Zastosowanie · Sieć

Ochrona dronem stacji elektroenergetycznych i infrastruktury sieciowej

Na dużej stacji przesyłowej lub dystrybucyjnej drone in a box może patrolować obwód według harmonogramu i na polecenie lecieć na miejsce alarmu, aby dyspozytornia zobaczyła sytuację, zanim wyśle ekipę. Geofencing trzyma drona z dala od urządzeń pod napięciem, a wszystko działa na obiekcie bez internetu.

Stacje elektroenergetyczne są zwykle bezobsługowe i ogrodzone, a przy tym pełne cennej miedzi. Wiele z nich leży na obrzeżach miast lub na otwartym terenie. Operatorzy sieci mierzą się z kradzieżami metali i coraz częściej z celowymi atakami. Drone in a box dodaje mobilną kamerę, która może sprawdzić alarm z powietrza bez wysyłania nikogo na teren rozdzielni. Platforma programowa Nestua działa w wersjach deweloperskich; dron i stacja dokująca są wciąż w budowie.

  • Kradzieże ze stacji są nie tylko kosztowne, ale i niebezpieczne: irlandzki operator sieci ESB informował o obrażeniach i zgonach wśród intruzów.
  • Dyrektywa CER wymaga od podmiotów krytycznych rozważenia monitorowania obwodu i detekcji w ramach ochrony fizycznej.
  • Dron sprawdza się na większych obiektach i w skupiskach obiektów, a nie na każdej małej stacji SN/nn.
  • Wielokątne strefy geofencingu trzymają drona z dala od szyn zbiorczych, linii i sąsiednich gruntów.

Z jakimi zagrożeniami mierzą się europejskie stacje elektroenergetyczne?

Kradzieże metali. Taśmy uziemiające, kable i części transformatorów są wymontowywane na złom. W Irlandii ESB odnotował w 2019 r. 43 włamania do swoich stacji — mniej więcej dwa razy więcej niż w latach 2017 i 2018 — przy czym skradziono materiały o wartości ok. 100 000 €. Kilka włamań spowodowało przerwy w dostawach prądu na danym obszarze. ESB podał też, że niektóre incydenty skończyły się poważnymi obrażeniami i zgonami wśród intruzów. Gardaí (irlandzka policja) powiązała ten wzrost z międzynarodowymi grupami przemieszczającymi się między krajami.

Sabotaż. 9 września 2025 r. celowy atak na słupy uszkodził dwie linie 110 kV zasilające stację w południowo-wschodnim Berlinie. Według Stromnetz Berlin prądu pozbawionych zostało ok. 50 000 odbiorców, a zasilanie w pełni przywrócono 11 września, po ok. 60 godzinach.

Regulacje. Dyrektywa w sprawie odporności podmiotów krytycznych (CER) (UE) 2022/2557 obejmuje sektor energii. Art. 13 wymaga od podmiotów krytycznych zapewnienia odpowiedniej ochrony fizycznej ich obiektów, „z należytym uwzględnieniem na przykład ogrodzeń, barier, narzędzi i procedur monitorowania obwodu, sprzętu do wykrywania i kontroli dostępu”. Państwa członkowskie muszą zidentyfikować swoje podmioty krytyczne do 17 lipca 2026 r.

Dlaczego kamery stacjonarne i patrole pozostawiają luki na stacjach?

  • Wiele obiektów, mało ludzi. Operator sieci może zarządzać setkami stacji. Patrole mobilne odwiedzają każdą z nich rzadko, a wysyłanie ekipy do każdego alarmu jest kosztowne.
  • Martwe pola na terenie rozdzielni. Transformatory, konstrukcje wsporcze i budynki nastawni zasłaniają widok kamerom stacjonarnym, a kanały kablowe biegną poza ogrodzeniem.
  • Bezpieczeństwo. Po włamaniu na terenie rozdzielni mogą znajdować się uszkodzone urządzenia pod napięciem. Wysłanie tam człowieka, zanim wiadomo, co się stało, jest ryzykowne.

Jak wyglądałby patrol drone in a box na stacji elektroenergetycznej?

Jeden węzeł brzegowy Nestua steruje jednym dronem. Dyspozytornia lub lokalny operator korzysta z kokpitu w przeglądarce, który pokazuje mapę na żywo z pozycją, kursem i śladem lotu drona oraz widokiem satelitarnym, a także nakładki misji i geofencingu.

