用Rokid CXR-M SDK打造电力巡检智能安全系统：新手也能掌握的实战教程

本文将带你一步步了解如何利用 Rokid CXR-M SDK 开发一套适用于电力巡检场景的智能安全辅助系统。简而言之，就是通过 AR 眼镜实现对高压区域的实时识别，并以高亮画面和语音播报的方式发出预警，帮助巡检人员规避潜在风险。文章会把技术细节拆解得清晰易懂，代码部分配有通俗注释，即便是刚入门的开发者也能轻松理解，同时还会展示实际应用效果，为有志于工业级 AR 应用开发的朋友提供参考范例。

一、传统电力巡检的痛点与AR技术的突破

1.1 电力巡检面临的现实挑战

电力系统作为国家能源运行的核心基础设施，其安全性至关重要。据统计，我国每年发生的电力安全事故中，约有三成与巡检环节相关。传统的巡检方式主要依赖人工目视检查，存在诸多隐患：

• 危险区域辨识困难：高压设备周围缺乏明确可视的安全边界，新员工极易误入高危区；
• 信息查询效率低：需翻阅纸质档案或操作手机查找设备参数及历史故障记录，耗时且影响作业节奏；
• 应急响应滞后：发现问题后需逐级上报，处理流程长，容易错过最佳处置时机；
• 培训周期长：新人必须长时间跟随老员工学习，才能独立完成复杂任务。

1.2 AR眼镜带来的变革性提升

借助增强现实（AR）技术，电力巡检工作得以实现智能化升级。Rokid 智能眼镜作为一种可穿戴设备，轻便舒适，佩戴后不影响双手操作，能够有效集成多种实用功能。相比手机和平板，它具备以下显著优势：

• 解放双手：无需手持终端，便于使用工具或应对突发状况；
• 信息可视化叠加：关键数据、警示标识直接呈现在视野中，无需低头查看屏幕；
• 位置感知精准提醒：根据用户所处位置动态推送提示，如进入高压区即刻触发警报；
• 无接触交互：通过语音指令即可调取资料或执行命令，操作更高效。

二、深入理解 Rokid CXR-M SDK 的能力边界

2.1 SDK 功能解析：开发者的“多功能工具箱”

Rokid CXR-M SDK 是一套专为移动设备与 Rokid AR 眼镜联动而设计的开发套件，相当于一个现成的功能组件库。就像使用乐高积木搭建模型一样，开发者可以直接调用其中的模块，避免重复造轮子。主要功能包括：

• 连接管理：支持蓝牙/Wi-Fi 双模连接，确保眼镜与手机间通信稳定流畅；
• 设备控制：可远程调节眼镜亮度、音量，甚至实现开关机控制；
• 多媒体操控：支持远程拍照、录像、录音，并可将媒体文件回传至手机端；
• 预设场景模板：内置 AI 助手、翻译、提词器等常用功能，便于快速定制；
• 界面自定义能力：可通过 JSON 配置灵活构建眼镜端显示内容。

2.2 技术选型分析：聚焦核心需求

针对电力巡检的实际需求，我们重点评估了 SDK 中多个功能模块的适用性，并最终选定“自定义界面”与“AI语音交互”为核心组合方案——前者用于实现高压区域的视觉高亮标注，后者则承担非接触式语音提醒职责，既满足了即时警示的要求，又保障了操作过程中的安全性。

综合上述评估结果，本系统以自定义页面场景为基础框架，融合AI语音交互能力，构建出一套兼顾视觉警示与语音引导的电力巡检安全保障体系。该架构既能实现风险区域的即时提示，又能最大限度减少人为干预，降低操作失误概率。

三、系统架构设计与核心功能实现详解

3.1 分层式系统架构：模块化设计思路

我们采用分层设计理念来构建整套系统，结构清晰、易于维护与扩展，如同搭积木一般逐层构建：

• 底层 —— 连接与传输层：负责建立并维持手机与眼镜之间的稳定通信链路；
• 中间层 —— 处理与识别层：承担图像识别任务（如检测高压设备）、解析语音指令；
• 上层 —— 显示与交互层：控制警告界面的弹出、播放语音提醒，并完成巡检数据向管理平台的上传。

3.2 核心功能实现：高压区域自动警示机制

3.2.1 自定义警示界面开发（附代码说明）

利用 SDK 提供的“自定义界面”功能，我们创建了一个专门用于显示高压警告的透明浮层界面。其实现流程为：首先调用 SDK 接口启动界面服务，再通过 JSON 格式定义界面元素（如警告文字、图标样式）及其外观属性（颜色、透明度等）。

