No description available.

Approximately 40% of the total energy consumption within the EU is due to buildings, and similar numbers can be found in the US. If the principal inefficiencies in buildings were easily identifiable, then a facility manager could focus their resources to make the buildings more efficient, which would lead to both cost savings for the facility owners and decrease the building’s ecological footprint. In building automation systems today, data is already being collected every second, but due to the lack of standardization for describing this data, having access to data is not the same as being able to make use of it. The existing heterogeneity makes it very costly to gather data from multiple buildings, thus making it difficult to understand the big picture. Facility managers cannot fix what they cannot see; thus it is important to facilitate the visualization of the data collected from all of the different building automation systems. This potentially offers great benefits with regards to both sustainability and economy. In this thesis, the author’s goal is to propose a sustainable, cost and time effective data integration strategy for real estate owners who wish to gain greater insight into their buildings’ efficiency. The study begins with a literature study to find previous and on-going attempts to solve this problem. Some initiatives for standardization of semantic models were found. Two of these models, Brick and Haystack, were chosen. One building automation system (BAS) was tested in a pilot case study, to test the appropriateness of a solution. The key results from this thesis project show that data from building automation systems, can be integrated into an analysis platform, and an extract, transform, and load (ETL) process for this is presented. How time efficiently data can be tagged and transformed into a common format is very dependent upon the current control system’s data storage format and whether information about its structure is adequate. It is also noted that there is no guarantee that facility managers have access to the control system’s database or information about how that is structured, in such cases other techniques can be used such as BACnet/IP, or Open Platform Communications (OPC) Unified Architecture. / Ungefär 40 % av den totala energikonsumtionen i E.U. och U.S.A. förbrukas av fastigheter. Om de delar av fastigheten som är ineffektiva enkelt kunde identifieras, skulle det underlätta fastighetsförvaltarnas arbete i att göra byggnader mer energisnåla. Detta har i sin tur potential att minska kostnader och byggnaders ekologiska fotavtryck. I dagens fastighetsautomationssystem samlas data in varje sekund, men på grund av att det saknas ett standardiserat sätt att beskriva den på, är det skillnad på att ha tillgång till data och att faktiskt kunna använda sig av den. Heterogeniteten gör att det blir både kostsamt och tidskrävande för fastighetsförvaltare att samla in data från sina fastigheter. Fastighetsförvaltare kan inte åtgärda något det inte kan se. Därför är det viktigt att underlätta möjligheten för visualisering av data från olika typer av fastighetsautomationssystem. Att lyckas med detta har potential att ge positiva effekter både när det gäller hållbarhet och ekonomi. I den här uppsatsen är författarens mål att komma fram till en hållbar, kostnads- och tidseffektiv integrationsstrategi för fastighetsförvaltare som vill få bättre insikter hur effektiv deras byggnad faktiskt är. Forskningsarbetet inleds med en litteraturstudie för att finna tidigare och pågående försök att lösa detta problem. Några initiativ för standardisering av semantiska modeller för att beskriva data inom fastighetsautomation hittades. Två av dessa, Brick och Project Haystack, valdes ut. En byggnad, och ett fastighetsautomationssystem testades i en pilotstudie. Resultaten från studien pekar på att data från fastighetautomationssystem kan integreras med en analysplattform, och en så kallad ETL-process, efter de engelska orden: extract, transform, load; presenteras för att uppnå det målet. Hur tidseffektivt data kan taggas och transformeras beror på det nuvarande kontrollsystemets datalagringsformat och om information om dess struktur är adekvat. Det noteras att det inte finns någon garanti till att få åtkomst till kontrollsystemets databas, eller information om dess struktur, därför presenteras även alternativa tekniker, däribland BACnet/IP och Open Platform Communications (OPC) Unified Architecture.

