变电站边缘 AI 网关参考 BOM
调研日期：约 2026-10-25（Asia/Shanghai）
定位：站端「算力板 + 摄像/传感接口 + 网络隔离 + 电源环境」可采购短名单与两周上电清单。
数字为公开规格量级；未核到的写 unknown；不写精确成交价，不写淘宝链接。
硬红线：AI 盒不得并入保护跳闸回路；Zoo / model-only FPS 不得写入合同保证值。
衔接：edge-ai-board-fps-power-matrix.md、edge-ai-cn-npu-fps-matrix.md、edge-ai-gstreamer-ota-cheatsheet.md、edge-ai-model-signstore-mender-cookbook.md、edge-ai-event-schema-acceptance.md、edge-ai-power-dev-roadmap.md、edge-ai-license-ledger-template.md。
0. 一句话结论
按路数分三档：入门试点（1–2 路）→ RK3588J 工控盒；标准站端（4–8 路）→ Orin Nano Super 或 RK3588 双网口盒 / CV186AH；主机房汇聚（16–32 路 + 国产 NPU）→ BM1684X（SE7 类）。外设统一：PoE 交换 + 国标枪机 + RS485/USB 传感 + 4G/5G 备路 + 宽压 UPS + 导轨箱。网络上 AI 只落在管理信息大区 / AI VLAN，MQTT 与 104 只读/单向，禁止跨保。软件侧对齐 GStreamer/国产 IVA、签名模型仓、事件 Schema、许可台账。
1. 三档算力板短名单
口径提醒：下表「公开 YOLO 量级」多为 model-only（见 FPS 矩阵）；端到端含硬解/NMS 常见再打 0.3～0.7 折。验收以目标站实测为准。
| 档位 | 推荐 SoC / 板型 | 峰值算力（公开） | 板/模组功耗量级 | 建议视觉路数 | 关键接口 | 宽温建议 | 软件粘合 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A 入门试点 | RK3588J 工业主控盒 / SOM（Firefly AIO-3588JL、华北工控 BIS-6390 类） | NPU 6 TOPS INT8 | 板级空闲约 1–3 W；单路 YOLO 约 4–6 W；多路满载约 8–14 W（厂商 Max 约 10–14 W 量级） | 1–2 路 1080p 实时；POC 可试 4 路降帧 | ≥1×千兆、USB3、HDMI、可选 RS485/CAN；DC 12 V（部分板 9–36 V） | 工业档 -40～85 ℃（芯片/板）优于商用 -20～60 ℃ | MPP+RGA+RKNN；appsink→MQTT |
| B 标准站端 | 首选 Jetson Orin Nano Super 8GB 工业载板；备选 RK3588 双/三网口盒，或国产 CV186AH | Orin：67 sparse / ~33 dense INT8 TOPS（Super）；CV186AH：7.2 TOPS | Orin 模组 7 / 15 / 25 W（MAXN SUPER 受热限）；整机含外设常预算 35–45 W 输入头；CV186AH 盒约 5–8 W | 4–8 路 1080p（Orin/DeepStream 更稳；RK/CV 做国产替代） | Orin：USB-C/千兆/NVMe/CSI；工业载板宜 9–36 V、双网；RK：双千兆+串口 | Orin 开发套件非宽温 → 必须换工业载板+导轨散热；RK3588J / CV 盒选 -20～70 ℃ 整机 | Orin：DeepStream nvinfer+nvmsgbroker；RK 同 A；CV：sophon/厂商 Pipeline |
| C 主机房汇聚 | 算能 BM1684X（SE7 / AIO-1684XQ 类） | INT8 32 TOPS；FP16 16 TFLOPS | 典型整机 ≤18–20 W（厂商 SE7）；第三方满载约 17–20 W 量级；部分 AirBox 推理叙述可到约 33 W（以选型机型实测为准） | 16–32 路 1080p 分析主机（官方 32 路硬解叙述；管线总吞吐见 sophon-demo 约 167–180 FPS 量级，非单路×32） | 双千兆、USB3、RS485/232、HDMI、可选 M.2 5G/SSD；DC 12 V | 商用常见 -20～60 ℃；户外柜另做空调/导热，勿直接套开发盒 | sophon-stream / BMCV（官方主路径不是 GStreamer）→ blank/适配器→统一 Schema |
档位选用规则（与路线图对齐）
- D0–30 单站试点：优先 A 或 B（国产则 RK/CV），先跑通 PPE+烟火。
- 信创/国产多路主机：直接上 C（BM1684X），勿用「峰值 TOPS」替换短名单。