  • Trasy patrolowe. Edytor misji tworzy trasy z punktami wokół ogrodzenia, nad drogami dojazdowymi i wzdłuż tras kablowych poza terenem rozdzielni. Misje wgrywa się, uruchamia i zatrzymuje z przeglądarki, a każda akcja podlega audytowi.
  • Weryfikacja alarmów. Gdy zadziała system sygnalizacji włamania, operator wysyła drona w to miejsce poleceniem goto i ogląda wideo WebRTC o niskim opóźnieniu, z HLS jako rozwiązaniem zapasowym. Polecenie uznaje się za wykonane dopiero po potwierdzeniu MAVLink przez drona, z ponowieniami i limitami czasu. Integracja z konkretnym systemem alarmowym jest kwestią do ustalenia w projekcie.
  • Geofencing przy urządzeniach WN. Wielokątne lub okrągłe strefy zakazu lotów mogą wyłączyć rozdzielnię pod napięciem, korytarze linii napowietrznych i sąsiednie nieruchomości. Naruszenie blokuje polecenie lub uruchamia powrót do miejsca startu.
  • Reguły detekcji. Wykrywanie osób i pojazdów oparte na YOLO działa na NPU komputera brzegowego NXP i.MX 8M Plus na obiekcie. Reguły AI mogą wysłać powiadomienie, rozpocząć nagrywanie, wykonać zawis lub powrót do miejsca startu. Wszystkie akcje reguł respektują politykę bezpieczeństwa i geofencing, mają limity częstotliwości i są rejestrowane. System nie identyfikuje konkretnych osób.
  • Dyscyplina poleceń. Role administratora, operatora i obserwatora; wpisywane potwierdzenie dla krytycznych poleceń; polityka okien czasowych lub trybu tylko awaryjnego, jeśli dron ma być używany wyłącznie w określonych sytuacjach.
  • Dowody. Lokalne nagrywanie do bufora cyklicznego z eksportem klipów, historia telemetrii z okresem przechowywania ustawianym przez administratora oraz eksportowalny dziennik zdarzeń do raportów z incydentów.

Dlaczego podejście offline-first ma znaczenie dla infrastruktury sieciowej?

Operatorzy sieci ostrożnie podchodzą do łączenia obiektów operacyjnych z chmurami podmiotów trzecich. Dyrektywa NIS2 (UE) 2022/2555 wymienia w załączniku I operatorów systemów dystrybucyjnych i przesyłowych energii elektrycznej. Jej motywy wzywają do podejścia uwzględniającego wszystkie zagrożenia, w tym kradzież i nieuprawniony dostęp fizyczny.

Architektura offline-first Nestua uruchamia sterowanie lotem, wideo, detekcję i audyt na węźle brzegowym, wewnątrz obiektu. Nagrania nie są wysyłane poza obiekt, chyba że ta funkcja zostanie włączona. Jeśli potrzebny jest zdalny monitoring z centralnej dyspozytorni, opcjonalna chmura korzysta z tunelu WireGuard z poleceniami podpisanymi HMAC osobno dla każdego węzła oraz MFA lub SSO dla użytkowników. Zdalne sterowanie pozostaje wyłączone, dopóki administrator nie włączy go po ponownym uwierzytelnieniu. Tryb lokalnego potwierdzania może wymagać, aby osoba na obiekcie zatwierdzała zdalne polecenia. Mechanizmy te mają wspierać wypełnianie obowiązków z NIS2 i CER; nie są certyfikacją.

Jakie przepisy dotyczą lotów dronów w pobliżu stacji i linii energetycznych?