Substations are important components for transforming voltage and distributing power in electrical infrastructure. Modern substations are usually automated by substation automation systems, which offload the work of operators and reduce potential human error. The IEC 61850 standard was released in 2003 to address the compatibility of electronic devices with substation automation systems. However, it exposed more attack surfaces with the adoption of Ethernet, the wide use of digital devices, and the connection to the Internet. Therefore, it is necessary to analyze the security threats of modern substations. This master thesis investigated the common design options of IEC 61850 substations, then used the graph-based threat modeling method to explore the security weaknesses of those options and compare the effectiveness of security mechanisms. The construction of threat models is carried out with SecuriCAD and several domain-specific modeling languages that developed from the Meta Attack Language framework. Through the analysis of the results, we conclude that the evaluated security mechanisms can bring security benefits and mitigate security threats in the area of substation automation. / Transformatorstationer är viktiga komponenter för att transformera spänning och distribuera kraft i elektrisk infrastruktur. Moderna transformatorstationer automatiseras vanligtvis av transformatorstationsautomationssystem, som avlastar operatörernas arbete och minskar potentiella mänskliga fel. IEC 61850-standarden släpptes 2003 för att ta itu med kompatibiliteten hos elektroniska enheter med automationssystem för transformatorstationer. Men det exponerade fler attackytor med antagandet av Ethernet, den breda användningen av digitala enheter och anslutningen till Internet. Därför är det nödvändigt att analysera säkerhetshoten för moderna transformatorstationer. Denna masteruppsats undersökte de vanliga designalternativen för IEC 61850-transformatorstationer, och använde sedan den grafbaserade hotmodelleringsmetoden för att utforska säkerhetssvagheterna hos dessa alternativ och jämföra effektiviteten hos säkerhetsmekanismer. Konstruktionen av hotmodeller utförs med SecuriCAD och flera domänspecifika modelleringsspråk som utvecklats från ramverket Meta Attack Language. Genom analysen av resultaten drar vi slutsatsen att de utvärderade säkerhetsmekanismerna kan ge säkerhetsfördelar och mildra säkerhetshot inom området för automatisering av transformatorstationer.

With the advancements in the Industrial Internet of Things (IIoT), new networking requirements and demands are introduced to Substation Automation Systems (SAS) within electrical power grids. The possibility of merging Information Technology (IT) and Operational Technology (OT) traffic on the same network to achieve higher productivity, however, presents new challenges in providing real-time guarantees to OT traffic. Time-Sensitive Networking (TSN) can be a promising solution that allows IT and OT traffic to coexist seamlessly while still providing real-time guarantees for critical applications. Substations act as critical nodes within power grids, and their digitalisation is a crucial element in the energy transition. A digital substation handles International Electrotechnical Commission (IEC) 61850 protocol traffic such as Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE), Sampled Values (SV), and Manufacturing Message Specification (MMS), which all have strict timing requirements. The integration of TSN into these substations could improve the handling of this traffic and, consequently, the controllability of power grids. This thesis investigates the use of TSN in an IEC 61850 process bus, typically implemented in an SAS. A series of simulated test scenarios were developed to evaluate the impact of TSN compared to traditional networking methods. These included configurations using Ethernet, Ethernet with priority queuing, and TSN with Time-Aware Shaper (TAS) and Credit-Based Shaper (CBS). The results indicate that TSN can meet critical timing requirements, reduce jitter, and manage sporadic traffic effectively under high traffic loads. While the TAS scheduler may increase End-to-End delay for periodic traffic, CBS can reduce it for event-based traffic. Furthermore, robust timing guarantees are ensured for the TSN scenarios by providing a feasible schedule for Scheduled Traffic (ST) and a worst-case response time analysis for Audio-Video Bridging (AVB) traffic. This research highlights TSN’s potential to improve grid controllability and reliability through enhanced network performance, illustrating its role in the future of resilient grid technologies.

