第1章 编制目的、适用范围与术语

1.1 编制目的

回答项目落地过程中五个问题：

  • 1.设备本体如何构成
2.各模块如何通信
3.在线平台如何呈现
4.怎样接入现有平台
5.如何进行安全联调和验收

1.2 适用范围

  • 输电线路杆塔、电杆、变电站构架、屋顶和重点筑巢位置的AI固定式驱鸟。
变电站道路、设备区、围墙内侧和电缆沟周边的移动式小动物识别、巡航和驱离。
变电站地面重点区域、构架集中区和大范围空域的固定式综合动物驱离。
三类设备独立部署、组合部署，以及接入自有平台、站端智能巡视系统、辅助监控系统、区域主站和省级全景应用。
与摄像机、门禁、电子围栏、环境监测、智能电缆沟盖板等辅助设施的事件联动。

第2章 行业需求与总体解决方案

2.1 电力场景的动物风险

鸟类筑巢、蛇鼠进入电缆沟、猫狗闯入设备区以及异物悬挂，可能造成相间或相地短路、绝缘距离下降、二次电缆损伤、保护误动、设备停运和人员巡查风险。传统防鸟刺、风车、挡板、声音驱鸟器和人工巡视往往存在覆盖盲区、对象单一、动物易适应以及维护频繁等问题。

因此，智能动物驱离系统应从单一发声或发光设备”升级为具备目标识别、空间定位、多策略执行、安全联锁、效果评估、远程监控和事件闭环的智能运维子系统。

2.2 总体解决思路

图2-1 三类产品的空间分工与统一平台关系

三类产品分别解决不同空间尺度和运维方式的问题：

  • AI智能驱鸟器体积小、安装灵活，适合在塔架、电杆、屋顶及局部重点位置形成固定高位覆盖。
机警狗电站卫士机器人通过移动巡检和自主导航弥补固定设备盲区。
智能综合动物驱离系统以立柱和2轴云台形成大范围地面定点覆盖。
    三者通过统一平台共享设备状态、视频、AI事件、策略和报表。

2.3 业务闭环

图2-2 动物入侵事件闭环

业务闭环必须区分“识别率”和“驱离效果”。识别率用于评价AI发现目标的准确性；驱离成功率用于评价目标是否在规定时间内离开保护区域；重复入侵率用于评价动物是否对策略产生适应。平台应同时记录三类指标，而不能只展示设备动作次数。

第3章 三款产品体系与选型原则

3.1 产品对比

维度

AI智能驱鸟器

机警狗电站卫士机器人

智能综合动物驱离系统

部署形式

塔架/电杆/屋顶/立柱固定

地面移动式，配充电桩

地面预埋立柱固定

主要目标

鸟类为主，可扩展猫、鼠、蛇等

鸟、猫、狗、蛇、鼠及异物/人员

鸟、猫、蛇、鼠等大范围目标

感知方式

AI相机，固定点位巡查

AI双目相机+3D激光雷达+底盘传感器

AI相机+2轴云台

驱离手段

激光、超声波、仿声号角、爆闪灯

激光、超声波、仿声号角、汽笛、脉冲音环、爆闪灯、移动驱离

激光、超声波、仿声、爆闪灯

平台能力

状态、视频、日志、远程控制

地图、任务、位置、视频、告警、回充、策略

状态、视频、扫描任务、告警、策略

典型优势

轻量、易安装、适合高位与局部重点

动态补盲、可巡检、可追踪、可自动回充

固定可靠、远距离、大范围、维护路径清晰

典型限制

覆盖受安装位置和视场限制

对道路、定位、充电和安全要求高

需要基础施工，无法移动补盲

3.2 选型原则

  • 输电线路和杆塔重点筑巢点：优先选择AI智能驱鸟器，按杆塔风险等级配置。
小型变电站或少量重点区域：可采用AI智能驱鸟器与固定综合系统组合。
220kV及以上、道路条件较好、设备区范围较大的变电站：建议配置1台移动机器人并用固定设备覆盖高位。
设备区存在大量遮挡、动态施工或临时物体：移动机器人价值更高，但必须验证定位地图、道路宽度和安全距离。
靠近居民区或有人值守场所：应优先采用低噪声策略，限制高分贝汽笛和夜间声光动作。
任何使用激光的配置，必须在现场设计阶段完成禁射区、人员区域、站外边界、摄像机和航空方向的安全分析。

第4章 AI智能驱鸟器硬件与软件说明

4.1 产品定位与资料标称参数

AI智能驱鸟器是一款轻量化固定式一体设备，主要由AI视觉相机、水平云台、绿光激光、定向超声波、超仿声号角、爆闪灯、边缘计算主机、通信模块和供电防护单元组成。资料标称产品尺寸约206 mm×238 mm×181 mm、重量约1.2 kg，支持20-70 m范围内AI识别，云台水平360°巡航。