  • Kategoria szczególna. Zautomatyzowane patrole poza zasięgiem wzroku wykraczają poza unijną kategorię otwartą. Zwykle wymagają zezwolenia na wykonywanie operacji na podstawie oceny ryzyka zgodnie z art. 5 i 11 rozporządzenia (UE) 2019/947.
  • Strefy geograficzne. Państwa członkowskie mogą ograniczać loty w wyznaczonych strefach lub uzależniać je od warunków (art. 15). W Niemczech § 21h ust. 3 LuftVO obejmuje obszar nad centralnymi obiektami wytwarzania i dystrybucji energii oraz w promieniu 100 m od nich, a loty w tym obszarze co do zasady wymagają zgody operatora obiektu. Inne kraje wyznaczają własne strefy; należy to sprawdzić w krajowym urzędzie.
  • Oddziaływanie elektromagnetyczne. Silne pola w pobliżu urządzeń WN mogą wpływać na kompasy i łącza radiowe. Ocena ryzyka powinna to uwzględniać, a planowanie tras powinno zapewniać rozsądne odległości.
  • Prywatność. Stacje sąsiadujące z domami lub drogami wymagają ostrożności. EROD zaleca, aby w miarę możliwości nagrywać tylko własny teren i przechowywać nagrania tylko tak długo, jak to konieczne.

Więcej szczegółów: przepisy UE dla dronów. Ta strona zawiera informacje ogólne, a nie poradę prawną.

Co powinien ocenić operator sieci?

  • Które obiekty uzasadniają stały dron (duże lub odległe stacje, węzły w pobliżu kilku obiektów), a które lepiej chronić stacjonarnymi systemami detekcji.
  • Zachowanie drona w pobliżu pól od urządzeń WN i odległości separacji w planie geofencingu.
  • Czas lotu, obraz nocą oraz limity wiatru i temperatury. Warto prosić o dowody.
  • Integracja z systemami alarmowymi powiązanymi z SCADA i z dyspozytornią oraz segmentacja sieci.
  • Ścieżka uzyskania zezwolenia w urzędzie lotnictwa cywilnego i to, kto pełni rolę operatora UAS.
  • Polityka zdalnego dostępu: tylko lokalnie, zdalny podgląd czy zdalne sterowanie — i kto to zatwierdza.
  • Jak system wpisuje się w ocenę ryzyka i plan odporności wymagane przez CER.

Źródła

  • The Irish Times, "Metal thefts from ESB stations double as gardaí announce crackdown", 12 listopada 2019 r.: irishtimes.com
  • Stromnetz Berlin, informacje o awarii w Johannisthal: stromnetz.berlin
  • Dyrektywa (UE) 2022/2557 (CER), art. 6 i 13: eur-lex.europa.eu
  • Dyrektywa (UE) 2022/2555 (NIS2), motyw 79 i załącznik I: eur-lex.europa.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
  • EDPB (EROD), wytyczne 3/2019 w sprawie przetwarzania danych osobowych za pośrednictwem urządzeń wideo: edpb.europa.eu

Pytania o ochronę stacji elektroenergetycznych dronem

Czy dron ochrony może latać na terenie czynnej stacji, w obrębie urządzeń pod napięciem?
Zasadniczo bezpieczniej tego nie robić. Geofencing może wyłączyć z lotów rozdzielnię pod napięciem i korytarze linii napowietrznych, tak aby dron obserwował obiekt z obwodu i dróg dojazdowych. Każdy plan lotu w pobliżu urządzeń WN powinien zostać ujęty w ocenie ryzyka i zezwoleniu operatora.
Czy dyrektywa CER wymaga stosowania dronów na stacjach?
Nie. Art. 13 dyrektywy (UE) 2022/2557 zobowiązuje podmioty krytyczne do zapewnienia odpowiedniej ochrony fizycznej i podaje przykłady, takie jak ogrodzenia, narzędzia monitorowania obwodu i sprzęt do wykrywania. Dron jest jednym z możliwych narzędzi, a nie wymogiem.
Czy system może działać całkowicie bez połączenia z internetem?
Tak. W Nestua cała warstwa sterowania, wideo, detekcja i dziennik audytu działają na węźle brzegowym na obiekcie. Chmura jest opcjonalna i dodaje tylko zdalny monitoring oraz funkcje zarządzania flotą, a zdalny dostęp jest domyślnie wyłączony.
Czy dron identyfikuje wykryte osoby?
Nie. Lokalna AI wykrywa klasy obiektów „osoba” i „pojazd”, aby operator mógł zweryfikować alarm. Nie wykonuje rozpoznawania twarzy ani identyfikacji biometrycznej.

Chronią Państwo infrastrukturę sieciową?

Pokażemy oprogramowanie Nestua podczas demo i omówimy Państwa portfel stacji.

Umów demo