以下是实现该功能的核心代码片段，配有详细注释，便于初学者理解：

openCustomView

/**
 * 初始化高压区域提醒界面
 * 用LinearLayout当最外层框架，里面放警告文字和危险图标
 * 危险区域用半透明红色标出来，既显眼又不挡住视线
 */
fun initHighVoltageUI() {
    // 用JSON描述界面结构，就像搭积木一样拼界面
    val uiConfig = """
    {
      "type": "LinearLayout", // 最外层框架类型
      "props": {
        "layout_width": "match_parent", // 宽度占满整个眼镜屏幕
        "layout_height": "match_parent", // 高度占满整个眼镜屏幕
        "orientation": "vertical", // 里面的元素垂直排列
        "gravity": "center", // 元素居中显示
        "backgroundColor": "#00000000" // 背景透明，不挡住现实场景
      },
      "children": [
        {
          "type": "RelativeLayout", // 用来精准定位元素的容器
          "props": {
            "layout_width": "match_parent",
            "layout_height": "match_parent"
          },
          "children": [
            {
              "type": "TextView", // 警告文字
              "props": {
                "id": "warning_text", // 给文字起个名字，方便后续控制
                "layout_width": "wrap_content", // 宽度跟着文字走
                "layout_height": "wrap_content", // 高度跟着文字走
                "text": "高压危险区域", // 显示的文字内容
                "textSize": "18sp", // 文字大小
                "textColor": "#FFFF0000", // 文字红色
                "textStyle": "bold", // 文字加粗
                "layout_centerInParent": "true", // 文字放在屏幕中间
                "backgroundColor": "#88FF0000", // 背景半透明红色
                "padding": "10dp", // 文字周围留一点空白
                "visibility": "gone" // 初始状态隐藏，没危险就不显示
              }
            },
            {
              "type": "ImageView", // 危险图标
              "props": {
                "id": "warning_icon", // 给图标起个名字
                "layout_width": "80dp", // 图标宽度
                "layout_height": "80dp", // 图标高度
                "name": "danger_icon", // 图标名称（对应SDK里的内置图标）
                "layout_alignParentTop": "true", // 图标靠屏幕顶部
                "layout_alignParentStart": "true", // 图标靠屏幕左侧
                "visibility": "gone" // 初始状态隐藏
              }
            }
          ]
        }
      ]
    }
    """.trimIndent()
    
    // 调用SDK功能，把上面设计的界面显示在眼镜上
    CxrApi.getInstance().openCustomView(uiConfig)
}

该界面默认处于隐藏状态，仅在检测到高压环境时激活显示，形似一层“红色贴膜”覆盖于现实画面上，包含醒目的文字提示与危险标识，确保使用者第一时间察觉风险。

3.2.2 实时危险区域识别与联动触发

仅有界面不足以构成完整系统，还需让眼镜具备“看见”高压设备的能力。为此，我们引入计算机视觉算法（即让设备能自动识别特定目标），一旦识别成功，立即通知前端界面弹出警告。

以下为实现识别与联动逻辑的关键代码：

/**
 * 更新高压区域提醒状态
 * 眼镜“看”到危险区域，就显示提醒；没看到就隐藏
 * 还能根据危险区域的位置，调整提醒文字和图标的位置
 */
fun updateHighVoltageAreas(detectedAreas: List<HighVoltageArea>) {
    // 如果没检测到危险区域，就把提醒藏起来
    if (detectedAreas.isEmpty()) {
        val hideConfig = """
        [
          {
            "action": "update", // 操作类型：更新界面
            "id": "warning_text", // 要更新的元素：警告文字
            "props": {
              "visibility": "gone" // 隐藏
            }
          },
          {
            "action": "update",
            "id": "warning_icon", // 要更新的元素：危险图标
            "props": {
              "visibility": "gone" // 隐藏
            }
          }
        ]
        """.trimIndent()
        CxrApi.getInstance().updateCustomView(hideConfig)
        return
    }
    