图4-1 AI智能驱鸟器主要模块

类别

资料标称值

技术说明/验证要求

整机

206×238×181 mm；约1.2 kg

确认安装支架、太阳能/CT取电模块是否计入重量和尺寸。

AI相机

4-28 mm；1/2.7英寸Progressive CMOS；AI距离20-70 m

应按白天、夜间、逆光、雨雾和小目标分别测试检出率、误报率。

云台

水平360°；0-20°/s；支持线扫和巡航

需明确是否支持绝对角度、回零、预置位、限位和角度回读。

驱离方式

绿光激光、定向超声波、超仿声号角、爆闪灯

每种执行器必须可独立控制、组合控制并返回实际状态。

声学

超声波≥20 kHz；最大声压级130 dB±3 dB

应明确测量距离、测量方向、频谱和人员安全距离。

激光

532 nm绿色激光；3 W；照射距离≥150 m

必须重新核定激光等级、可达发射、光束发散角和联锁。

平台

电脑端、APP端、远程视频和远程控制

电力项目应优先支持内网私有化和标准北向接口。

4.2 硬件分层与接口

图4-2 AI智能驱鸟器硬件分层

模块

推荐本体接口

上传数据

下发控制

关键要求

AI相机

100M/1000M Ethernet；RTSP/ONVIF

视频流、抓拍、目标框、置信度

变倍、聚焦、码流参数

支持NTP、断线重连、码流健康状态。

边缘AI主机

内部以太网/USB/PCIe

识别事件、模型版本、CPU温度

阈值、区域、策略参数

AI推理不应依赖公网。

云台

RS485 Modbus RTU或Pelco-D

角度、运行、限位、故障

转动、预置位、巡航、回零

推荐提供绝对角度反馈。

激光模块

RS485+DO使能+DI联锁

就绪、温度、故障、使能状态

启动、停止、扫描速度/角度

必须有独立硬件使能与禁射区。

超声/号角/爆闪

RS485或继电器DO；电流反馈AI

工作状态、故障、电流

模式、持续时间、音源、亮度

需防止长时间连续动作。

通信网关

Ethernet/4G/5G；双SIM可选

在线状态、信号、流量、心跳

网络参数、重连

支持TLS、证书、白名单。

供电与防护

AC/DC、太阳能或CT取电

电压、电流、功耗、欠压

重启、低功耗模式

需防雷、浪涌、接地和断电恢复。

4.3 边缘软件功能

  • 视频采集、图像预处理、AI目标检测和多目标跟踪。
  • 电子围栏、关注区域和忽略区域配置，避免对站外道路或人员区域触发。
  • 目标置信度、持续时间、目标大小和重复出现次数联合判定，降低瞬时误报。
  • 驱离策略轮换：激光、超声、仿声、爆闪可按时间、目标类型和历史效果组合。
  • 本地事件缓存和断网补传；网络中断时仍可执行已批准的本地策略。
  • 本地安全校验和执行器互锁，确保人员、禁射区或故障状态下不启动高风险动作。

4.4 安装与调试重点

  1. 开展视场和遮挡勘测，确定相机视轴、激光扫描区域与高压安全距离。
  2. 建立设备ID、线路/杆塔/间隔编码和安装坐标。
  3. 配置预置位、巡航路径、重点鸟巢点和禁射区。
  4. 进行白天、夜间、逆光和雨雾场景的AI样本采集与阈值标定。
  5. 逐项验证激光、超声、号角和爆闪的独立动作与组合动作。
  6. 验证断网、断电、重启、NTP异常、摄像机掉线和执行器故障的告警。

第5章 机警狗电站卫士机器人硬件与软件说明

5.1 产品定位与资料标称参数

机警狗电站卫士机器人是面向变电站封闭或半封闭区域的移动式动物驱离机器人。它以3D激光雷达、AI双目视觉和移动底盘为核心，能够执行自动建图、定位、路径规划、动态避障、目标识别、组合驱离和自动回充。资料标称整车尺寸约980 mm×600 mm×1150 mm、重量约70 kg、速度3-20 km/h、续航8 h，支持2.4G/4G/5G/Wi-Fi和RS485/CAN接口。

图5-1 机警狗电站卫士机器人主要模块

类别

资料标称值

技术说明/验证要求

AI视觉

4-135 mm；10倍光学变倍；双目视觉；识别动物、人员和异物

宣传方案出现0.05 s单帧、100 m、90%以上等指标，应按场景分项验证。

3D激光雷达

视场360°×96°；扫描距离70 m；非重复扫描

需明确点频、盲区、反射率适应、雨雾影响和安全等级。

导航定位

资料出现三维地图±2 cm与定位精度3 cm

应统一定义：建图误差、重复定位误差、停靠误差分别测试。

云台

水平360°、垂直90°、0-20°/s、IP66（云台）

不得将云台IP66直接作为整车IP等级。

驱离

7种：激光、超声、仿声、汽笛、脉冲音环、爆闪、移动

激光波长在资料中出现520 nm和532 nm，扫描角度亦有差异，须统一。

底盘

4独立悬挂；爬坡≥30°；涉水250 mm；制动距离0.3 m

需在变电站砂石、水泥、积水、坡道、窄路和电缆沟盖板上实测。

充电

300 W无线充电；自动回充；资料称30 min充至90%

需披露电池容量、初始SOC、充电曲线、温升和充电效率。

5.2 硬件分层与接口

图5-2 移动机器人硬件与接口分层

模块

推荐接口

核心数据

核心控制

安全要求

3D激光雷达

Ethernet UDP/TCP或厂家SDK

点云、时间戳、温度、状态

启停、转速/模式

断流触发降级或停车。

AI相机

Ethernet；RTSP/ONVIF

视频、目标、人员、异物

云台/镜头控制

人员检测参与高风险动作联锁。

底盘控制器

CAN/CANopen

轮速、里程、转角、故障、电流

速度、转向、制动

速度限制、失联停车、急停硬回路。

BMS

CAN或Modbus RTU

SOC、SOH、电压、电流、温度、告警

充放电允许、休眠/唤醒

过温、欠压、绝缘异常立即保护。

无线充电

CAN/RS485/DI-DO

对接、功率、温度、效率、故障

启动/停止、解锁

异物检测、过温保护、位置联锁。

驱离执行器

RS485+DO/DI

就绪、动作、故障、电流

策略、持续时间、角度

人员/禁射区/速度状态三重联锁。

工控机

双以太网、USB、CAN、RS485

SLAM、任务、AI、日志

路线、地图、策略

系统看门狗、只读根分区或快速恢复。

5.3 机器人软件栈

  • 驱动层：雷达、相机、底盘、BMS、充电桩和执行器驱动。
  • 定位层：地图管理、SLAM、定位质量评价、重定位和地图版本控制。
  • 规划层：全局路径规划、局部避障、速度规划、禁行区和临时施工区。
  • 任务层：定时巡航、事件响应、指定点驱离、回充和人工接管。
  • AI层：动物、人员、鸟巢、气球、风筝和垃圾等目标识别与跟踪。
  • 安全层：急停、失联停车、人员保护、速度限制、碰撞保护和执行器联锁。
  • 平台层：设备注册、状态上报、视频接入、任务接收、事件上传、远程诊断和软件升级。

5.4 地图和路线交付

项目交付时不能只交付一张不可编辑的地图。应提供地图文件、坐标系说明、站内禁行区、限速区、充电区、重点观察点、驱离点、临时施工区管理方法和地图版本号。设备更换、站内扩建或道路变化后，应支持地图重新标定和差异更新。