- 巡检机器人载荷：可单开 Orin Nano / RDK X5 / Pi5+Hailo，不在本 BOM「站端机柜」主路径。
2. 接口与外围 BOM（按套配置）
数量以「标准站端 1 套」为基准；入门减半，汇聚加倍 PoE 口与存储。
| 类别 | 推荐规格（量级） | A 入门 | B 标准 | C 汇聚 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| PoE 交换 | 工业级 8口/16口 千兆 PoE+（802.3af/at），总预算约 120–250 W；导轨或 1U | 8口 | 8～16口 | 16～24口（可两台） | AI 摄像头 VLAN 独立；勿与保护装置同一二层广播域 |
| 可见光枪机 | 国标 1080p@25，H.265，ONVIF/RTSP；室外 IP66/67；可选红外补光 | 1–2 | 4–8 | 按点位 | PPE/闯入/烟火主路径 |
| 热成像（可选） | 低分辨率红外枪机或双光；温度金标准仍缺 → 先 PoC | 0–1 | 0–2 | 按需 | 见表计/红外目录；不进本季合同 FPS |
| USB/串口传感 | RS485 油位/液位变送；IEPE/MEMS 振动经采集盒；超声局放前端经串口/以太网 | 1 套试验 | 油位+振动各 1 | 按间隔扩展 | 事件码对齐 VIB_ABNORMAL / US_ABNORMAL；默认 suspect，禁止接保护 |
| 4G/5G 备路 | Mini-PCIe 4G 或 M.2 5G + 天线；仅作 MQTT/OTA 断纤兜底 | 可选 | 建议 1 | 建议 1（双卡 unknown） | 禁止把保护业务走公网 |
| 电源 | 宽压 9–36 V / 12 V 工业电源；站用屏 AC220 或 DC110/220 经隔离电源转；UPS 在线式 ≥ 500–1000 VA（B/C） | 12V/5A + 小 UPS | 宽压+UPS | 双路电源或 UPS N+1 | 预留 PoE 交换机功率 |
| 导轨箱 / 机柜 | DIN 导轨盒（A）或 600×600 壁挂/落地小柜（B/C）；门锁、线缆固定 | 导轨 | 壁挂柜 | 机房 1U/壁挂 | 与二次屏柜物理分开更好 |
| 散热 | A：被动铝壳+可选静音风扇；B Orin：强制风冷/导热到壳；C：厂商主动散热，壳温需监 | 被动优先 | Orin 必做热设计 | 跟整机 | 满载 30 min 降频否决项见验收文档 |
| 存储 | eMMC ≥64 GB + 工业 NVMe/SSD 2242/2280（录像/抓拍）；C 可加 SATA | 64+128 | 64+256 | 64+512 | 抓拍优先对象存储 URI，少塞 MQTT |
| 串口隔离 | RS485 隔离模块 / 光耦端子 | 建议 | 必须 | 必须 | 抑制站内地电位差 |
| 时间 | NTP/SNTP 客户端对站内时钟 | 必须 | 必须 | 必须 | 事件 ts 与录波对齐 |
3. 网络分区示意（禁止跨保）
[摄像机 / 传感] --PoE/串口--> [AI 边缘网关] --AI VLAN--> [MQTT Broker / 模型仓]
| 只读适配器（可选）
v
[104/61850 只读点]
X ======== 禁止 ========
[保护装置 / 跳闸回路 / 安控]
| 分区 | AI 网关可否接入 | 允许协议 | 禁止项 |
|---|---|---|---|
| 管理信息大区 / 安监视频网 | 主部署区 | RTSP、MQTT、HTTPS OTA、对象存储 | 写保护定值、遥控跳闸 |
| 生产控制大区 II 类辅助 | 仅经站内安全策略批准的只读采集 | 104/61850 只读（遥信遥测镜像） | 任何遥控、软压板、GOOSE 订阅跳闸 |
| 保护专用网 / 跳闸回路 | 禁止 | — | AI 盒并柜、共用硬接点、串入跳闸 |
实践要点：
- 交换机划 AI VLAN 与办公/保护 VLAN；ACL 默认 deny。
- MQTT Broker、签名模型仓放站端或地市跳板区；推理进程不得直连公网任意 URL（见签名仓手册）。
- 若需上送调度：经正反向隔离 / 纵向加密的既有通道，AI 只提供告警/遥信镜像，默认
severity=suspect。 - 4G/5G 仅绑定 MQTT/OTA 域名白名单。
4. 环境与 EMC
| 项 | 建议 | 说明 |
|---|---|---|
| 温度 | 室内二次室：-5～45 ℃ 可商用板；汇控/户外柜：-25～60 ℃ 或工业 -40～70/85 ℃ 整机 | 对齐换流/变电站智能物联网关类规范量级；Orin 开发套件不可直接挂户外 |
| 湿度 | 工作 10～90% RH 无凝露；柜内加除湿/加热按站规 | 凝露是摄像头与电源常见杀手 |
| IP 等级 | 室内导轨盒 IP40～IP54；户外壁挂 IP54～IP65；枪机 IP66/67 | 柜门密封+滤网；风扇口朝下/侧 |
