边缘 AI：变压器油位与站内红外自采 SOP（可执行）

日期：约 2026-10-25（Asia/Shanghai）
定位：公开「油位金标准」几乎空白；站内接头/套管/刀闸红外大型金标准亦缺。本文以可执行自采为主，公开规范（DL/T 573 巡视思路、DL/T 664 红外诊断思路）仅作条件与判据参考，不替代业主规程与安规。
衔接：edge-ai-meters-and-thermal-catalog.md、edge-ai-event-schema-acceptance.md、edge-ai-scada-104-pointlist-template.md（OIL_LEVEL_ABNORMAL / THERMAL_HOTSPOT）。

0. 一句话结论

• 油位：不要等开源集；按本 SOP 在试点站采 ≥800 张精标可见光（含负样本），边缘用 分割/关键点 → 液面比 → 阈值，事件码 OIL_LEVEL_ABNORMAL，默认 可疑直至人工确认。
• 红外：按负荷与环境窗采 正常基线 + 故意制造或历史缺陷热像，边缘用 绝对/相对温差阈值（主）+ 可选小目标检测，事件码 THERMAL_HOTSPOT；与保护跳闸硬隔离。
• 安全优先：带电采图遵守安规距离与监护；停电采图另办工作票。许可只覆盖「本站自有数据」入库，勿混入权属不清的网盘红外包。

1. 油位 / 油枕 / 气体继电器窗：可见光自采规范

1.1 采集对象与目标

禁止：用 AI 替代气体继电器跳闸逻辑；本任务仅辅助监控。

1.2 机位、角度、距离

1. 固定枪机优先：油枕正面或侧面固定支架，光轴尽量垂直表盘/窗面，偏角 ≤30°（理想 ≤15°）；无法垂直时在元数据记 view_angle_deg。
2. 分辨率：指示件（指针尖/翻板分界/液面弯月面）在画面中 ≥40～60 px；太远先光学变焦或换长焦，再谈模型。
3. 构图：表盘/窗占画面短边 ≥35%；刻度数字与上下限标记必须入画。
4. 多视角：每台设备至少 正视 1 + 侧视 1；强反光玻璃加偏振片或换角度。
5. 机器人/无人机：仅作补充；同一设备要固定「标准停靠位」照片作注册图，避免每天视角漂移导致假异常。

1.3 光照与时段

• 覆盖：阴天散射、晴天顺光、晴天逆光、夜间补光、雨后水珠、凝露。
• 忌：强闪光直打玻璃造成大块高光淹没液面；补光用侧光或偏振。
• 夜视：优先近红外补光 + 白天同机位配对，勿只采彩色噪声图。
• 元数据必填：illum（day_overcast / day_sun / backlight / night_ir / wet）、ts_local、weather。

1.4 样本量表（试点站最低门槛）

按「单站、单油位表型」计（多表型分别累加）：

正样本分布建议：正常油位（对照顶层油温合理区间）约 50%；偏高/偏低各 15%；极限附近（近高/低报警线）10%；不可读（污垢/反光）10%。

与油温对齐：每张图尽量挂 top_oil_temp_c（来自后台或就地温度计拍照）。油位应与油温曲线大致匹配——高温偏低位、低温偏高位而指示不动，优先怀疑卡滞或假油位，标为 suspect_stuck，不要硬标成「低油」。

1.5 标注规范（可直接给标注员）

类与几何（推荐两阶段）：

1. gauge_roi：表盘/窗外接矩形或多边形。
2. level_line 或 meniscus：液面/指示分界（水平线或 2 点关键点）；指针表可另标 pointer_tip + scale_min/scale_max。
3. 属性：state ∈ {normal, high, low, unreadable, suspect_stuck}；level_pct ∈ [0,100]（不可读则空）。
4. 气体继电器窗：buchholz_window + oil_full ∈ {true, false, unknown}。

