Submitted by Napoleana Barros Martins (napoleana_martins@hotmail.com) on 2016-08-01T15:38:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-24T19:39:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-24T19:44:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T19:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Manufacturing emerging paradigms have been used in an attempt to solve the problem of customization, i.e. the manufacture of products with mid and low batches and high variability. Namely Evolvable Production Systems (EPS) has been able to address the problem through the concept of mechatronics agents and a reversal of the local where intelligence (the production process) is in th the manufacturing system. However, there are still many gaps and barriers for the widespread use of EPS, namely the real prototypes that address the concepts of evolvable systems. This work presents the development of an evolvable system called Agile Intelligent System for Evolvable Process (SIAPE), which aimed adpats to demand variations and the evolution of the production system according to the changing of the product. To test the viability of SIAPE was first created a simplified automation prototype called Product UFAM which is compared with the SIAPE prototype itself among their compliance with the requirements of Industry Platform 4.0 (i4.0). / Paradigmas emergentes de fabricação têm sido usados na tentativa de solucionar o problema da customização, isto é, a manufatura de produtos em lotes baixos e com elevados níveis de variedades de produtos. Notadamente os Evolvable Production Systems (EPS) tem conseguido tratar o problema através do conceito de agentes mecatrônicos e de uma inversão do local de onde a inteligência do processo produtivo está dentro do sistema de manufatura. Entretanto, ainda há várias lacunas e barreiras ao amplo uso de EPS, dentre elas a necessidade de protótipos de sistemas que contemplem os conceitos de sistemas evolutivos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema evolutivo denominado de Sistema Inteligente Ágil de Processo Evolutivo - SIAPE que visa adaptação à demanda e a evolução do sistema produtivo de acordo com a evolução do produto. Para testar a viabilidade do SIAPE foi criado primeiramente um protótipo de automação simplificado chamado de Produto UFAM que é comparado com o protótipo SIAPE propriamente dito em torno de suas aderências às exigências da Plataforma da Indústria 4.0 (i4.0).

El presente documento de tesis tiene como finalidad presentar la planificación de la gestión, desarrollo y entregables de un proyecto de sistemas para una empresa dedicada a brindar servicios electromecánicos. Esto con el fin de automatizar sus procesos y obtener un beneficio en la operativa y actividades manuales. El proyecto está centrado en el proceso de planificación de cotizaciones de los proyectos operativos de la empresa. El documento está compuesto por 6 capítulos. El primer capítulo menciona los conceptos generales del negocio de electromecánica que es el objeto de estudio y el análisis de la problemática de la empresa. Asimismo, se detallan los objetivos y beneficios esperados del proyecto. El segundo capítulo muestra el logro de los student outcomes que describe la metodología utilizada para la investigación del proyecto. El tercer capítulo presenta el marco teórico del proyecto que contiene los fundamentos teóricos del negocio, tendencias y tecnologías actuales. El cuarto capítulo especifica el modelo de negocio, con sus reglas, casos de uso y realización de casos de uso. Además, se detallan los requerimientos funcionales y no funcionales del sistema. Asimismo, se describen los casos de uso del sistema. También, muestra la arquitectura de software que tendrá la solución propuesta. El quinto capítulo presenta los resultados del proyecto. Por último, el sexto capítulo presenta puntos orientados a la gestión del proyecto, como el registro de interesados, diagrama de EDT, cronograma de ejecución detallado con las actividades realizadas y entregables, y las actas de aceptación firmadas por el cliente. / The purpose of this project report is to present the management planning, development, and deliverables of a systems project for a company dedicated to providing electromechanical services. This to automate their processes and obtain a benefit in the operational and manual activities. The project is focused on the quotation planning process of the company's operational projects. The document is composed of 6 chapters. The first chapter mentions the general concepts of the electromechanical business that is the object of the study and the analysis of the company's problems. It also details the objectives and expected benefits of the project. The second chapter shows the achievement of the student outcomes describing the methodology used for the research of the project. The third chapter presents the theoretical framework of the project that contains the theoretical foundations of the business, trends, and current technologies. The fourth chapter specifies the business model, with its rules, use cases and use case realization. In addition, the functional and non-functional requirements of the system are detailed. It also describes the use cases of the system. It also shows the software architecture of the proposed solution. The fifth chapter presents the results of the project. Finally, the sixth chapter presents points oriented to the project management, such as the stakeholders register, WBS diagram, detailed execution chronogram with the activities performed and deliverables, and the acceptance minutes signed by the client. / Tesis