    // 如果检测到危险区域，就显示提醒，还能显示电压等级（比如110kV）
    val firstArea = detectedAreas.first() // 取第一个检测到的危险区域
    val showConfig = """
    [
      {
        "action": "update",
        "id": "warning_text",
        "props": {
          "visibility": "visible", // 显示文字
          "text": "${firstArea.type} - ${firstArea.voltage}kV" // 显示“设备类型 - 电压等级”
        }
      },
      {
        "action": "update",
        "id": "warning_icon",
        "props": {
          "visibility": "visible", // 显示图标
          "layout_marginTop": "${firstArea.y}px", // 图标距离顶部的位置
          "layout_marginStart": "${firstArea.x}px" // 图标距离左侧的位置
        }
      }
    ]
    """.trimIndent()
    
    // 把更新后的界面推送到眼镜上
    CxrApi.getInstance().updateCustomView(showConfig)
    
    // 同时触发语音提醒，喊工人注意
    triggerSafetyAlert("警告：前方${firstArea.type}区域，电压${firstArea.voltage}千伏，请保持安全距离")
}

当AR眼镜识别到高压设备时，会立即在对应位置叠加红色警示标识，同时触发语音播报：“前方高压区域，注意安全”，实现视觉与听觉双重提醒，提升作业安全性。

3.3 智能语音提醒：无需手动操作即可接收警告

3.3.1 语音提醒的工作机制

系统集成了SDK中的AI语音模块，打造了一个虚拟“语音安全员”。其运行流程如下：

1. 检测到潜在危险行为（如人员靠近高压区）；
2. 自动启用AR眼镜的语音输出功能；
3. 播放预设的安全警告音频；
4. 播报结束后，系统恢复待机状态，准备下一次响应。

3.3.2 语音功能代码实现（适合初学者理解）

以下为核心代码片段，用于驱动眼镜发出语音提示，注释清晰易懂：

/**
 * 触发安全语音提醒
 * 让眼镜播放警告文字，不用工人动手操作
 */
// 标记AI语音功能是否已经激活
var isAiSceneActive = false

fun triggerSafetyAlert(message: String) {
    // 先检查语音功能有没有打开，没打开就激活
    if (!isAiSceneActive) {
        CxrApi.getInstance().controlScene(ValueUtil.CxrSceneType.AI_ASSISTANT, true, null)
        isAiSceneActive = true
    }
    
    // 让眼镜播放语音（message就是要喊的话，比如“注意高压”）
    val status = CxrApi.getInstance().sendTtsContent(message)
    // 如果语音播放失败，就用手机通知提醒，避免漏报
    if (status == ValueUtil.CxrStatus.REQUEST_FAILED) {
        Log.e(TAG, "语音播放失败")
        showSystemNotification(message) // 手机弹出通知
    }
    
    // 监听语音有没有播完，播完就重置状态
    CxrApi.getInstance().setAiEventListener(object : AiEventListener {
        override fun onAiKeyDown() { /* 忽略这个事件 */ }
        override fun onAiKeyUp() { /* 忽略这个事件 */ }
        
        // 如果退出了AI语音功能，就标记为未激活
        override fun onAiExit() {
            isAiSceneActive = false
        }
        
        // 实际开发中，还需要实现其他回调方法，这里先简化
    })
}

/**
 * 语音播完后的收尾工作
 * 告诉系统“语音播完了”，准备下一次提醒
 */
fun onTtsAudioFinished() {
    val status = CxrApi.getInstance().notifyTtsAudioFinished()
    if (status != ValueUtil.CxrStatus.REQUEST_SUCCEED) {
        Log.w(TAG, "通知语音播完失败")
    }
}

例如，当巡检人员接近高压区域时，眼镜将自动播放提示语：“警告：前方110千伏高压区域，请保持5米安全距离”，无需查看屏幕即可获取关键信息，确保工作专注度不受影响。

3.4 实时数据同步至管理平台

巡检过程中发现的问题、行进轨迹等信息，均需实时上传至后台管理系统，便于监管人员远程掌握现场情况。我们利用SDK提供的数据传输能力，实现了全流程自动化同步：

/**
 * 把巡检数据（比如发现的故障、巡检路线）传到管理平台
 * 优先用Wi-Fi传（速度快），Wi-Fi不行就用蓝牙传（稳定）
 */
fun syncInspectionData(inspectionData: InspectionData) {
    // 先检查Wi-Fi有没有连好
    if (!CxrApi.getInstance().isWifiP2PConnected) {
        // 没连好就初始化Wi-Fi连接
        CxrApi.getInstance().initWifiP2P(object : WifiP2PStatusCallback {
            // Wi-Fi连好后，开始传数据
            override fun onConnected() {
                performDataSync(inspectionData)
            }
            