质量门禁：双人抽检 10%；IoU(表盘)≥0.85；液面纵坐标误差 ≤ 刻度全高的 3%；unreadable 不得填数值。

工具：Labelme / CVAT / Roboflow 均可；导出 YOLO-seg 或 COCO keypoint；禁止把模糊图硬标成精确百分数。

1.6 负样本与难例（必须刻意采）

1.7 边缘模型路径（油位）

推荐链路（站端 RK3588 / BM1684X / Orin 均可）：

1. 检测/分割 gauge_roi → 裁剪。
2. 分割液面或关键点 → 几何算 level_pct（相对刻度 min–max）。
3. 规则层：level_pct 越限 或 state∈{high,low}，且连续 N=3 帧一致 → 候选告警。
4. 油温一致性（可选）：与 top_oil_temp 曲线偏差过大 → 降为 suspect，不升主站紧急。
5. 置信度 <0.6 或 unreadable → 不发 OIL_LEVEL_ABNORMAL，改发遥测质量位或运维工单。

开源冷启动：通用指针 Pose/Seg（见表计目录）仅作骨干；油位必须本站微调。公开油位金标准按缺口处理。

2. 站内红外：接头 / 套管 / 刀闸触头自采 SOP

2.1 范围与规范口径（参考）

思路对齐带电设备红外诊断实践（如 DL/T 664 系列）与巡视细则常见要求：

• 环境：无雨雾雪；风速一般 ≤5 m/s（精确检测更严）；相对湿度不宜过高；避开阳光直射镜头与强反射。
• 设备：带电稳定运行，通电达热平衡（常见要求数小时量级；精确比对宜更长）。
• 负荷：电流致热部位宜在 较高负荷 下测；负荷过低时热点可能「隐身」，须在元数据记 load_pct / 相电流。
• 重点部位：套管顶部接头、母线/导线连接、刀闸触头与臂、电缆终端；套管本体异常温升、油位相关热像异常作辅助。

判据不直接写死进模型：相对温差、热点温度阈值以业主执行 DL/T 664 的细则为准；AI 侧先输出测量值与候选框，规则可配置。

2.2 仪器与伪彩

每次批次写 温度标定/校验记录：黑体或已知温源点检（若有）、仪器序列号、校准到期日、ε、距离、环境温湿度、风速、负荷。

2.3 距离、角度、路径

1. 距离：保证被测连接点在热像中清晰可分；角度尽量垂直，>45° 慎用测温数值。
2. 三相对比：同一距离、同一 ε、短时间内扫完 A/B/C，便于相对温差。
3. 在线云台：固化预置位清单（间隔-设备-部位），与 cam_id/preset_id 绑定。
4. 手持补充：同一预置位拍「基线热像」存档，供 PatchCore/历史比对。

2.4 样本与标注

标注：hotspot_bbox + t_max_c + t_ref_c（环境或同相完好点）+ delta_t_c + part（bushing_terminal / disconnector_contact / cable_joint / bus_joint）+ load_pct。

无大量缺陷图时：主路径 = 温度矩阵阈值 + 同相比对；检测模型作增强，勿等公开金标准。

2.5 边缘模型路径（红外）

1. 读相机温度矩阵（优先）或伪彩→粗估（精度差，仅演示）。
2. ROI：预置位掩膜或轻量检测。
3. 算 t_max、t_ref、delta_t、可选相对温差 δ。
4. 超可配置阈值 → THERMAL_HOTSPOT；连续多帧中位数，防抖 5 s 级。
5. 可选：anomalib PatchCore 仅用正常热图，输出 anomaly_score 作二次确认。

3. 与统一 Schema / 点表衔接

Topic（与既有约定一致）：

edgeai/{org}/{site}/{device_id}/events

3.1 OIL_LEVEL_ABNORMAL（YX 思路）

{
  "schema_ver": "1.0.0",
  "ts_utc": "2026-10-25T00:00:00Z",
  "site": "SS-220-01",
  "bay": "bay-3",
  "cam": "bay3-camB",
  "device_id": "edge-box-01",
  "event": {
    "code": "OIL_LEVEL_ABNORMAL",
    "severity": "medium",
    "task": "oil_level",
    "state": "low",
    "level_pct": 12.5,
    "top_oil_temp_c": 48.0,
    "conf": 0.81,
    "quality": "suspect",
    "bbox_norm": [0.32, 0.20, 0.68, 0.75]
  },
  "model_ver": "oil-seg-1.2.0",
  "snapshot_ref": "s3://.../optional.jpg"
}

