La presente tesis doctoral abarca el área de los sistemas de medida de la potencia eléctrica basados en la teoría de la potencia eléctrica definida por el IEEE Std. 1459-2000, en sistemas trifásicos a cuatro hilos. Se analizan y se implementa un sistema de medidas digital basado en dicha teoría que permite medir cada uno de los términos propuestos en el IEEE Std 1459-2000 que representan los distintos fenómenos eléctricos eficientes y no eficientes que se pueden dar en este tipo de sistemas. Se realiza un análisis sobre las teorías de la potencia eléctrica más actuales y se analiza en profundidad la teoría de la potencia eléctrica definida en el IEEE Std 1459-2000 para los distintos tipos de sistemas eléctricos. Se aporta en la tesis una nueva descomposición de la potencia de desequilibrio definida en el IEEE Std 1459-2000, dando lugar a unos nuevos términos que cuantifican de forma independiente el desequilibrio provocado por los usuarios (cargas no equilibradas) y el desequilibrio debido a las tensiones de la red eléctrica. Se incluyen además unos nuevos factores de mérito que permiten cuantificar de una forma más eficiente cada uno de estos desequilibrios los cuales pueden ser incluidos en los equipos de medidas basados en dicha teoría para medir o penalizar a los usuarios. Para la implementación del sistema de medidas digital se propone en esta tesis la utilización de un sistema de sincronización capaz de sincronizarse con la componente fundamental y de secuencia positiva de las tensiones de red. El sistema de sincronización está compuesto por: un filtro pasabanda SOGI (Second Order Generalized Integrator), un sistema para la obtención de la secuencia positiva a través del método de la DSC (Delayed Signal Cancellation) y por un SPLL (PLL software). / Alfonso Gil, JC. (2010). Contribución a la mejora de los sistemas de medida basados en el IEEE Std 1459-2000 [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8345

