Naziemne farmy fotowoltaiczne są duże, bezobsługowe i często odległe, co przyciąga zorganizowane grupy złodziei kabli. System drone in a box utrzymuje drona w odpornej na pogodę stacji dokującej na obiekcie, wykonuje autonomiczne patrole i pozwala operatorowi weryfikować alarmy za pomocą obrazu na żywo. Nestua buduje taki system: platforma programowa działa w wersjach deweloperskich, a dron i stacja dokująca są wciąż w budowie.
- Głównym celem są kable: w okresie styczeń–sierpień 2024 r. z brytyjskich farm fotowoltaicznych skradziono ponad 750 km kabli (DeterTech).
- Dron może patrolować ogrodzenie i trasy kablowe według harmonogramu i lecieć na miejsce alarmu.
- Węzeł brzegowy na obiekcie utrzymuje patrole, wideo i detekcję bez internetu.
- Loty w pobliżu urządzeń sieciowych, dróg i sąsiadów wymagają geofencingu, oceny ryzyka i analizy pod kątem RODO.
Dlaczego farmy fotowoltaiczne w Europie są celem złodziei?
Wartość farmy PV tkwi w miedzianych i aluminiowych kablach stringowych i DC, a dalej w falownikach i modułach. Firma analityczna DeterTech, która wymienia dane z brytyjską National Police Chiefs' Council, odnotowała w pierwszych ośmiu miesiącach 2024 r. ponad 70 kradzieży na brytyjskich farmach fotowoltaicznych. Ponad 20% z nich dotyczyło co najmniej 20 km kabli. Ta sama firma szacuje, że w całej Europie dochodzi rocznie do około 5000 „dużych” kradzieży na farmach fotowoltaicznych, z czego około 400 w Niemczech. Są to szacunki branżowe, a nie oficjalne statystyki.
Dane policyjne są mniej kompletne, ale wskazują ten sam kierunek. W Brandenburgii liczba zarejestrowanych kradzieży na instalacjach fotowoltaicznych wzrosła z 33 w 2021 r. do 54 w 2023 r., choć policja spodziewała się spadku w 2024 r. Tamtejsza policja wskazuje, że sprawcy wybierają obiekty, których nikt regularnie nie odwiedza, ale do których łatwo dojechać drogą — a to opis większości farm wielkoskalowych. DeterTech podaje też, że obiekty są często okradane ponownie wkrótce po wymianie kabli.
Dlaczego kamery stacjonarne i patrole ochrony pozostawiają luki na farmach PV?
- Długość obwodu. Duża farma może mieć kilometry ogrodzenia. Pełne pokrycie kamerami wymaga wielu słupów, doprowadzenia zasilania i sieci, a rzędy modułów zasłaniają widok.
- Czas weryfikacji. Czujniki na ogrodzeniu i analityka wideo generują alarmy, ale wiatr, zwierzęta i roślinność powodują fałszywe. Jeśli do każdego alarmu musi wyjechać pracownik ochrony, czas reakcji rośnie, a alarmy zaczynają być ignorowane.
- Noc i oddalenie. Kradzieże zdarzają się nocą na obiektach wiejskich. Patrol mobilny obsługujący kilka obiektów spędza na każdym tylko kilka minut.
Jak wyglądałby patrol drone in a box na farmie fotowoltaicznej?
Na obiekcie z Nestua jeden węzeł brzegowy steruje jednym dronem. Operatorzy korzystają z kokpitu w przeglądarce, który można też zainstalować jako aplikację. Pokazuje on mapę na żywo z pozycją, kursem i śladem lotu drona, zdjęcia satelitarne farmy oraz nakładki misji i geofencingu.
- Zaplanowane patrole. W edytorze misji rysuje się trasy z punktami wzdłuż ogrodzenia, rowów kablowych, stacji falownikowych i terenu stacji transformatorowej, a następnie wgrywa, uruchamia lub zatrzymuje je z przeglądarki. Każda akcja misji jest zapisywana w dzienniku audytu.
- Weryfikacja alarmów. Gdy zadziała alarm z ogrodzenia lub kamery, operator może wysłać drona w to miejsce poleceniem goto. Polecenie uznaje się za wykonane dopiero po odesłaniu przez drona potwierdzenia MAVLink. Krytyczne polecenia wymagają wpisanego potwierdzenia. Sposób połączenia drona z istniejącym systemem alarmowym ustala się w ramach projektu.
- Geofencing. Wielokątne lub okrągłe strefy zakazu lotów trzymają drona z dala od sąsiednich pól, dróg publicznych, linii napowietrznych i terenu przyłącza do sieci. Naruszenie powoduje zablokowanie polecenia lub powrót do miejsca startu.
- Lokalna AI. Detekcja klas „osoba” i „pojazd” oparta na YOLO działa na NPU komputera brzegowego NXP i.MX 8M Plus na obiekcie. Reguły AI zamieniają detekcję w akcję: powiadomienie, nagrywanie, zawis lub powrót do miejsca startu. Akcje te nadal respektują politykę bezpieczeństwa i geofencing oraz mają limity częstotliwości. System wykrywa klasy obiektów; nie identyfikuje konkretnych osób.
- Dowody. Wideo WebRTC o niskim opóźnieniu odtwarzane jest w przeglądarce, z HLS jako rozwiązaniem zapasowym. Nagrania zapisywane są lokalnie w buforze cyklicznym, a klipy można wyeksportować dla policji. Wysyłanie nagrań poza obiekt jest domyślnie wyłączone.