5.5 移动机器人现场验收重点

  1. 自主建图和重复定位误差；不同时间、光照和天气下的重定位成功率。
  2. 路线完成率、最小通行宽度、转弯半径、爬坡、涉水和越障。
  3. 人员横穿、临时工具、车辆和反光物体出现时的动态避障。
  4. 急停、远程停止、通信中断、雷达掉线和控制器故障时的停车行为。
  5. 低电量自动回充、对接成功率、充电温升、异物保护和充电中断恢复。
  6. 高风险驱离动作仅在机器人停车、人员清空、区域许可后执行。

第6章 智能综合动物驱离系统硬件与软件说明

6.1 产品定位与资料标称参数

智能综合动物驱离系统采用落地固定立柱和2轴工业云台，面向变电站地面重点区域、构架集中区和大范围空域进行定点扫描。资料标称高度约1.9 m、重量约20 kg、IP66、工作温度-35℃至+55℃，配置AI相机、520 nm合成绿光激光、定向超声波、仿声驱赶和红/蓝爆闪灯，有效传播距离标称超过150 m。

图6-1 智能综合动物驱离系统主要模块

类别

资料标称值

技术说明/验证要求

结构

高1.9 m；占地约0.0625 m²；20 kg；立柱底座固定

需核算基础、抗风、抗震、防腐、接地和电缆保护。

AI相机

双目；1/2.8英寸Progressive CMOS；视场61.2°-2.32°

需明确焦距、倍率、夜视、补光和目标距离。

云台

水平360°、垂直90°、0-20°/s、支持线扫

需配置机械限位、电子限位、禁射区和角度回读。

激光

520 nm；6 W；扫描速度≥6°/s；距离5-100 m

资料出现“CLASS 2M”与6 W并列，必须由第三方重新分类。

超声

20 kHz；功率密度≥0.3 W/cm²；传播>150 m

测量方法、方向性和人员安全距离需明确。

仿声/爆闪

多类猛兽及机械声；红/蓝爆闪；35 W

应设置时段、持续时间、邻界噪声和人员联锁。

6.2 硬件分层与接口

图6-2 固定综合系统硬件与接口分层

6.3 安装设计

  • 基础应避开地下电缆、接地网和排水设施，施工前完成地下管线确认。
  • 立柱应具备防腐、抗风和防倾覆能力，所有线缆内置并配置防鼠、防水和防雷措施。
  • 云台中心高度、扫描方向和激光禁射区应通过现场三维勘测确定。
  • 设备电源应配置独立保护、浪涌保护、接地和可锁定检修开关。
  • 靠近居民区、值班室或道路时，应制定声音和爆闪时段策略。
  • 平台应显示扫描计划、预置位、执行状态、设备温度、故障和最后通信时间。

第7章 多设备协同部署与变电站覆盖设计

7.1 空间覆盖模型

三类设备的协同不是简单叠加数量，而应建立“高位重点点位、地面固定大范围、移动动态补盲”的分层覆盖。高位设备关注构架、绝缘子上方、门型架和鸟巢高发点；固定综合系统关注设备区、道路交叉口和站界；移动机器人关注遮挡区域、临时施工区、道路和固定设备盲区。

7.2 站点勘测输入

勘测类别

需采集内容

形成成果

空间与设备

站区总图、道路、构架、主变、GIS、围墙、电缆沟、值班区

设备布点图、机器人路线图、禁行区和禁射区

动物活动

筑巢点、蛇鼠路径、垃圾点、树木、水体、围墙缺口

风险热力图、目标种类和时段规律

通信网络

站内光纤、交换机、无线覆盖、4G/5G信号、网络分区

网络拓扑、IP规划、端口和带宽预算

电源与施工

市电、太阳能、CT取电、充电桩位置、基础条件

电源方案、施工图、接地和防雷方案

安全边界

人员通道、道路、居民区、站外方向、航空方向、反光设备

电子围栏、禁射区、限速区和时段策略

7.3 220kV站参考配置

现有方案资料给出的参考数量为：AI智能驱鸟器约5-6台、移动机器人1台、固定综合系统约6-8台。该数量只能作为概念参考，实际应由站区面积、遮挡、动物风险和声音/激光安全边界计算确定。对于面积较小或邻近居民区的站点，应优先使用少量高位设备和移动机器人，而非大量高声压固定设备。

7.4 协同策略

触发源

协同动作

平台闭环

固定AI设备发现鸟类

固定设备先执行低风险声光；持续不离开则调度机器人到附近复核

生成同一事件ID，合并多设备证据

机器人发现蛇鼠

机器人保持安全距离、执行定向声光或移动驱离；固定设备不参与

记录路线、目标轨迹和驱离结果

门禁/电子围栏发现动物

调度最近设备到预置位；调用对应相机复核

告警确认后自动或人工启动驱离

连续重复入侵

更换声源、调整时段、改变设备组合；形成重点区域任务

统计重复入侵率并优化策略库

人员进入保护区

所有高风险执行器禁用，机器人降速或停车

平台显示安全抑制原因并留痕

第8章 在线监测与可视化平台设计

8.1 平台定位

现有方案文件已经提出单设备管理云平台和多设备集中管理平台两种形态。单设备平台用于展示巡检次数、识别次数、驱离次数、目标占比、设备ID、上线时间、IP、AI识别画面、每日/每月通信统计、天气和驱离记录；集中管理平台进一步展示设备地理位置、设备状态、基本配置、任务执行和用户管理。

图8-1 在线监测平台分层架构

8.2 可视化首页

首页建议采用“站点地图+实时视频+核心指标+告警列表+通信趋势”的组合，不应只追求大屏视觉效果。首页必须能让值班人员在30秒内判断：哪些设备离线、哪里发生动物入侵、正在执行什么策略、是否存在人员安全抑制、驱离是否成功、哪些事件需要人工处理。