En s'appuyant sur une connaissance précise du temps, sur la réservation de ressources et l'application distribuée de règles d'admission strictes, un réseau déterministe permet de transporter des flux pré-spécifiés avec un taux de perte extrêmement bas et une latence maximale majorée, ouvrant la voie au support d'applications critiques et/ou temps-réel sur une infrastructure de réseau convergée. De nos jours, la Technologie Opérationnelle (OT) s'appuie sur des réseaux déterministes mais conçus à façon, en général propriétaires, utilisant typiquement des liens série spécifiques, et opérés en isolation les uns des autres, ce qui multiplie la complexité physique et les coûts d'achat et de déploiement (CAPEX), ainsi que d'opération et maintenance (OPEX), et empêche l'utilisation agile des ressources. En apportant le déterminisme dans les réseaux des Technologies de l'Information (IT), une nouvelle génération de réseaux commutés de l'IT va permettre l'émulation de ces liens série et la convergence de réseaux autrefois dédiés sur une infrastructure commune à base d'IP. En retour, la convergence de l'IT et de l'OT permettra de nouvelles optimisations industrielles, en introduisant des technologies héritées de l'IT, comme le BigData et la virtualisation des fonctions du réseau (NFV), en support des opérations de l'OT, améliorant les rendements tout en apportant une réduction supplémentaire des coûts. Les solutions de réseaux déterministes réclament des possibilités nouvelles de la part des équipements, possibilités qui vont bien au-delà de celles demandées pour les besoins classiques de la QoS. Les attributs-clé sont : - la synchronisation précise de tous les n'uds, en incluant souvent la source et la destination des flux- le calcul centralisé de chemins de bout en bout à l'échelle du réseau- de nouveaux filtres de mise en forme du trafic à l'intérieur comme à l'entrée du réseau afin de le protéger en tous points- des moyens matériels permettant l'accès au medium à des échéances précises. Au travers de multiples papiers, de contributions à des standards, et de publication de propriété industrielle, le travail présenté ici repousse les limites des réseaux industriels sans fils en offrant : 1. Le calcul centralisé de chemin complexes basé sur une technologie innovante appelée ARC 2. La signalisation de ces chemins complexes et la traçabilité des paquets par une extension de la technologie BIER-TE 3. Réplication, Renvoi et Elimination des doublons le long de ces chemins complexes 4. Un temps-réel basé sur un échéancier qui assure un haut taux de délivrance et garantit une latence bornée 5. La capacité de transporter à la fois des flux déterministes et du trafic IPv6 à multiplexage statistique sur un maillage 6TiSCH partagéCe manuscrit rapporte des améliorations apportées aux techniques existantes des réseaux sans fils à basse puissance (LoWPAN) comme Zigbee, WirelessHART'et ISA100.11a, afin d'amener ces nouveaux bénéfices jusqu'aux réseaux opérationnels sans fil. Elle a été implémentée en programme et sur du matériel open-source, et évaluée face à du IEEE Std. 802.15.4 classique ainsi que du 802.15.4 TSCH, utilisés en topologie maillée. L'expérience menée montre que notre nouvelle proposition permet d'éviter les à-coups et de garantir des taux élevés de délivrance, même face à des évènements exceptionnels comme la perte d'un relais ou la dégradation temporaire d'un lien radio. / Based on time, resource reservation, and policy enforcement by distributed shapers, Deterministic Networking provides the capability to carry specified unicast or multicast data streams for real-time applications with extremely low data loss rates and bounded latency, so as to support time-sensitive and mission-critical applications on a converged enterprise infrastructure.As of today, deterministic Operational Technology (OT) networks are purpose-built, mostly proprietary, typically using serial point-to-point wires, and operated as physically separate networks, which multiplies the complexity of the physical layout and the operational (OPEX) and capital (CAPEX) expenditures, while preventing the agile reuse of the compute and network resources.Bringing determinism in Information Technology (IT) networks will enable the emulation of those legacy serial wires over IT fabrics and the convergence of mission-specific OT networks onto IP. The IT/OT convergence onto Deterministic Networks will in turn enable new process optimization by introducing IT capabilities, such as the Big Data and the network functions virtualization (NFV), improving OT processes while further reducing the associated OPEX.Deterministic Networking Solutions and application use-cases require capabilities of the converged network that is beyond existing QOS mechanisms.Key attributes of Deterministic Networking are: - Time synchronization on all the nodes, often including source and destination - The centralized computation of network-wide deterministic paths - New traffic shapers within and at the edge to protect the network- Hardware for scheduled access to the media.Through multiple papers, standard contribution and Intellectual Property publication, the presented work pushes the limits of wireless industrial standards by providing: 1. Complex Track computation based on a novel ARC technology 2. Complex Track signaling and traceability, extending the IETF BIER-TE technology 3. Replication, Retry and Duplicate Elimination along the Track 4. Scheduled runtime enabling highly reliable delivery within bounded time 5. Mix of IPv6 best effort traffic and deterministic flows within a shared 6TiSCH mesh structureThis manuscript presents enhancements to existing low power wireless networks (LoWPAN) such as Zigbee, WirelessHART¿and ISA100.11a to provide those new benefits to wireless OT networks. It was implemented on open-source software and hardware, and evaluated against classical IEEE Std. 802.15.4 and 802.15.4 TSCH radio meshes. This manuscript presents and discusses the experimental results; the experiments show that the proposed technology can guarantee continuous high levels of timely delivery in the face of adverse events such as device loss and transient radio link down.

Tese de mestrado. Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

This master thesis was performed in cooperation with SchlumbergerSema. During the project we identified several maintenance methodologies and studied the characteristics of both the ISO and IEEE standard. The base for our evaluation of the CURE maintenance model (developed by SchlumbergerSema) were both the result of our case study that comprised interviews from five maintenance projects as well as maintenance literature available. Both the interviews and the literature studies resulted in lists of requirements that each area make on a maintenance model. We compare the CURE model to the requirements found within these two areas. Based on the result of the comparison we give our recommendations for maintenance in general, maintenance within SchlumbergerSema as well as specific recommendations for the CURE development team. Our conclusions drawn from our work were mostly positive about CURE. However we have suggested several issues for further development such as e.g. certification to a standard. Other conclusions are that no matter what model you choose as a maintenance model, make sure that you implement the model fully. A major pitfall is to allow it to become "just a fancy book on the shelf". / Erik Björling - erik@bjorling.com Anna Hoff - pt97hol@student.bth.se