O protocolo International Electrotechnical Commission (IEC)-61850 tornou possível integrar os equipamentos das subestações de energia elétrica, através de uma rede de comunicação de dados Ethernet de alta velocidade. A utilização deste protocolo tem como objetivo principal a interligação dos Intelligent Electronic Devices (IEDs) para a automatização dos processos no sistema elétrico. As contribuições deste protocolo para a integração do controle e supervisão do sistema elétrico são diversas, porém, o fato de utilizar uma rede de comunicação de dados Ethernet integrada expõe o sistema elétrico à ataques cibernéticos. A norma IEC-62351 estabelece uma série de recomendações para prover segurança à rede de comunicação do sistema elétrico, dentre elas, o gerenciamento da rede de comunicação, a análise dos campos da mensagem Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) e a utilização de sistemas de detecção de intrusão. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um Intrusion Detection System (IDS) que atende os requisitos de segurança propostos pelo protocolo IEC-62351, para a identificação de ataques à comunicação realizada por mensagens GOOSE do protocolo IEC-61850, e entre equipamentos do sistema elétrico. Para o desenvolvimento desta aplicação, foram identificados os campos que compõem as mensagens GOOSE, de forma a reconhecer os valores esperados em diferentes situações de operação do sistema elétrico. Determinaram-se padrões de comportamento a serem utilizados para discernir mensagens falsas na rede de comunicação. Instalou-se e configurou-se um sistema operacional de tempo real embarcado na plataforma de desenvolvimento Zynq Board (ZYBO), juntamente com o controlador Open-Mul, para gerenciar a rede de comunicação da subestação, através do protocolo OpenFlow, realizando otimizações para o tráfego multicast. Foi desenvolvido um sistema de detecção e bloqueio de mensagens GOOSE falsas que utiliza o protocolo OpenFlow para controle da rede de comunicação do Sistema Elétrico. Desenvolveu-se ainda um sistema inteligente, utilizando-se uma Rede Neural Artificial (RNA) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX), para predição do tráfego realizado por mensagens GOOSE e detecção de ataques Distributed Deny of Service (DDOS). Os resultados obtidos demonstraram que o protocolo OpenFlow pode ser uma ferramenta interessante para controle da rede, porém, os fabricantes necessitam amadurecer sua implementação nos switches, para que sejam utilizados em produção nas redes de comunicação das subestações. O sistema de predição do tráfego gerado por mensagens GOOSE apresentou benefícios interessantes para a segurança da rede de comunicação, demonstrando potencial para compor um sistema de detecção de ataques DDOS realizado por mensagens GOOSE, na rede de comunicação das subestações de energia elétrica. / The IEC-61850 made it possible to integrate equipments of electric power system substations to a high-speed Ethernet data communication network. Its main goal is the interconnection of IEDs for the automation of processes in an electrical system. The contributions of this protocol for the integration of the control and supervision of the electrical system are diverse, although an Ethernet network exposes the electrical system for cyber attacks. The IEC-62351 states a series of recommendations to provide security to the communication network of the electrical system, such as the communication network management, the analysis of GOOSE messages and the use of intrusion detection systems. This study describes the development of an IDS that meets the security requirements proposed by the IEC-62351 standard to identify attacks on communication between GOOSE messages exchanged by electrical equipment using IEC-61850. For the development of this application, fields of the GOOSE messages were identified, in order to recognize the expected values in different power system operating conditions. Behaviour patterns were determined to detect false messages on the communication network. A real-time embedded operating system on ZYBO was installed and configured, as well as the OpenMul controller to manage the communication network of the substation through the OpenFlow protocol, performing optimizations for multicast traffic. A detection system and block tamper GOOSE messages, using the OpenFlow protocol for control of the electrical system communication network, were developed. In addition, an intelligent system using an Artificial Neural Network (ANN) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX) for predicting of the GOOSE messages traffic and the detection of Distributed Deny of Service attack (DDOS) were also developed. The results obtained show that the OpenFlow protocol may be a valuable tool for network control, however, manufacturers should maturely carry on with its implementation in the switches, so that it be used in substation communication networks. The traffic prediction system of the GOOSE messages presented interesting benefits for the security of the communication network, demonstrating potential to built a DDOS attack detection system performed by GOOSE messages on the communication network of electric power substations.

