老旧变电站辅助监控系统改造：AI视频与火灾报警联动升级方案

辅助监控系统改造是老旧变电站迈向无人值守的关键一步。大量运行 10 年以上的 35kV～110kV 变电站，视频、火灾报警、环境监测等辅助子系统彼此孤立、设备老化，一旦实行无人值班，现场信息的"看不见、报不准、联不动"就会成为安全短板。本文按现状评估、技术路线、利旧原则、实施步骤、前后对比、风险控制六个环节，讲清一套可直接落地的改造实施方案。

改造前先做一次"体检"，把问题逐条列出来，改造范围才有依据。老站辅助系统的典型问题集中在四个方面：

💡 评估提示：评估阶段除设备本身外，还要摸清三项"家底"——电缆桥架与穿管路由的可用余量、辅助屏位与站用电源备用开关数量、原系统的接地与防雷状况。这三项直接决定改造工作量与停电窗口长短。

改造目标建议围绕"四个能"定义：看得清（全站高清视频覆盖）、报得准（烟火、入侵、水浸自动识别告警）、联得动（火警自动联动视频复核）、接得上（辅助信息汇入综自后台并上送远程主站）。目标一旦量化，后续设备选型与验收判据都有了锚点。

技术路线的选择是改造方案的第一个分叉口，工程上通常有两条路：

对于明确要实施无人值守的站点，建议直接走全数字网络化升级路线：以 AI视频监控系统 为核心部署边缘分析主机，承担烟火识别、区域入侵、表计读数等智能分析；火灾报警按 GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》更新主机与探测器，并通过干接点或通信口接入辅助平台，实现"火警触发→自动弹出对应区域视频→远程复核"的联动闭环。

利旧是控制投资的关键，原则是"按剩余寿命与功能匹配度取舍"，而不是"全部换新"或"尽量节省"：

改造后的总体架构自下而上分为前端层、网络层、站控层与远程层：前端各类摄像机与传感器经站内综合数据网汇聚至站控层的三台核心主机，站控层统一经防火墙隔离后接入综自后台与远程运维主站，拓扑如下图：

图 1：老旧变电站辅助监控系统改造后总体架构（AI 视频与火灾报警联动组网）

辅助监控系统改造最大的工程优势在于：它独立于一次设备与继电保护回路，绝大多数工作可以不停电进行。这也是很多运维单位把辅助系统改造安排在综自改造之前或同步进行的原因。典型实施步骤如下：

⚠ 停电窗口要点：全流程只有步骤 4 涉及站用电源操作，提前与运维班排定窗口即可，正常无需申请主设备停役。若改造涉及在综自数据网中划分独立网段，则按"安全分区、网络专用"原则将辅助系统划入管理信息大区，经正/反向隔离装置与生产控制大区交换数据，这部分工作同样不需要停电。

改造效果建议用可量化的指标表呈现，同时作为竣工验收的依据：

从多个老站改造项目的复盘来看，以下五类问题出现频率最高，建议在方案阶段就写入风险清单：

• 视频点位漏项：只顾室内忽视室外，围栏四角、大门、主变散热器侧最易漏装，验收时补装成本翻倍；
• 消防手续缺环：火灾报警系统更换主机与探测器属于改动消防设施，需按当地要求重新办理设计与验收备案，工期要预留；
• AI 误报率高：算法未按现场光照、树影、小动物活动做场景标定就上线，短期误报刷屏导致运维方弃用——应预留 2～4 周的算法标定期；
• 通信协议不统一：辅助平台与综自后台、远程主站三方接口协议未在合同阶段锁定，联调阶段反复扯皮，宜在招标文件中明确 GB/T 28181、Modbus/IEC 104 的具体分工；
• 网络安全欠账：辅助系统接入后未纳入统一的边界防护，应同步完善隔离装置与访问控制策略，必要时将主机纳入二次安防屏的监测范围，避免新系统成为新的安全暴露面。

老旧变电站辅助监控系统改造的技术难度并不高，难点集中在"范围定得准、利旧算得清、窗口排得稳"三件事上。一套组织良好的改造，应以"全数字网络化"为技术路线，以 GB 50116-2013、GB/T 28181-2022、GB 50348-2018 等标准为验收依据，全程只有站用电源接入一个短时窗口，基本不影响变电站正常运行。

📌 总结：辅助监控系统改造的目标不是"装更多摄像头"，而是构建"看得清、报得准、联得动、接得上"的全站辅助信息体系，为无人值守提供可远程确认的现场感知能力。评估先行、利旧有度、联动闭环、安全同步，是这类改造成败的四条主线。