图8-2 现有单设备监控平台示例

图8-3 现有多设备集中监控界面示例

8.3 推荐功能模块

模块

核心页面/功能

关键数据

全景总览

站点地图、设备在线率、今日事件、待处理告警、驱离成功率

设备数量、在线/离线、事件趋势、目标类型

设备管理

设备树、设备详情、模块状态、版本和网络信息

设备ID、型号、IP、版本、最后心跳、模块健康

实时监控

视频、云台、机器人位置、任务、执行器状态

实时视频、角度、位置、电量、策略、人员联锁

事件中心

目标抓拍、录像、识别置信度、处置过程、结果

事件ID、目标、区域、策略、持续时间、成功/失败

任务调度

定时巡航、预置位扫描、机器人路线、临时任务

任务ID、计划时间、进度、完成率、失败原因

策略中心

目标类型、时段、区域、设备组合、持续时间

策略版本、规则来源、禁用条件、历史效果

告警工单

设备故障、通信异常、安全抑制、人工确认和销号

告警等级、责任人、工单状态、处置时长

统计报表

识别率、误报率、驱离率、重复入侵、设备可用率

日/月/年趋势、站点对比、策略对比

接口监控

北向/南向通信、队列积压、补传、错误码

连接状态、消息量、延迟、失败率、证书有效期

系统管理

组织、角色、账号、审计、配置备份

权限、登录日志、操作日志、配置版本

8.4 指标定义

指标

推荐定义

注意事项

识别精确率

被系统判为目标的事件中，真实目标所占比例

需要人工标注或抽样复核。

识别召回率

真实出现目标中，被系统发现的比例

需要设置对照摄像机或人工观察。

驱离成功率

启动策略后规定时间内目标离开保护区的事件比例

必须定义时间窗和离开判据。

重复入侵率

同一目标或同类目标在规定时间内再次进入的比例

用于评价动物适应和策略有效性。

设备在线率

统计周期内设备正常心跳时间/应在线时间

计划检修应剔除或单独标识。

任务完成率

完成任务数/计划任务数

失败需区分天气、通信、设备、人工取消。

8.5 数据存储建议

  • 状态和遥测：采用时序数据库，支持按设备、测点和时间检索。
  • 设备、用户、任务和工单：采用关系数据库。
  • 抓拍、录像、模型和报告：采用对象存储，数据库只保存索引和校验值。
  • 点云和高频调试数据：原则上保存在站端或边缘存储，不默认上传省级平台。
  • 操作日志和安全审计日志：不可由普通用户修改，按甲方要求保存。
  • 数据保留期限应在合同中明确，重要事件媒体建议不少于1年，普通录像按容量和甲方制度执行。

第9章 数据模型、设备编码与事件模型

9.1 设备编码层级

企业/省公司
  └─ 地市/区域
      └─ 变电站 stationId
          └─ 设备 deviceId
              └─ 模块 moduleId
                  └─ 测点 pointId

设备编码应稳定、唯一且不可随IP地址变化。建议将电压等级、站点、产品类型和序号编码到deviceId中，同时保留甲方资产编码和平台资源编码的映射。机器人地图中的区域、路线和点位也应具有独立ID。

9.2 设备物模型

对象

内容示例

属性 Property

在线状态、电量、位置、云台角度、温度、信号强度、模型版本、固件版本。

事件 Event

鸟类入侵、蛇鼠入侵、人员进入、驱离开始、驱离结束、设备故障、安全联锁。

服务 Service

开始巡航、返回充电、执行策略、停止驱离、切换预置位、抓拍、升级。

配置 Config

识别阈值、关注区、禁射区、策略、工作时段、码流、上报周期。

9.3 事件对象

一个完整事件不应被拆成相互无关的多条告警。平台应使用eventId贯穿发现、复核、执行、效果评估和归档，并支持多个设备对同一事件提供证据。

字段

类型

说明

eventId

string

全局唯一事件编号。

stationId/deviceId

string

站点与触发设备。

eventType

enum

BIRD_DETECTED、RODENT_DETECTED、PERSON_DETECTED等。

target

object

目标类型、数量、置信度、距离、方位、区域。

media

object

抓拍、录像、缩略图和校验值。

strategy

object

策略ID、动作组合、持续时间、触发来源。

safetyCheck

object

急停、人员、禁射区、设备健康、通信等结果。

result

object

成功/失败、目标离开时间、失败原因、复入情况。

lifecycle

array

各状态时间戳和操作人/规则来源。

9.4 时间、质量码和补传

  • 所有设备、网关和平台使用统一NTP/PTP时间源，事件时间采用ISO 8601并携带时区。
  • 遥测数据应携带质量码：正常、无效、越限、通信中断、估算、补传。
  • 断网期间本地缓存状态变化、事件和媒体索引；恢复后按原始时间补传。
  • 补传数据不得覆盖更新的实时状态，应由时间戳和序列号去重。
  • 配置和策略应带版本号、发布人和发布时间，支持回滚。

第10章 本体模块接口设计

10.1 接口选择原则

数据特征

推荐接口

适用模块

高带宽视频/图片

Ethernet；RTSP、ONVIF、GB/T 28181

AI相机、视频平台

点云和高频感知

Ethernet UDP/TCP或厂家SDK

3D激光雷达

实时运动控制

CAN/CANopen

底盘、电机、BMS

低速参数与执行器

RS485 Modbus RTU

云台、激光、声源、充电控制

硬安全链路

硬接线DI/DO、安全继电器

急停、激光使能、碰撞保护

站端协议转换

工业网关

Modbus TCP、IEC 104、MQTT、REST等适配

10.2 必须由硬件供应方提供的接口资料

  • 接口电气定义、连接器型号、针脚、供电电压、隔离和屏蔽要求。
  • RS485寄存器表、CAN报文、波特率、地址、校验、超时和重试规则。
  • 状态码、故障码、告警等级和恢复条件。
  • 动作命令、参数范围、执行回执和幂等规则。
  • 急停、激光使能、限位、碰撞和充电保护的硬件原理图。
  • 固件版本、升级方法、回滚方法和协议兼容性说明。
  • 协议模拟器或PC调试工具，不能只提供无法审计的封闭APP。

10.3 执行器控制状态机

IDLE（空闲）
  → PRECHECK（安全预检）
  → ARMED（允许执行）
  → RUNNING（执行中）
  → COMPLETED（完成）
  → IDLE
异常路径：任何状态 → ABORTED / FAULT → 人工或自动复位

每个执行器应返回“命令已接收、预检通过、开始执行、执行完成/失败”四类回执。平台不能把“命令已发送”当成“动作已完成”。

10.4 本地安全联锁

图10-1 本地安全联锁条件

第11章 平台南向接口与北向接口

11.1 南向接口

南向接口用于设备接入。推荐采用“MQTT负责状态、事件和命令；HTTPS REST负责配置、任务和文件索引；RTSP/GB/T 28181负责视频；WebSocket负责网页实时刷新；Modbus/CAN用于本体底层”的组合。