O protocolo International Electrotechnical Commission (IEC)-61850 tornou possível integrar os equipamentos das subestações de energia elétrica, através de uma rede de comunicação de dados Ethernet de alta velocidade. A utilização deste protocolo tem como objetivo principal a interligação dos Intelligent Electronic Devices (IEDs) para a automatização dos processos no sistema elétrico. As contribuições deste protocolo para a integração do controle e supervisão do sistema elétrico são diversas, porém, o fato de utilizar uma rede de comunicação de dados Ethernet integrada expõe o sistema elétrico à ataques cibernéticos. A norma IEC-62351 estabelece uma série de recomendações para prover segurança à rede de comunicação do sistema elétrico, dentre elas, o gerenciamento da rede de comunicação, a análise dos campos da mensagem Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) e a utilização de sistemas de detecção de intrusão. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um Intrusion Detection System (IDS) que atende os requisitos de segurança propostos pelo protocolo IEC-62351, para a identificação de ataques à comunicação realizada por mensagens GOOSE do protocolo IEC-61850, e entre equipamentos do sistema elétrico. Para o desenvolvimento desta aplicação, foram identificados os campos que compõem as mensagens GOOSE, de forma a reconhecer os valores esperados em diferentes situações de operação do sistema elétrico. Determinaram-se padrões de comportamento a serem utilizados para discernir mensagens falsas na rede de comunicação. Instalou-se e configurou-se um sistema operacional de tempo real embarcado na plataforma de desenvolvimento Zynq Board (ZYBO), juntamente com o controlador Open-Mul, para gerenciar a rede de comunicação da subestação, através do protocolo OpenFlow, realizando otimizações para o tráfego multicast. Foi desenvolvido um sistema de detecção e bloqueio de mensagens GOOSE falsas que utiliza o protocolo OpenFlow para controle da rede de comunicação do Sistema Elétrico. Desenvolveu-se ainda um sistema inteligente, utilizando-se uma Rede Neural Artificial (RNA) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX), para predição do tráfego realizado por mensagens GOOSE e detecção de ataques Distributed Deny of Service (DDOS). Os resultados obtidos demonstraram que o protocolo OpenFlow pode ser uma ferramenta interessante para controle da rede, porém, os fabricantes necessitam amadurecer sua implementação nos switches, para que sejam utilizados em produção nas redes de comunicação das subestações. O sistema de predição do tráfego gerado por mensagens GOOSE apresentou benefícios interessantes para a segurança da rede de comunicação, demonstrando potencial para compor um sistema de detecção de ataques DDOS realizado por mensagens GOOSE, na rede de comunicação das subestações de energia elétrica. / The IEC-61850 made it possible to integrate equipments of electric power system substations to a high-speed Ethernet data communication network. Its main goal is the interconnection of IEDs for the automation of processes in an electrical system. The contributions of this protocol for the integration of the control and supervision of the electrical system are diverse, although an Ethernet network exposes the electrical system for cyber attacks. The IEC-62351 states a series of recommendations to provide security to the communication network of the electrical system, such as the communication network management, the analysis of GOOSE messages and the use of intrusion detection systems. This study describes the development of an IDS that meets the security requirements proposed by the IEC-62351 standard to identify attacks on communication between GOOSE messages exchanged by electrical equipment using IEC-61850. For the development of this application, fields of the GOOSE messages were identified, in order to recognize the expected values in different power system operating conditions. Behaviour patterns were determined to detect false messages on the communication network. A real-time embedded operating system on ZYBO was installed and configured, as well as