L'architecture logicielle est un domaine récent du génie logiciel qui a reçu une attention particulière ces dix dernières années. Les éditeurs de logiciels ont pris conscience qu'une architecture est un facteur critique dans la réussite du développement et facilite la maintenance et l'évolution du logiciel. Elle contribue à la maîtrise des grands logiciels. L'architecture logicielle permet d'améliorer ces aspects grâce à l'étude des structures de haut niveau du logiciel. De nombreuses avancées ont été proposées au niveau de la formalisation par des Langages de Description d'Architecture (ADLs: Architecture Description Languages), du raisonnement et de l'analyse au niveau architectural. Bien que la communauté scientifique ait réalisé des progrès significatifs, les résultats restent essentiellement académiques. Les retombées de ces recherches ont du mal à pénétrer le milieu industriel. Ce rapport de thèse relate notre expérience avec Dassault Systèmes : répondre aux besoins de Dassault Systèmes pour le développement de ses logiciels en utilisant une approche basée sur l'architecture logicielle. Dassault Systèmes est le leader mondial de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO) avec son logiciel phare CATIA V5 (~5 MLoc). Pour atteindre cet objectif, nous avons parcouru les principales approches pour la description d'une architecture logicielle et tenté de les appliquer dans notre contexte industriel. Nous expliquerons les difficultés que nous avons rencontrées pour les utiliser et montrerons pourquoi ces approches ne sont pas adaptées pour la maintenance et l'évolution d'un logiciel tel que CATIA V5. Nous décrirons notre démarche basée sur l'analyse des besoins architecturaux des différents acteurs de Dassault Systèmes qui a permis de fournir des solutions concrètes et exploitables. Enfin, nous expliciterons ces besoins architecturaux et présenterons les divers prototypes que nous avons développés pour y répondre.

New and future telecommunication networks are and will be broadband type. The existing terrestrial and space radio communication infrastructures might be supplemented by new wireless networks that make and will make use of aeronautics-technology. Our study/contribution is referring to radio communications based on radio stations aboard a stratospheric platform named, by ITU-R, HAPS (High Altitude Platform Station). These new networks have been proposed as an alternative technology within the ITU framework to provide various narrow/broadband communication services. With the possibility of having a payload for Telecommunications in an aircraft or a balloon (HAPS), it can be carried out radio communications to provide backbone connections on ground and to access to broadband points for ground terminals. The latest implies a complex radio network planning. Therefore, the radio coverage analysis at outdoors and indoors becomes an important issue on the design of new radio systems. In this doctoral thesis, the contribution is related to the HAPS application for terrestrial fixed broadband communications. HAPS was hypothesised as a quasi-static platform with height above ground at the so-called stratospheric layer. Latter contribution was fulfilled by approaching via simulations the outdoor-indoor coverage with a simple efficient computational model at downlink mode. This work was assessing the ITU-R recommendations at bands recognised for the HAPS-based networks. It was contemplated the possibility of operating around 2 GHz (1820 MHz, specifically) because this band is recognised as an alternative for HAPS networks that can provide IMT-2000 and IMT-Advanced services. The global broadband radio communication model was composed of three parts: transmitter, channel, and receiver. The transmitter and receiver parts were based on the specifications of the IEEE Std 802.16TM-2009 (with its respective digital transmission techniques for a robust-reliable link), and the channel was subjected to the analysis of radio modelling at the level of HAPS and terrestrial (outdoors plus indoors) parts. For the channel modelling was used the two-state characterisation (physical situations associated with the transmitted/received signals), the state-oriented channel modelling. One of the channel-state contemplated the environmental transmission situation defined by a direct path between transmitter and receiver, and the remaining one regarded the conditions of shadowing. These states were dependent on the elevation angle related to the ray-tracing analysis: within the propagation environment, it was considered that a representative portion of the total energy of the signal was received by a direct or diffracted wave, and the remaining power signal was coming by a specular wave, to last-mentioned waves (rays) were added the scattered and random rays that constituted the diffuse wave. At indoors case, the variations of the transmitted signal were also considering the following matters additionally: the building penetration, construction material, angle of incidence, floor height, position of terminal in the room, and indoor fading; also, these indoors radiocommunications presented different type of paths to reach the receiver: obscured LOS, no LOS (NLOS), and hard NLOS. The evaluation of the feasible performance for the HAPS-to-ground terminal was accomplished by means of thorough simulations. The outcomes of the experiment were presented in terms of BER vs. Eb/N0 plotting, getting significant positive conclusions for these kind of system as access network technology based on HAPS.