接口

用途

建议安全机制

说明

MQTT over TLS

心跳、遥测、事件、告警、命令与回执

双向证书、ACL、主题权限

QoS 1用于事件和命令；状态可QoS 0/1。

HTTPS REST

设备注册、配置、任务、报表、媒体查询

HTTPS、Token/证书、签名

接口需版本化，如/api/v1。

WebSocket/WSS

实时状态和事件推送

WSS、会话鉴权

浏览器显示，不作为本体安全控制链。

RTSP/ONVIF

站端视频预览与设备发现

内网、账号、强密码

可作为厂家平台内部接口。

GB/T 28181

视频平台级联、注册、点播和控制

结合GB 35114或甲方要求

电力客户统一视频平台常用。

SFTP/HTTPS文件

录像、模型、日志和报告传输

证书、校验值、限速

大文件与业务消息分离。

11.2 MQTT主题规范

substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/telemetry
substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/event
substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/alarm
substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/command
substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/commandAck
substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/config/report

11.3 北向接口

北向接口应面向业务结果，而不是直接暴露底盘和激光器的所有底层参数。根据甲方系统类型，可采用站端智能巡视主机接口、辅助监控点表接口、物联网设备模型、IEC 104/DL/T 860网关、消息总线或REST API。

上层系统

推荐上传内容

一般不上传内容

智能巡视主站

设备、地图、路线、任务、实时位置、视频、AI事件、驱离结果

电机PWM、原始点云、逐帧AI中间结果。

辅助监控系统

在线/故障、入侵告警、驱离状态、电量、有限遥控

完整业务事件、地图和大文件。

物联网平台

属性、事件、服务、设备健康、配置版本

实时视频流和底盘控制闭环。

省级全景应用

状态、告警、处置结果、媒体索引、统计指标

高频原始数据和执行器底层参数。

PMS/资产系统

缺陷/事件结论、工单、复检和设备档案

原始视频和全部运行遥测。

第12章 接入智能巡视主站、辅控平台和省级全景平台

12.1 两种交付模式

图12-1 设备加自有平台的私有化部署模式

图12-2 接入站端、地市与省级平台的逐级架构

12.2 通过辅助监控系统接入

当设备被定位为“小动物入侵监测与驱离辅助设施”时，可由边缘网关将设备状态、告警和有限遥控映射为Modbus TCP、IEC 104或项目规定的点表，接入站端辅助监控主机。此方式改造量小，适合固定设备，但对地图、任务和复杂事件的表达能力有限。

12.3 通过智能巡视主机接入

当移动机器人被定位为智能巡检终端时，应通过站端智能巡视主机接入，提供设备注册、地图与点位、任务下发、实时位置、视频、告警、识别结果、驱离记录和故障信息。机器人集中监控和站端巡检系统相关标准应作为接口和验收依据。

12.4 通过物联网平台接入

当项目已有电力物联网平台时，可将三类产品抽象为设备物模型，由边缘物联代理完成协议转换、设备认证、数据缓存、远程配置和事件上报。物模型应对属性、事件、服务和配置版本进行统一定义。

12.5 接入前必须向甲方索取的资料

类别

资料清单

系统信息

平台正式名称、版本、部署层级、原厂家、接口责任人、测试和生产环境。

编码点表

站点/设备/测点编码规则、遥信遥测遥控模板、告警等级、质量码和单位。

通信协议

MQTT/REST/Modbus/104/DL/T 860等具体选择、报文样例、超时和重试。

视频接口

GB/T 28181域、设备编码、SIP参数、媒体协议、码率和存储策略。

网络安全

安全分区、IP、端口、白名单、证书、国密、堡垒机、日志审计和升级流程。

验收用例

注册、点表、视频、命令、回执、断网补传、时钟、告警和工单闭环。

第13章 220kV变电站接口互联工程案例

13.1 案例边界

案例假设一座220kV变电站配置2台AI智能驱鸟器、1台移动机器人、2套固定综合系统、1台边缘网关，站内已有辅助监控主机、智能巡视主机和统一视频平台。

13.2 网络与协议分工

数据链路

协议

方向

内容

设备→边缘网关

MQTT over TLS

上行

状态、遥测、事件、告警、命令回执。

边缘网关→设备

MQTT/HTTPS

下行

任务、策略、参数和升级。

相机→视频平台

GB/T 28181或RTSP

上行/控制

注册、点播、视频、云台控制。

网关→辅控主机

Modbus TCP或IEC 104

双向

有限点表、告警和业务遥控。

网关→智能巡视主机

REST/MQTT/厂家接口

双向

设备、地图、任务、位置、事件和媒体索引。

站端→地市/省级平台

既有北向接口

上行

汇总状态、告警、结果和统计。

13.3 典型点表

点号

名称

类型

单位/枚举

变化上传/周期

备注

BR001YX001

机器人在线状态

遥信

0离线/1在线

变化+60s

心跳超时判离线

BR001YC001

电池SOC

遥测

%

变化1%或60s

0-100

BR001YX002

充电状态

遥信

0否/1是

变化

BR001YX003

急停状态

遥信

0正常/1急停

变化立即

一级告警

BR001YX004

动物入侵告警

遥信

0正常/1告警

变化立即

关联eventId

BR001YC002

识别置信度

遥测

%

事件时

BR001YC003

目标距离

遥测

m

事件时

BR001YX005

驱离执行状态

遥信

0空闲/1执行/2成功/3失败

变化

BR001YX006

激光许可状态

遥信

0禁止/1允许

变化

本地联锁结果

BR001YX007

设备综合故障

遥信

0正常/1故障

变化立即

二级或一级

BR001YK001

启动自动巡航

遥控

启动/停止

命令

需回执

BR001YK002

返回充电桩

遥控

执行

命令

需回执

BR001YK003

停止驱离

遥控

执行

命令

最高优先级

13.4 MQTT状态报文

{
  "deviceId": "BR-HB-001",
  "stationId": "420100220001",
  "timestamp": "2026-07-30T10:25:32+08:00",
  "online": true,
  "workMode": "AUTO_PATROL",
  "batterySoc": 78.5,
  "position": {"x": 126.4, "y": 58.7, "yaw": 92.5},
  "safety": {
    "emergencyStop": false,
    "personDetected": false,
    "laserInterlock": true,
    "collisionAlarm": false
  },
  "modules": {
    "camera": "NORMAL",
    "lidar": "NORMAL",
    "laser": "DISABLED",
    "ultrasonic": "STANDBY",
    "chargingUnit": "NORMAL"
  }
}