- Praca bezobsługowa. Stacja dokująca o stopniu ochrony IP65 jest projektowana z myślą o robotycznej wymianie baterii i całorocznej pracy na zewnątrz. Usługa monitorowania pogody i usługi nadzorowane przez watchdog zasilają danymi stronę stanu systemu.
Dlaczego podejście offline-first ma znaczenie na odległej farmie fotowoltaicznej?
Wiele farm PV leży na skraju zasięgu wiejskiej komórki sieci mobilnej. System patrolowy, który przestaje działać, gdy łącze LTE zanika lub jest zagłuszane, zawodzi dokładnie wtedy, gdy jest potrzebny. Architektura offline-first Nestua uruchamia całą warstwę sterowania na węźle brzegowym. Obejmuje to sterowanie lotem, misje, geofencing, wideo, detekcję i dziennik audytu. Łącze radiowe między dronem a stacją naziemną korzysta z własnego szyfrowanego protokołu z uwierzytelnionym szyfrowaniem każdego pakietu i ścisłym wzajemnym parowaniem.
Opcjonalna chmura dodaje zdalny podgląd, zdalne sterowanie kontrolowane politykami i zarządzanie flotą na wielu obiektach. Zdalny dostęp jest domyślnie wyłączony, a włączenie zdalnego sterowania wymaga ponownego uwierzytelnienia administratora.
Więksi wytwórcy energii elektrycznej mogą też podlegać dyrektywie NIS2. Załącznik I wymienia wytwórców energii elektrycznej jako sektor o wysokim znaczeniu krytycznym, z zastrzeżeniem progów wielkości i transpozycji krajowej. Przechowywanie wideo i logów na obiekcie, z eksportowalnymi zapisami audytu, ma pomagać operatorom w wypełnianiu tych obowiązków; nie jest certyfikacją.
Jakie przepisy lotnicze i dotyczące prywatności obowiązują na farmach fotowoltaicznych?
- Kategoria. Zautomatyzowane patrole poza zasięgiem wzroku wykraczają poza unijną kategorię „otwartą”, która wymaga VLOS i maksymalnej wysokości 120 m. Zwykle wymagają zezwolenia na wykonywanie operacji w kategorii „szczególnej” na podstawie oceny ryzyka, zgodnie z art. 5 i 11 rozporządzenia (UE) 2019/947. Zobacz przepisy UE dla dronów.
- Strefy geograficzne. Państwa członkowskie mogą ograniczać loty wokół określonych obszarów. W Niemczech na przykład § 21h ust. 3 LuftVO obejmuje obszar nad centralnymi obiektami wytwarzania i dystrybucji energii oraz w promieniu 100 m od nich i co do zasady wymaga zgody operatora obiektu. Należy sprawdzić strefy dla danego obiektu i jego przyłącza do sieci.
- Prywatność. EROD wskazuje, że kamery chroniące teren powinny co do zasady nagrywać tylko ten teren, a nie sąsiednie grunty czy obszary publiczne. Podaje też, że nagrania należy zwykle usuwać w ciągu kilku dni, a przechowywanie powyżej 72 godzin wymaga silniejszego uzasadnienia. Systematyczne monitorowanie na dużą skalę miejsc dostępnych publicznie wymaga DPIA zgodnie z art. 35 ust. 3 lit. c RODO.
Ta strona zawiera informacje ogólne, a nie poradę prawną.
Co powinien ocenić operator farmy fotowoltaicznej?
- Czas lotu, cykl wymiany baterii i to, jaką część ogrodzenia obejmie jeden patrol.
- Jakość obrazu nocą i to, czy potrzebna jest kamera termowizyjna. Warto prosić o demonstracje, a nie polegać na deklaracjach z kart katalogowych.
- Limity wiatru, deszczu i temperatury dla lokalnego klimatu oraz zachowanie systemu, gdy pogoda uziemi drona.
- Integracja z detekcją na ogrodzeniu, analityką CCTV i centrum monitoringu.
- Plan geofencingu: sąsiedzi, drogi, linie napowietrzne i teren przyłącza do sieci.
- Ścieżka uzyskania zezwolenia w krajowym urzędzie lotnictwa cywilnego i to, kto pełni rolę operatora UAS.
- Okresy przechowywania, DPIA, oznakowanie oraz to, kto może oglądać i eksportować nagrania.
- Zasilanie stacji dokującej i jej zachowanie podczas awarii zasilania obiektu.
Źródła
- Electrical Review, "Solar farms report 'unprecedented' surge in cable thefts" (dane DeterTech), 4 grudnia 2024 r.: electricalreview.co.uk
- photovoltaik, "Diebstahl: Bleibende Unsicherheit" (dane policji Brandenburgii), 12 grudnia 2024 r.: photovoltaik.eu
- Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2019/947, art. 4, 5, 11, 15: eur-lex.europa.eu
- Niemieckie rozporządzenie o ruchu lotniczym (LuftVO), § 21h: gesetze-im-internet.de
- Dyrektywa (UE) 2022/2555 (NIS2), załącznik I: eur-lex.europa.eu
- EDPB (EROD), wytyczne 3/2019 w sprawie przetwarzania danych osobowych za pośrednictwem urządzeń wideo, wersja 2.0: edpb.europa.eu
- Rozporządzenie (UE) 2016/679 (RODO), art. 35: eur-lex.europa.eu