A interoperabilidade entre equipamentos ou aplicativos (software) de tecnologias baseadas em redes de campo (fieldbus) é de suma importância nos sistemas de automação, pois permite a integração dos mesmos, de diferentes fabricantes. A integração é feita por uma linguagem de comunicação comum usada entre as diferentes tecnologias heterogêneas. No nível do software configurador FOUNDATION fieldbus (FF) de dispositivos e de malhas de controle, a linguagem usada para garantir a interoperabilidade entre os dispositivos é provida pela tecnologia de descrição de dispositivos chamada Electronic Device Description (EDD), que é proprietária e de complexo desenvolvimento para o fabricante, definida pela fieldbus Foundation. As tecnologias de software abertas e não-proprietárias têm apresentado um grande crescimento nos últimos anos, em especial a tecnologia eXtensible Markup language (XML), que se tornou mundialmente conhecida devido à integração de aplicativos internet, tornando-os assim interoperáveis uns com os outros. É proposta neste trabalho uma tecnologia de descrição de dispositivos aberta, não-proprietária e de simples desenvolvimento (para o fabricante), baseada na tecnologia XML, que é chamada de Open-EDD (Open Eletronic Device Description). A criação dessa tecnologia engloba a definição da linguagem Open-EDDML (Open Eletronic Device Description Markup Language), a modelagem do XML schema e o projeto e implementação de um interpretador (parser). Para validação dessa tecnologia, é feita a integração da mesma em um configurador real e testes usando dispositivos FF. / The interoperability among devices or software based on fieldbus technologies is becoming increasingly requested and demanded because it allows the integration of devices or software from different manufacturers. The integration is implemented through a common communication language used among the different heterogeneous technologies. In the FOUNDATION fieldbus configurator software is used to provide interoperability among devices a proprietary and complex technology (to be developed by manufacturers), known as Electronic Device Description (EDD) that is defined by the fieldbus Foundation. Meanwhile, open and non-proprietary software technologies have presented a great growth in the last years, especially the eXtensible Markup language (XML) technology, which has became worldwide known due to the integration of internet (heterogeneous) applications. This study proposes a new open, non-proprietary and simple (for manufacturer development) device description based on XML, that is named Open-EDD (Open Electronic Device Description). The creation of this technology includes the definition of the language Open-EDDML (Open Electronic Device Description Markup Language), modeling the XML Schema, projecting and implementing the parser. This technology is validated by integrating it to an existent configurator and testing it using FF devices.

A interoperabilidade entre equipamentos ou aplicativos (software) de tecnologias baseadas em redes de campo (fieldbus) é de suma importância nos sistemas de automação, pois permite a integração dos mesmos, de diferentes fabricantes. A integração é feita por uma linguagem de comunicação comum usada entre as diferentes tecnologias heterogêneas. No nível do software configurador FOUNDATION fieldbus (FF) de dispositivos e de malhas de controle, a linguagem usada para garantir a interoperabilidade entre os dispositivos é provida pela tecnologia de descrição de dispositivos chamada Electronic Device Description (EDD), que é proprietária e de complexo desenvolvimento para o fabricante, definida pela fieldbus Foundation. As tecnologias de software abertas e não-proprietárias têm apresentado um grande crescimento nos últimos anos, em especial a tecnologia eXtensible Markup language (XML), que se tornou mundialmente conhecida devido à integração de aplicativos internet, tornando-os assim interoperáveis uns com os outros. É proposta neste trabalho uma tecnologia de descrição de dispositivos aberta, não-proprietária e de simples desenvolvimento (para o fabricante), baseada na tecnologia XML, que é chamada de Open-EDD (Open Eletronic Device Description). A criação dessa tecnologia engloba a definição da linguagem Open-EDDML (Open Eletronic Device Description Markup Language), a modelagem do XML schema e o projeto e implementação de um interpretador (parser). Para validação dessa tecnologia, é feita a integração da mesma em um configurador real e testes usando dispositivos FF. / The interoperability among devices or software based on fieldbus technologies is becoming increasingly requested and demanded because it allows the integration of devices or software from different manufacturers. The integration is implemented through a common communication language used among the different heterogeneous technologies. In the FOUNDATION fieldbus configurator software is used to provide interoperability among devices a proprietary and complex technology (to be developed by manufacturers), known as Electronic Device Description (EDD) that is defined by the fieldbus Foundation. Meanwhile, open and non-proprietary software technologies have presented a great growth in the last years, especially the eXtensible Markup language (XML) technology, which has became worldwide known due to the integration of internet (heterogeneous) applications. This study proposes a new open, non-proprietary and simple (for manufacturer development) device description based on XML, that is named Open-EDD (Open Electronic Device Description). The creation of this technology includes the definition of the language Open-EDDML (Open Electronic Device Description Markup Language), modeling the XML Schema, projecting and implementing the parser. This technology is validated by integrating it to an existent configurator and testing it using FF devices.