| EMC | 按站端工控惯例关注 ESD、电快速瞬变、浪涌；宜选宣称 GB/T 17626 较高等级 或 IEC 61850-3 取向产品 | 高压刀闸操作附近勿用劣质网线/电源；信号线加磁环/隔离 |
| 抗震/安装 | 导轨卡扣+防松；机柜地排可靠 | 与一次设备振动源保持距离或软连接 |
| 防尘 | 无风扇优先；有风扇则定期清灰 | RK/Orin 降频多从积灰开始 |
5. 与软件栈挂钩
| 层级 | 落地要求 | 文档锚点 |
|---|---|---|
| 视频管线 | Orin→DeepStream；RK→MPP+GStreamer/appsink；BM1684X→sophon-stream（勿强行套纯 GStreamer 主路径） |
edge-ai-gstreamer-ota-cheatsheet.md、edge-ai-cn-npu-iva-gstreamer.md |
| 模型制品 | .engine / .rknn / .bmodel 进签名模型仓；Mender 只管系统镜像；日更只换模型 |
edge-ai-model-signstore-mender-cookbook.md |
| 事件 | 统一 JSON Schema；PPE_VIOLATION / SMOKE_FIRE / VIB_ABNORMAL 等；MQTT 断线不堵推理 |
edge-ai-event-schema-acceptance.md |
| 许可 | 上线权重过 SPDX 台账；NC/AGPL 不进 prod |
edge-ai-license-ledger-template.md |
| 90 天节奏 | D0–30 先 PPE+烟火闭环；表计/红外 P1；AFCI 仅自采原型 | edge-ai-power-dev-roadmap.md |
6. 两周采购与上电清单
第 1 周：采购与到货验收
| Day | 动作 | 产出 |
|---|---|---|
| D1 | 定档（A/B/C）+ 冻结 BSP/SDK 版本表 | 《硬件与 BSP 基线》勾选 |
| D1–2 | 下单：算力板、PoE、枪机×N、宽压电源、UPS、导轨箱/小柜、网线、RS485 隔离、4G 模块（可选） | 订单号；不写合同 FPS |
| D3 | 许可台账预填拟用权重（HardHat / D-Fire 等） | 台账行 |
| D4–5 | 到货开箱：核对宽温标称、网口数、电源极性、天线孔 | 开箱照片+SN |
| D5 | 实验室：单板上电、烧录官方镜像、gst-inspect / bmrt_test / rknn smoke |
冒烟日志 |
第 2 周：组柜上电与闭环
| Day | 动作 | 产出 |
|---|---|---|
| D6 | 组柜：电源→UPS→交换机→AI 盒；摄像机进 AI VLAN | 接线图 v0.1 |
| D7 | 单路 RTSP→推理→MQTT Schema；核对 model.ver+哈希 |
样例报文 |
| D8 | 扩到目标路数（A:2 / B:4+ / C:按 POC）；测壳温与输入功率量级 | 功率/温度记录 |
| D9 | 挂签名仓 + Mender（或等价）回滚演练 | OTA 记录 |
| D10 | 断 MQTT ≥30 min：确认推理 FPS 跌落策略（目标 ≤5%） | 断线实验 |
| D11–12 | 传感串口只读接入；确认无跳闸硬接线；写《禁止跨保》检查表签字 | 安全确认单 |
| D13–14 | 整理 BOM 实收差异、缺口（unknown 项）、下周现场复标计划 | 试点包 |
7. 硬红线（写入采购与验收）
- AI 边缘网关及其 DI/DO、继电器扩展，不得接入保护跳闸、安控出口、软压板强制回路。 告警默认人工确认。
- 合同与 SOW 禁止粘贴 Model Zoo / 官网 model-only FPS、峰值 TOPS 作为保证值；验收协议必须写清路数、是否硬解、是否含 NMS、功耗测点、连续时长。
- MQTT/104 对主站以只读告警/遥信镜像为主；遥控类能力默认关闭。
- 公网 4G/5G 不得承载保护业务；模型下载仅白名单仓。
- AGPL/NC 权重与未过台账制品不得进生产通道。
8. 参考与缺口
- 板卡规格：Rockchip/Firefly RK3588(J) 公开规格与行业功耗实测；NVIDIA Orin Nano Super / JetPack 6.2 功耗档；算能 BM1684X / SE7 产品页与 sophon-demo 多路吞吐。
- 环境与分区：变电站工控/智能物联网关类公开规范与行业选型文（宽温、IP、分区隔离）——具体站须按业主安规终审。
- unknown / 须自测：精确成交价；Orin 工业整机在目标柜的满载瓦特与壳温；AX650 等整机瓦特金标准；站内具体 EMC 等级是否强制 IEC 61850-3。
- 本文不构成投标性能担保；上线前在目标硬件与业务数据上复测。
全文完。仅落盘，不改飞书。