网关：映射 104 点表中 OIL_LEVEL_ABNORMAL；quality=suspect 时主站点名带「AI推断」，latch 待人工确认；不可读不置位。

3.2 THERMAL_HOTSPOT（YX + 可选 YC）

{
  "schema_ver": "1.0.0",
  "ts_utc": "2026-10-25T00:10:00Z",
  "site": "SS-220-01",
  "bay": "bay-3",
  "cam": "bay3-camIR",
  "device_id": "edge-box-01",
  "event": {
    "code": "THERMAL_HOTSPOT",
    "severity": "high",
    "task": "thermal",
    "part": "disconnector_contact",
    "t_max_c": 92.0,
    "t_ref_c": 41.0,
    "delta_t_c": 51.0,
    "load_pct": 78,
    "emissivity": 0.92,
    "distance_m": 8.0,
    "conf": 0.9,
    "bbox_norm": [0.44, 0.38, 0.52, 0.46]
  },
  "model_ver": "thermal-thr-0.9.1"
}

遥测可另发 THERMAL_TMAX 类 YC（若点表已配）。复归：温度回落到阈值−ΔT 并保持；热像断流 → 品质无效，不得假装「已冷却」。

3.3 与模型输出对齐检查单

• [ ] event.code 与点表 D 列逐字一致
• [ ] bbox 归一化到 [0,1]，原图坐标不进 MQTT
• [ ] 带 model_ver / schema_ver
• [ ] 油位默认 quality 策略已配置
• [ ] 红外必带负荷与 ε、距离（审计用）
• [ ] 抓拍可关、可脱敏；保护 GOOSE 网不通 AI VLAN

4. 许可、数据权属与安全注意事项

4.1 数据与许可

• 本站自采数据：入库前签内部数据分级；外发需脱敏（站名、坐标、铭牌）。
• 禁止把权属不清的网盘「电力红外包」混入商用训练集。
• 光伏公开红外（如 InfraredSolarModules，MIT）不能替代站内接头/油位任务。
• 标注外包：合同写明版权归业主、禁止二次上传公共平台。

4.2 安全（必须写进作业指导书）

1. 带电采图：执行《电力安全工作规程（变电部分）》及站内细则；与带电部位保持电压等级对应安全距离；专人监护；禁止攀爬超距、禁止打开柜门伸入镜头。
2. 参考距离量级（以现行安规/站规为准，下表仅便于培训记忆，现场以批复值为准）：低压与 10 kV 级通常更大净距要求见规程；110 kV、220 kV 巡视距离显著增大。看不清就换长焦/预置位，不凑近。
3. 停电采图：办工作票、验电接地完成后再近距离布光、擦窗、贴临时标记。
4. 红外仪：强电磁场区注意仪器异常；勿长时间贴近高温设备；夜间注意脚下电缆沟。
5. 瓦斯/油位异常现场：AI 告警只触发巡视与复核，不得自动操作跳闸或解锁保护。
6. 雨雷雾雪、风力过大停止精确红外；阳光直射造成的假热点要在报告中剔除。

4.3 伦理与运维

• 画面含人员时遵守站内隐私与安保规定；对外演示打码。
• 误报考核：油位上线首月建议「只推送运维 APP、不直连调度紧急窗」，达标后再接 104。

5. 两周落地清单（试点）

出口标准：油位可拒识；红外有负荷与 ε 审计字段；无保护误联动；文档与飞书调研附录可互相跳转。

6. 来源与边界

公开侧参考了变压器不停电检查/巡视常见项目（油位与油温对照、套管与接头红外等）及带电红外检测条件（环境、负荷、相对温差思路，如 DL/T 664 应用规范系列）。具体阈值、安全距离、缺陷分级以业主现行规程与安规为准。检索与编写日约 2026-10-25。油位与站内接头红外的公开金标准缺口结论见同目录表计/红外专篇；本 SOP 用于填补「自采可执行空白」。