13.5 事件和处置结果

{
  "eventId": "EVT-20260730-00038",
  "eventType": "BIRD_DETECTED",
  "deviceId": "BR-HB-001",
  "stationId": "420100220001",
  "timestamp": "2026-07-30T10:26:14+08:00",
  "target": {
    "category": "bird",
    "confidence": 0.93,
    "quantity": 2,
    "distanceM": 18.6,
    "azimuthDeg": 72.4,
    "zoneId": "ZONE-T1"
  },
  "strategyId": "VOICE_STROBE_01",
  "safetyCheck": "PASSED",
  "result": {"status": "SUCCESS", "durationSec": 23},
  "media": {
    "snapshotId": "IMG-00038",
    "videoId": "VID-00038"
  }
}

13.6 平台显示效果

省级或地市平台最终显示的应是一条完整业务事件，而不是几十个底层寄存器：某时刻、某站、某区域发现2只鸟类，设备采用某策略驱离，持续23秒，安全校验通过，目标离开，图片和录像已归档。底层激光扫描参数、点云和电机电流保存在站端专业系统供诊断使用。

第14章 接口联调、FAT、SAT与验收

图14-1 接口联调与验收流程

14.1 设计联络阶段

  • 冻结产品型号、硬件版本、软件版本、平台版本和通信方式。
  • 确定网络分区、IP地址、端口、带宽、时钟、证书、视频编码和账户体系。
  • 确认设备编码、点表、事件字典、告警等级、媒体保存和工单流程。
  • 形成接口责任矩阵：设备厂家、平台厂家、甲方信息通信、运检和安全部门分别负责什么。
  • 所有未决项应进入问题清单，明确责任人和关闭日期。

14.2 工厂验收测试FAT

测试类别

测试内容

通过条件

硬件接口

RS485/CAN/DI-DO/以太网/电源与联锁

报文、时序、电平和异常恢复符合协议。

设备注册

设备注册、认证、心跳、重连

连续断开/恢复后自动上线且无重复设备。

状态上报

遥测、状态、故障、质量码

值、单位、时间戳和点表一致。

命令回执

启动/停止/巡航/回充/策略

每条命令有接收、执行、完成/失败回执。

视频

注册、点播、码流、云台、抓拍

稳定播放、时延和码率满足项目要求。

安全联锁

急停、人员、禁射区、失联、故障

任何不满足条件时危险动作不可执行。

断网补传

断网缓存、恢复补传、去重

事件不丢失、不重复、不覆盖实时数据。

升级回滚

固件/软件升级、失败恢复

升级失败可恢复到上一版本。

14.3 现场验收测试SAT

  1. 核对安装位置、基础、供电、接地、防雷、通信、禁射区和标识。
  2. 完成相机视场、云台预置位、机器人地图、路线、充电点和区域规则标定。
  3. 在真实目标或合规替代目标下测试识别、跟踪、驱离和效果评估。
  4. 测试人员进入、车辆通过、施工障碍、雨雾、夜间和逆光场景。
  5. 测试省/地市/站端多级平台数据一致性、告警时延和媒体调阅。
  6. 进行通信中断、掉电、模块故障、急停和安全联锁故障注入。
  7. 连续试运行不少于合同规定周期，统计在线率、任务完成率、误报和故障。

14.4 验收资料

资料类别

必须交付

设计资料

系统架构、网络拓扑、设备布置、基础和电气图、接口清单。

协议资料

MQTT/REST/Modbus/CAN/视频接口、点表、错误码、命令回执。

软件资料

部署手册、操作手册、管理员手册、备份恢复、升级和版本清单。

测试资料

型式试验、出厂检验、FAT、SAT、联调记录、安全测试。

运维资料

备品备件、故障处理、保养周期、SLA、联系人和培训记录。

安全资料

激光等级、声学测量、禁射区、联锁说明、风险评估和应急预案。

第15章 网络安全、激光安全、声学安全与电磁兼容

15.1 标准体系总览

应采用机器人/智能巡视、辅助监控、物联网接口、视频、网络安全、环境可靠性、激光和噪声等多类标准组合，并以甲方企业标准和项目规范补充动物识别、驱离率和生态安全指标。

类别

主要标准

本项目应用

智能巡视/机器人

DL/T 3014.3-2025、DL/T 3014.4-2025、DL/T 1610-2016、DL/T 2239-2021、DL/T 1846-2018、DL/T 1637-2016、DL/T 2694-2023

移动机器人、站端巡检系统、检测和验收。

集中监控与协同

GB/T 44312-2024、DL/T 2825.5-2025

多机器人/多终端集中管理和协同。

无线充电

DL/T 2982-2025

移动机器人无线充电系统。

辅助监控

GB/T 40773-2021、DL/T 1893-2018

固定设备和入侵告警接入站端辅控。

物联网模型/通信

DL/T 2809-2024、DL/T 2807-2024、DL/T 2529-2022、DL/T 2527-2022、DL/T 2474.1-2022、DL/T 1732-2017

设备物模型、传感器数据和边缘节点通信。

视频联网

GB/T 28181-2022、GB 35114-2017、GB/T 39272-2020

视频注册、级联、信息安全和测试。

网络安全

GB/T 22239-2019、GB/T 25070-2019、GB/T 28448-2019

等级保护、安全设计和测评。

机器人安全

GB/T 44253-2024

移动机器人的安全要求。

激光安全

GB/T 7247.1-2024

激光分类、标识、联锁和用户安全。

防护与环境

GB/T 4208-2017、GB/T 2423系列、GB/T 17626系列

IP防护、高低温、湿热、振动和电磁兼容。

噪声

GB 12348-2008、GBZ 2.2-2007

厂界噪声和人员职业接触。

15.2 网络安全设计

  • 优先采用内网私有化部署；设备不得未经批准直接访问公网云。
  • 设备身份使用唯一证书或安全凭据，禁止共享默认账号和弱口令。
  • MQTT、HTTPS和WebSocket使用TLS；平台实施最小权限、角色分离和操作审计。
  • 设备接入区、业务区和外部网络按甲方安全分区部署，跨区访问经过批准的安全设备。
  • 软件升级包应签名校验；支持版本回滚；禁止使用来源不明的远程控制工具。
  • 日志记录登录、配置、命令、升级、告警确认和导出操作，并按项目要求留存。

