情況管理。

目前市場上有多種增強現(xiàn)實設備和平臺可供專業(yè)使用，智能眼鏡是在現(xiàn)實世界中疊加AR對象的最佳方式，或從放置在感興趣的真實對象上的特定符號中獲取信息的最佳方式。智能眼鏡最好的特點之一，適合工人的安全，是允許免提AR體驗的機會。這些設備的普及增加了開發(fā)與這些設備兼容的AR移動應用程序的機會，以增加連接的方便性。

用于開發(fā)AR在物體中的應用的可穿戴設備是F4智能眼鏡，由一家意大利初創(chuàng)公司Glass Up生產(chǎn)。它們在右邊的鏡頭上裝有一個屏幕。光學系統(tǒng)允許22°的視場，獲得的效果與放置在5米遠處的70英寸屏幕相同。即使眼鏡不是雙目的，3D視圖也是可能的。這種眼鏡配有一個視頻攝像頭，可以實時分享視頻，數(shù)據(jù)可以通過軟件“儀表盤”可視化。因此，眼鏡可以遠程協(xié)助，也可以通過清晰的視頻或圖像進行“在職培訓”。

由于AR技術(shù)最近的擴散，對工人健康的長期影響還沒有被孤立。最近的一項研究表明，增強現(xiàn)實技術(shù)可能對用戶的健康有益，因為操作員的精神工作量減少了。但在其他研究中，像智能眼鏡這樣的頭戴式設備，據(jù)說可以利用比人的視野還小的視野，這可能會導致長時間使用后出現(xiàn)頭痛、頭暈、惡心等癥狀。此外，由于重量和使用限制，需要使用普通護目鏡的用戶會感到不適?？梢杂锰摂M現(xiàn)實技術(shù)進行比較，其特點是體驗時間更長。文獻主要關注的是VR導致的疾病，大部分VR參與者都經(jīng)歷過這種疾病，即使還不完全清楚這種疾病的確切原因。一個最大的連續(xù)使用時間周期可以安全地認為在1小時內(nèi)，放松之前。這些方面還有待進一步研究。

該軟件可以捕獲一幅圖像，并將其重新發(fā)送給用戶，豐富了額外的顯式數(shù)據(jù)、文本或圖紙，以改善信息獲取，或可以在視圖中實時突出顯示元素，以集中用戶的注意力。F4眼鏡有幾種不同的傳感器可供選擇:加速計、指南針、陀螺儀、氣壓計、濕度計、led手電筒、插入式傳感器和語音控制，都可以連接Wi-Fi、LTE和藍牙。也可以在眼鏡支架上安裝一個32X32的熱像機或一個氣體檢測傳感器。電子喂養(yǎng)和與用戶的互動是通過一個USB接口來保證的。

一般情況下，數(shù)據(jù)可以通過一個電子卡來收集，就像Arduino那樣，接收來自專用傳感器的電信號。通過基于c++語言的軟件對卡進行編程，將數(shù)據(jù)發(fā)送到平臺進行分析和闡述，使用特定的Wi-Fi模塊連接到Arduino卡上。服務器從現(xiàn)場傳感器接收到的數(shù)據(jù)可以與歷史數(shù)據(jù)、閾值或安全報警值進行比較，然后發(fā)送給配備AR visors的操作人員，通過眼鏡鏡頭實時可視化。操作員可以通過多種方式只接收所需的數(shù)據(jù):其中之一是QR碼檢測，它應用于表面或特定的點，以識別特定的組件或感興趣的安全區(qū)域。二維碼標識查詢或檢查的唯一目的地，并使服務器只發(fā)布所需的數(shù)據(jù)。這種層次的互聯(lián)是數(shù)字工廠概念的重要組成部分，它代表了人類處于信息交換中心的物聯(lián)網(wǎng)。在下面的圖2中，描述了主要的邏輯概念。