Beim Entwurf großer Netzwerke der Automation ermöglichen Methoden der Leistungsbewertung den Test und die Dimensionierung eines Netzwerkes bereits vor der Inbetriebnahme und erlauben damit einen effizienten, qualitätsorientierten Entwurf. Es ist jedoch sehr wissensintensiv und aufwendig, entsprechende Analyse- oder Simulations-Modelle aufzustellen und die Ergebnisse auszuwerten, weshalb die Methoden in der Praxis der Automation selten verwendet werden. Viel vertrauter sind dem Entwerfer hingegen die speziellen Software-Tools, mit denen in der Automation Netzwerke entworfen werden. Auf Basis der Datenbanken dieser Tools werden in dieser Arbeit verschieden Verfahren zur automatischen Systemmodellierung, Verkehrsmodellierung, Leistungsbewertung und Fehlerdiagnose zu einem Control Network Performance Engineering kombiniert, welches die Qualitätsbewertung und -beratung nahtlos und ohne Mehraufwand in den Netzwerkentwurf integriert. (Die Dissertation wurde veröffentlicht im Jörg Vogt Verlag, Voglerstr. 20, 01277 Dresden, Internet: http://www.vogtverlag.de/, email: info@vogtverlag.de, ISBN 978-3-938860-10-6) / During the design of large automation networks, performance analysis methods can be used for testing and dimensioning the network before implementation and are essential for an efficient and reliable design process. However, setting up the necessary analytical or simulative models is time-consuming, requires in-depth knowledge, and is therefore often not applicable in practice. The network designers are much more used to the design tools used to develop automation networks. Based on these tools' databases various methods for automated system and traffic modeling, performance analysis and diagnoses are combined in the control network performance engineering that seamlessly integrates quality analysis and consulting into network design without requiring additional effort. (This manuscript is also available - in the form of a book - from Jörg Vogt Verlag, Voglerstr. 20, 01277 Dresden, Germany world-wide web address: http://www.vogtverlag.de/, electronic-mail address: info@vogtverlag.de, ISBN 978-3-938860-10-6 )

This work is focused on the security of small to medium-sized networks with central administration, especially on the creation of a methodology for secure network design.The design of a secure network for a start-up IT company, using open-source software, is described. Deployment of the designed secure network, with central management, is performed and the connectivity of network elements are tested. The model simulates network traffic situations and network attacks using penetration testing techniques. In terms of the severity of the impact on network security, intercepted attacks are evaluated and immediately reported to responsible persons. Finally, the results of the intercepted attacks are processed and further actions are recommended.