15.3 激光安全

现有资料包含3 W、6 W和10 W可见绿光激光，按GB/T 7247.1-2024对最终整机的可达发射、光束直径、发散角、扫描方式和防护结构进行分类和检测。

  • 激光器设置独立硬件使能、钥匙开关或安全继电器，软件命令不能绕过。
  • 建立三维禁射区：人员通道、站外道路、居民区、值班室、摄像机、反光设备和航空方向。
  • 检测到人员、云台失控、位置异常、通信失联或急停时立即关断激光。
  • 在设备和现场设置激光等级、波长、最大输出、警示、孔径和安全距离标识。
  • 调试和维护人员应经过培训并使用符合风险等级的防护措施。

15.4 声学和爆闪安全

资料标称声压级最高达到130-152 dB。声压级必须注明测量距离和方法；靠近人员、值班区和站界时，应评估职业暴露和厂界噪声。平台应支持有人时段禁用、持续时间限制、自动间歇和音量分级。爆闪灯应避免对人员、车辆和摄像机造成持续干扰。

15.5 电磁兼容和环境可靠性

  • 静电放电、射频辐射、电快速瞬变、浪涌、射频传导、工频磁场和电压暂降按GB/T 17626系列开展。
  • 外壳防护按GB/T 4208验证，整机和子模块分别声明。
  • 固定设备开展高低温、湿热、盐雾/腐蚀、紫外老化、风载和防水试验。
  • 移动机器人增加振动、冲击、坡道、涉水、制动、碰撞和无线充电试验。
  • 所有外部端口配置浪涌、过压、反接、短路和接地保护。

第16章 运行维护、故障处置和生命周期管理

16.1 日常运维

周期

维护内容

每日自动

设备心跳、模块健康、存储容量、时间同步、通信质量、任务执行和安全联锁自检。

每周

检查误报/漏报、重复入侵、策略效果、镜头污染、充电和机器人路线异常。

每月

清洁镜头/雷达、检查支架/基础/线缆、测试急停和危险动作联锁、导出月报。

季度

抽检激光扫描、声学输出、云台精度、机器人定位和制动、备份平台配置。

年度

全面检验、模型复核、地图更新、证书更新、安全风险再评估和软件升级。

16.2 故障分级

等级

示例

处置

一级

急停、激光联锁失效、底盘失控、电池严重告警、充电过温

立即停机并通知，禁止远程复位高风险故障。

二级

相机/雷达离线、云台故障、执行器故障、通信长期中断

停止相关功能，生成工单，安排检修。

三级

短时通信抖动、识别置信度降低、存储接近上限

自动恢复或计划维护。

提示

策略效果下降、重复入侵率升高

调整模型、点位和驱离策略。

16.3 模型和软件版本管理

  • 模型、固件、平台和配置分别管理版本，记录兼容矩阵。
  • 升级前自动备份配置和数据库，升级失败可回滚。
  • 模型更新必须经过离线数据集和现场小范围验证，不得直接全网替换。
  • 平台显示版本、发布时间、适用设备和变更说明。
  • 项目结束时向甲方移交可长期运行的离线安装包、授权和恢复介质。