在工業(yè)環(huán)境中，熱成像技術(shù)被用來識別導致機械和電氣系統(tǒng)故障的熱點。對異常的早期檢測可以使您避免生產(chǎn)中斷并節(jié)省資金。在機械領域，熱像圖控制識別軸承、接頭、變速器和聯(lián)軸器之間的摩擦引起的過熱。熱像儀在機械領域的應用特點是工作溫度和調(diào)查溫度高。溫度的研究需要操作者小心謹慎。由于熱像儀操作員必須在有高溫源存在的環(huán)境中進行拍攝，因此有必要提供屏蔽系統(tǒng)以盡可能減少對待分析組件的反射影響。在機械部件的分析上，除了軸承和傳動帶的分析外，還經(jīng)常分析管道溫度分布、鍋爐、交流發(fā)電機和電力生產(chǎn)系統(tǒng)、油罐液位的控制檢查。

在電力傳動中，必須檢查有無因故障引起的異常摩擦。通常檢測到的機械故障有:

-引擎過熱;

-溫度可疑的滾輪;

-泵過載;

——熱墊;

-泵軸向過熱。

有了這些控制，就有可能檢測到的“弱環(huán)”

該系統(tǒng)，使生產(chǎn)活動能夠得到保證，由于立即干預。接受熱像圖分析的工廠具有生產(chǎn)連續(xù)性的優(yōu)勢，如果不持續(xù)監(jiān)測，這將是不可能的，因為只有在損害發(fā)生后才能檢測到損害，迫使工廠停止。熱像儀在機械領域的應用通常以極高的工作溫度和調(diào)查溫度為特征。溫度調(diào)查需要操作者特別注意;機械應用的特點通常是溫度隨摩擦現(xiàn)象的積累，而摩擦現(xiàn)象與某些部件的運動相對應。

熱成像攝像機通常用于檢查各種尺寸和形狀的電氣系統(tǒng)和元件。熱成像攝像機最常見的故障可在高壓裝置中發(fā)現(xiàn):

-高壓斷路器的氧化;

-連接過熱;

-連接安裝不完善;

——絕緣子故障。

在檢查電氣系統(tǒng)時，了解負載、分析元件的最大允許溫度是非常重要的。有必要了解構(gòu)件的外部條件;如果一個標準的測量是在外部進行的，那么就有必要知道風速和其他可能影響元素溫度的氣候因素。對于內(nèi)部調(diào)查，有必要知道是否存在由部件本身的冷卻系統(tǒng)引起的房間冷卻系統(tǒng)或?qū)α餍?。在對要分析的元素進行測量之前，有必要準備高發(fā)射率點，以便在分析導電金屬時能夠讀出最精確的溫度。如果檢查是在封閉的柜內(nèi)進行的，在不危及操作人員自身安全的情況下不能打開柜內(nèi)，建議使用單晶鍺透鏡準備特殊的窗口。此外，低壓和高壓設備之間的電氣是不同的。熱成像攝像機用于低壓裝置，如電板和發(fā)動機控制板。進行這些檢查是為了避免故障或火災。由負載不平衡引起的問題;會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

在低壓設備中使用熱成像攝像機可以檢測到的故障包括:

-高阻連接;

-連接件銹蝕;

-內(nèi)部保險絲損壞;

-內(nèi)部斷路器故障;

-連接效率低下和內(nèi)部損壞。

相反，對于高壓裝置，熱量是一個相關因素。當電流通過提供電阻的元件時，就產(chǎn)生熱。高電阻對應于熱的增加。隨著時間的推移，電阻的電連接增加。這可能是由腐蝕引起的，腐蝕會導致溫度升高，從而導致部件失效，可能發(fā)生事故，產(chǎn)生熱量的能量會造成不必要的消耗。如果不加以控制，熱量會達到熔化連接的程度。

在高壓設備中使用熱成像攝像機可以檢測到的故障包括:

-高壓斷路器的氧化;——絕緣子故障;

-連接安裝不完善;

-連接過熱。

熱成像照相機是一種特殊的照相機，它探測人體的紅外輻射強度，因此它不是一種觀察或探測溫度的儀器。從檢測到的輻射開始，通過機器的電子處理，得到一個數(shù)字輻射類型圖像，在該圖像中可以看到物體的溫度。

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