En stor del av Sveriges energianvändning går till bostäder och lokaler. Ur en nationell synvinkel är energieffektiviseringar i befintliga byggnader därför en potentiellt viktig del för att kunna nå de satta klimatmålen till år 2020. I ett traditionellt styr- och reglersystem styrs framledningstemperaturen i ett vätskeburet värmesystem efter en kurva som beror på utomhustemperaturen. En del nya styr- och reglersystem tar även hänsyn till andra parametrar, såsom byggnaders värmetröghet och lokala väderprognoser. Ett exempel på ett sådant system är Ecopilot, utvecklat av Kabona. Nuvarande kunskap angående hur stor energibesparing som styr- och reglersystem med prognosstyrning och styrning som utnyttjar byggnadens värmetröghet ger upphov till består till största del av referensfall som jämför byggnaders energianvändning före och efter installationen. I detta examensarbete undersöktes hur energianvändning och inomhusklimat påverkades av prognosstyrning och styrning som utnyttjar byggnaders värmetröghet. Mätningar utfördes på två kontorsbyggnader vid namn Fräsaren 10 och Fräsaren 11. Båda byggnaderna är belägna i Sundbyberg och har Kabona Ecopilot installerat. Mätdata loggades genom redan utsatta givare och en enklare form av validering av dessa gjordes. I Fräsaren 10 och Fräsaren 11 jämfördes Ecopilot i normal drift med driftfallet då prognosstyrningsfunktionen stängdes av i Ecopilot. Även ett tredje driftfall undersöktes i Fräsaren 10. Under detta driftfall stängdes Ecopilot av och framledningstemperaturen styrdes med hjälp av reglerkurvor. I luftbehandlingsaggregaten sattes tilluftstemperaturens börvärde, till 19-20 °C. Varje driftfall hade en mätperiod på minst 14 dagar. Energisignaturer användes för att jämföra energianvändningen och en osäkerhetsanalys av de anpassade linjerna gjordes. En egen modell för att undersöka toppbelastningar i radiatorsystemet, VS1, i Fräsaren 10 togs fram. Även en modell för att undersöka hur temperaturen varierat inomhus mellan de olika mätperioderna togs fram. Energisignaturer för radiatorsystemen VS1 och VS2 i Fräsaren 10 visade på att likvärdiga energisignaturer kunde fås för samtliga av de undersökta driftfallen under det temperaturintervall som undersöktes. Energisignaturer för värmeanvändning i luftbehandlingsaggregatet, LB2601, visade på att en konstant tillufttemperatur på 19 °C som användes då Ecopilot var avstängd, kunde ge en högre värmeanvändning jämfört med fallen då Ecopilot var i normal drift och då Ecopilot hade sin prognosstyrning avstängd. Från jämförelse mellan fallen då Ecopilot var i normal drift och då Ecopilots prognosstyrning var avstängd kunde inga substantiella skillnader hittas mellan energisignaturerna. Det betyder dock inte att prognosstyrningen inte ger upphov till energibesparingar, utan att eventuella energibesparingarna var för små relativt mätningarnas osäkerhet vid en konfidensnivå på 65 % eller 95 %. Osäkerheten kan minskas om mätningar utförs över en längre tidsperiod än som var möjligt under detta examensarbete. Värmetoppbelastningar som undersöktes i radiatorsystemet i VS1 Fräsaren 10 visade inte på att några signifikanta skillnader mellan antalet uppmätta värmeeffekttoppar under de olika mätperioderna. Det förekom dock en viss indikation att det kan leda till fler värmeeffekttoppar om prognosstyrningen stängs av i Ecopilot. För att få ett mer tillförlitligt resultat behöver mätningar göras under en längre tidsperiod. Inomhustemperaturen undersöktes i Fräsaren 10 och Fräsaren 11. I Fräsaren 10 uppgick medeltemperatur till 21,5 °C för fallen då Ecopilot var i normal drift och då prognosstyrningen var avstängd. Då Ecopilot var avstängd var medeltemperaturen 22,1 °C. Under mätperioderna uppmättes en variation som understeg ± 1 °C från medelvärdet för respektive mätperiod. Baserat på resultaten presenterade i detta examensarbete antaganden angående hur stor besparing av värme som Ecopilot ger upphov till revideras. Att jämföra energianvändning före och efter installation av styrsystem såsom Ecopilot kan ge en dålig bild av hur stor del av energibesparingen som orsakats av Ecopilot, speciellt om reglerkurvorna i det gamla systemet var dåligt intrimmade.

No description available.