附录A 标准规范

标准号

标准名称

用途

适用对象

DL/T 3014.3-2025

变电站智能巡检系统技术规范 第3部分：站端巡检系统

站端系统架构、功能、性能、接口和安全

移动机器人/组合系统

DL/T 3014.4-2025

变电站智能巡检系统技术规范 第4部分：站端巡检系统检测

配置、功能、性能、接口、可靠性和信息安全检测

项目验收

DL/T 1610-2016

变电站机器人巡检系统通用技术条件

机器人系统通用要求

移动机器人

DL/T 2239-2021

变电站巡检机器人检测技术规范

机器人检测

移动机器人

DL/T 1846-2018

变电站机器人巡检系统验收规范

到货、安装、试运行和验收

移动机器人

DL/T 1637-2016

变电站机器人巡检技术导则

运行和巡检任务

移动机器人

DL/T 2694-2023

变电站巡检机器人与人工协同巡检规范

人机协同与运行组织

移动机器人

DL/T 2982-2025

变电站巡检机器人无线充电技术导则

无线充电总体、功能、性能和试验

充电桩

GB/T 44312-2024

巡检机器人集中监控系统技术要求

多机器人集中监控

集中平台

GB/T 44253-2024

巡检机器人安全要求

机器人安全

移动机器人

DL/T 2825.5-2025

变电站智能巡检导则 第5部分：智能协同巡检

无人机、机器人、摄像机协同

多设备协同

GB/T 40773-2021

变电站辅助设施监控系统技术规范

辅助设施监控

固定设备接入

DL/T 1893-2018

变电站辅助监控系统技术及接口规范

辅助监控及接口

站端辅控接入

DL/T 2809-2024

输变电设备物联网传感器数据通信规范

监测、告警、控制和分片数据报文

物联网接入

DL/T 2807-2024

输变电设备物联网微功率无线网通信协议

传感器与汇聚/接入节点通信

低功耗无线

DL/T 2529-2022

电力物联网信息模型规范

物联网信息模型

设备物模型

DL/T 2527-2022

电力物联网信息模型管理与认证规范

模型管理和认证

设备物模型

DL/T 2474.1-2022

电力物联网传感器网络 第1部分：总体技术规范

传感器网络总体

边缘接入

DL/T 1732-2017

电力物联网传感器信息模型规范

传感器信息模型

设备数据

GB/T 28181-2022

公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

视频联网和级联

视频接口

GB 35114-2017

公共安全视频监控联网信息安全技术要求

视频联网安全

视频安全

GB/T 22239-2019

网络安全等级保护基本要求

系统安全基线

平台安全

GB/T 25070-2019

网络安全等级保护安全设计技术要求

安全设计

平台安全

GB/T 28448-2019

网络安全等级保护测评要求

安全测评

平台验收

GB/T 7247.1-2024

激光产品的安全 第1部分：设备分类和要求

激光分类和要求

三款产品

GB/T 4208-2017

外壳防护等级（IP代码）

防尘防水

整机/模块

GB/T 17626系列

电磁兼容 试验和测量技术

静电、射频、浪涌、磁场等

整机/模块

GB 12348-2008

工业企业厂界环境噪声排放标准

厂界噪声

声学驱离

GBZ 2.2-2007

工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素

人员噪声暴露

声学驱离

附录B 推荐遥信、遥测、遥控点表

点号

名称

类型

值/单位

上报规则

适用

YX001

设备在线

遥信

0/1

变化立即

全部

YX002

综合故障

遥信

0/1

变化立即

全部

YX003

急停状态

遥信

0/1

变化立即

机器人

YX004

人员检测

遥信

0/1

变化立即

全部

YX005

动物入侵

遥信

0/1

变化立即

全部

YX006

驱离执行

遥信

0空闲/1执行/2成功/3失败

变化

全部

YX007

激光许可

遥信

0禁止/1允许

变化

全部

YX008

充电状态

遥信

0/1

变化

机器人

YX009

定位状态

遥信

0异常/1正常

变化

机器人

YX010

视频状态

遥信

0异常/1正常

变化

全部

YC001

电池SOC

遥测

%

60s或1%变化

机器人

YC002

设备温度

遥测

℃

60s

全部

YC003

信号强度

遥测

dBm

60s

无线设备

YC004

云台水平角

遥测

°

变化/事件

固定设备

YC005

云台俯仰角

遥测

°

变化/事件

固定系统/机器人

YC006

目标置信度

遥测

%

事件

全部

YC007

目标距离

遥测

m

事件

全部

YC008

机器人X/Y/Yaw

遥测

m/m/°

1-5s

机器人

YC009

任务进度

遥测

%

5s

机器人

YC010

存储使用率

遥测

%

300s

全部

YK001

启动/停止巡航

遥控

命令

需双回执

机器人/固定

YK002

返回充电

遥控

命令

需双回执

机器人

YK003

执行策略

遥控

strategyId

需安全校验

全部

YK004

停止驱离

遥控

命令

最高优先级

全部

YK005

抓拍

遥控

命令

返回mediaId

全部

YK006

重启应用

遥控

命令

权限控制

全部

附录C MQTT主题和JSON报文示例

主题：substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/command

{
  "commandId": "CMD-20260730-00116",
  "command": "START_REPELLING",
  "strategyId": "VOICE_STROBE_01",
  "durationSec": 20,
  "targetAzimuthDeg": 72.4,
  "issuedBy": "AUTO_RULE_ENGINE",
  "timestamp": "2026-07-30T10:26:15+08:00"
}

回执：substation/{stationId}/animalRepeller/{deviceId}/commandAck
{
  "commandId": "CMD-20260730-00116",
  "ackStage": "COMPLETED",
  "result": "SUCCESS",
  "localSafetyCheck": "PASSED",
  "completedAt": "2026-07-30T10:26:38+08:00"
}

附录D REST API示例

POST /api/v1/tasks
Authorization: Bearer <token>
Content-Type: application/json

{
  "stationId": "420100220001",
  "deviceIds": ["BR-HB-001"],
  "taskType": "PATROL_AND_REPEL",
  "routeId": "ROUTE-01",
  "startAt": "2026-07-30T19:00:00+08:00",
  "strategyProfile": "NIGHT_LOW_NOISE"
}

200 OK
{
  "taskId": "TASK-20260730-0088",
  "status": "ACCEPTED"
}

附录E Modbus寄存器示例

地址

数据类型

点位

读写

缩放/枚举

说明

00001

Coil

启动自动巡航

写

1脉冲

写入后自动清零

00002

Coil

停止驱离

写

1脉冲

最高优先级

10001

Discrete Input

设备在线

读

0/1

10002

Discrete Input

综合故障

读

0/1

10003

Discrete Input

动物入侵告警

读

0/1

30001

Input Register

电池SOC

读

0.1%

机器人

30002

Input Register

设备温度

读

0.1℃

有符号

30003

Input Register

驱离状态

读

枚举

0/1/2/3

40001

Holding Register

策略编号

读写

整数

需权限和范围校验

40002

Holding Register

持续时间

读写

s

1-300

附录F 联调测试用例清单

编号

测试项

步骤/条件

通过判据

IT-001

设备首次注册

新设备注册并获得平台许可

设备树出现且编码唯一

IT-002

心跳与离线

断开通信超过阈值

平台判离线并告警

IT-003

断网补传

断网10分钟产生事件后恢复

事件按原时间补传且不重复

IT-004

时间同步

人为修改设备时间

自动校时并记录异常

IT-005

视频注册

GB/T 28181注册与点播

平台稳定点播并可抓拍

IT-006

云台控制

预置位、巡航、回零

角度与回执正确

IT-007

动物识别

目标进入关注区

生成事件、抓拍和置信度

IT-008

忽略区域

目标出现在忽略区

不触发驱离，仅可记录

IT-009

人员联锁

人员进入驱离区域

激光和高声压动作被禁止

IT-010

急停

执行期间按急停

动作立即停止并一级告警

IT-011

禁射区

目标位于禁射方向

不启动激光，采用替代策略

IT-012

策略执行回执

下发组合策略

返回预检、执行、完成四阶段

IT-013

机器人避障

路线出现人员/工具

减速、绕行或安全停车

IT-014

失联停车

机器人通信中断

机器人停车或按批准策略回充

IT-015

低电回充

SOC低于阈值

自动回充并上报全过程

IT-016

充电异常

充电过温/异物

停止充电并告警

IT-017

告警映射

模块故障注入

站端和省平台等级一致

IT-018

权限控制

普通用户执行高风险命令

命令被拒绝并审计

IT-019

升级回滚

升级中断

恢复旧版本且业务可用

IT-020

报表一致性

对比原始事件和月报

数量与状态一致
# 网络
Logo
DAMO开发者矩阵

DAMO开发者矩阵，由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起，致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果，搭建高质量的交流与分享平台，推动技术创新与产业应用链接，围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。

更多推荐

cover

TVA-World如何驱动具身智能产业化落地（3）

avatar DAMO开发者矩阵
cover

TVA-World如何驱动具身智能产业化落地（4）

avatar DAMO开发者矩阵
cover

TVA-World如何驱动具身智能产业化落地（8）

avatar DAMO开发者矩阵