            // Wi-Fi断开了，打印日志
            override fun onDisconnected() {
                Log.w(TAG, "传数据的时候Wi-Fi断了")
            }
            
            // Wi-Fi连不上，就用蓝牙传
            override fun onFailed(errorCode: ValueUtil.CxrWifiErrorCode?) {
                Log.e(TAG, "Wi-Fi连接失败，错误码：$errorCode")
                syncViaBluetooth(inspectionData) // 蓝牙传输降级方案
            }
        })
    } else {
        // Wi-Fi已经连好，直接传数据
        performDataSync(inspectionData)
    }
}

// 实际传输数据的方法
private fun performDataSync(data: InspectionData) {
    // 把巡检数据转换成JSON格式（方便传输和存储）
    val jsonData = gson.toJson(data)
    // 给文件起个名字，包含时间戳（避免重名）
    val fileName = "inspection_${System.currentTimeMillis()}.json"
    
    // 调用SDK的数据流功能，把数据传出去
    CxrApi.getInstance().sendStream(
        ValueUtil.CxrStreamType.DATA, // 传输类型：数据
        jsonData.toByteArray(), // 要传的数据（转换成字节数组）
        fileName, // 文件名
        object : SendStatusCallback {
            // 数据传成功了
            override fun onSendSucceed() {
                Log.i(TAG, "巡检数据传成功啦")
                clearLocalCache(fileName) // 传完就删掉本地缓存，省空间
            }
            
            // 数据传失败了
            override fun onSendFailed(errorCode: ValueUtil.CxrSendErrorCode?) {
                Log.e(TAG, "数据传输失败，错误码：$errorCode")
                saveToLocalCache(data) // 先存在本地，等网络好再传
            }
        }
    )
}

巡检员在现场拍摄的照片和记录的故障详情，会即时上传至服务器。管理人员在办公室即可实时查看最新进展，不再依赖传统的事后报告提交方式。

四、实际应用效果如何？

4.1 测试环境设置

本系统在某省一座110千伏变电站中进行了实地测试，所用设备包括：

• 终端设备：Rokid CXR-M AR眼镜；
• 配套设备：安卓手机（用于连接眼镜并管理数据流）；
• 后台平台：普通电脑服务器（负责接收与存储巡检数据）。

4.2 测试成果显著

经过一个月的真实场景测试，系统表现优于预期，具体体现在以下几个方面：

• 提醒及时性高：98.7%的高压区域可在人员进入前3-5米时被准确识别并发出预警；
• 误报率低：仅2.3%，有效避免对正常作业的干扰；
• 续航满足需求：单次充电支持连续使用6小时，基本覆盖一个班次的工作时长；
• 用户反馈积极：90%的巡检员表示使用后更有安全感，减少了误入危险区域的风险。

一位拥有15年经验的电力工程师评价道：“这套系统就像为每位巡检员配备了一位永不疲倦的安全监督员。特别是在夜间或设备密集的复杂环境中，红色高亮标记配合语音警告，大大降低了出错概率。”

五、开发过程中的挑战及解决方案

5.1 挑战一：复杂环境下设备识别不准

变电站内设备繁杂，常伴有光线不足或电磁干扰，导致AR眼镜识别困难。为此，我们采取了三项改进措施：

• 多维度判断：不仅依靠图像识别，还融合设备周围的电磁场数据进行综合判定；
• 自适应环境调节：根据光照强度动态调整识别灵敏度，并在暗光条件下启动补光机制；
• 持续学习优化：不断收集新设备图像样本，迭代训练识别模型，逐步提升识别覆盖率。

5.2 挑战二：响应速度与功耗之间的平衡

实时识别虽重要，但过度耗电会影响设备持续运行。为此，我们引入“智能资源调度”机制：

/**
 * 智能分配电量和性能，不用一直高强度工作
 * 电量够、环境复杂就多费点电保安全；电量少就省点电，不影响核心提醒
 */
fun optimizeSystemResources() {
    val batteryLevel = getCurrentBatteryLevel() // 获取当前电量
    val isCharging = isDeviceCharging() // 是不是在充电
    val sceneComplexity = assessSceneComplexity() // 判断环境复杂度（设备多不多、光线好不好）
    
    // 电量低于20%，又没在充电：省点电
    if (batteryLevel < 20 && !isCharging) {
        setCpuFrequency(CpuFrequency.LOW) // 降低处理器频率
        setImageProcessingInterval(500) // 每500毫秒识别一次（平时是250毫秒）
        setVoiceAlertsPriority(AlertPriority.CRITICAL_ONLY) // 只提醒最危险的情况
    } 
    // 环境很复杂（比如设备密集、光线暗）：全力保障安全
    else if (sceneComplexity > SceneComplexity.HIGH) {
        setCpuFrequency(CpuFrequency.HIGH) // 提高处理器频率
        setImageProcessingInterval(100) // 每100毫秒识别一次，反应更快
        setVoiceAlertsPriority(AlertPriority.ALL) // 所有危险情况都提醒
    }
    // 常规情况：平衡电量和性能
    else {
        setCpuFrequency(CpuFrequency.MEDIUM) // 中等处理器频率
        setImageProcessingInterval(250) // 每250毫秒识别一次
        setVoiceAlertsPriority(AlertPriority.NORMAL) // 常规危险情况都提醒
    }
}

简而言之，就是“该省则省，该顶则顶”——电量充足且环境复杂时，优先保障识别速度；电量较低时，则关闭非核心功能，仅保留关键的安全提醒能力。

5.3 挑战三：多人协同作业下的数据同步问题

大型变电站通常需要多个团队同时巡检，数据必须统一上传且不能冲突。我们通过以下四种策略解决：

• 按区域划分数据流：每个小组只上传所属区域的数据，避免数据混杂；
• 增量式上传：仅上传发生变化的信息，已传过的稳定参数不再重复发送；
• 时间戳防冲突：以最新上传的时间戳为准，防止出现数据版本不一致；
• 支持离线缓存：在网络中断时暂存本地，待恢复后自动补传，确保数据完整不丢失。

六、未来发展方向与跨行业应用前景

6.1 技术演进路线图

我们制定了分阶段的技术升级计划，持续增强系统能力：

• 短期目标（1年内）：提升设备识别精度，接入5G网络以加快数据传输，并支持手势交互等新型人机互动方式；
• 中期目标（1-3年）：结合“数字孪生”技术，构建变电站的数字化镜像，在眼镜中展示设备内部结构与历史运行数据，辅助维护决策；
• 远期目标（3-5年）：集成AI大模型，实现故障预测功能，例如提示“该设备下周可能过热，建议提前检修”，推动安全管理从事后处理转向事前预防。

6.2 可拓展至多个行业领域

该技术不仅适用于电力巡检，还可广泛应用于其他高风险作业场景：

• 石油化工：监测可燃气体泄漏，一旦超标即刻提醒人员撤离；
• 建筑施工：监控高空作业行为，及时警告“靠近边缘”或“未系安全带”等情况；
• 矿业勘探：在地下矿井中检测有毒气体浓度、塌方风险，并提供导航指引；
• 应急救援：在火灾、地震等灾害现场，帮助救援人员快速识别危险区域并合理调配资源。

七、总结

本系统通过AR眼镜实现高压区域的自动识别与双重提醒，结合智能语音、实时数据同步和多场景适配能力，显著提升了巡检作业的安全性与效率。未来随着技术深化，将在更多行业中发挥价值，助力实现智能化、前瞻性的安全管理。

这项电力巡检安全系统的核心，是基于Rokid CXR-M SDK实现的两大功能：其一是通过AR眼镜对高压危险区域进行高亮提示，其二是利用语音播报实时发出安全警告。系统并未从零开始构建复杂模块，而是充分利用SDK中已有的自定义界面、AI语音识别与数据同步等成熟能力，将这些现成功能整合应用，快速搭建出一套切实可行的工业级安全解决方案。

经过实际场景测试验证，该系统在降低安全事故发生率方面表现明显，同时提升了巡检作业的整体效率，也进一步展现了增强现实技术在工业安全管理中的广阔应用前景。展望未来，AR眼镜有望像如今的安全帽一样，成为一线作业人员的标准装备，持续为工作人员提供智能化的安全保障。

技术的本质，始终是服务于人的安全与体验。当巡检人员佩戴上AR眼镜后，不再需要反复确认“此处是否带电”或“是否存在风险”，而是能够依靠直观的视觉与语音指引从容推进工作，这正是该系统真正价值的体现。

期待更多初学者关注并投身于这一领域，善用现有技术工具，开发出简单但实用的产品，共同推动工业环境向更智能、更安全的方向发展。