the OpenMul controller to manage the communication network of the substation through the OpenFlow protocol, performing optimizations for multicast traffic. A detection system and block tamper GOOSE messages, using the OpenFlow protocol for control of the electrical system communication network, were developed. In addition, an intelligent system using an Artificial Neural Network (ANN) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX) for predicting of the GOOSE messages traffic and the detection of Distributed Deny of Service attack (DDOS) were also developed. The results obtained show that the OpenFlow protocol may be a valuable tool for network control, however, manufacturers should maturely carry on with its implementation in the switches, so that it be used in substation communication networks. The traffic prediction system of the GOOSE messages presented interesting benefits for the security of the communication network, demonstrating potential to built a DDOS attack detection system performed by GOOSE messages on the communication network of electric power substations.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelBS.pdf: 1607732 bytes, checksum: d5ad875fd4dc09637b9932966f4df8c0 (MD5) Previous issue date: 2003-07-16 / The continuous gas lift method is the main artificial lifting method used in the oil industry for submarine wells, due to its robustness and the large range of flow rate that the well might operate. Nowadays, there is a huge amount of wells producing under this mechanism. This method of elevation has a slow dynamics due to the transients and a correlation between the injected gas rate and the of produced oil rate. Electronics controllers have been used to adjust many parameters of the oil wells and also to improve the efficiency of the gas lift injection system. This paper presents a intelligent control system applied to continuous gas injection in wells, based in production s rules, that has the target of keeping the wells producing during the maximum period of time, in its best operational condition, and doing automatically all necessary adjustments when occurs some disturbance in the system. The author also describes the application of the intelligent control system as a tool to control the flow pressure in the botton of the well (Pwf). In this case, the control system actuates in the surface control valve / O m?todo de eleva??o por g?s lift cont?nuo ? o principal m?todo de eleva??o artificial utilizado, principalmente, para produ??o em po?os submarinos devido a sua robustez e a larga faixa de vaz?o que o po?o pode produzir. H? um grande percentual de po?os produzindo sob este mecanismo no Brasil. Este tipo de m?todo de eleva??o apresenta algumas caracter?sticas pr?prias, sendo uma delas sua din?mica lenta devido aos transientes e outra ? a exist?ncia de uma correla??o entre a vaz?o de g?s injetado e a vaz?o de ?leo produzido. Controladores eletr?nicos t?m sido utilizados para realizar ajustes em alguns par?metros do po?o e melhorar a efici?ncia de inje??o de g?s lift. Este trabalho apresenta um sistema inteligente de controle autom?tico da inje??o de g?s, baseando-se em regras de produ??o, que busca manter os po?os equipados para g?s lift cont?nuo produzindo o maior tempo poss?vel, nas condi??es ?timas de opera??o e que faz os ajustes autom?ticos necess?rios quando ocorre alguma perturba??o no sistema. Mostra-se que ? poss?vel, utilizando o sistema inteligente apresentado, exercer o controle da press?o de fluxo no fundo do po?o (Pwf) atrav?s da manipula??o da abertura da v?lvula de controle de superf?cie

Orientador: Prof. Dr. João Henrique Kleinschmidt / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, Santo André, 2018. / Em 2006 o governo brasileiro instituiu o sistema nacional de identificação automática de veículos (SINIAV), cujo objetivo principal é fiscalizar todos os veículos através da tecnologia de identificação por rádio frequência (RFID). Entretanto, esse projeto tem um grande desafio tecnológico com relação a conectividade e transmissão de dados quando aplicado dentro das cidades, o que pode dificultar sua escalabilidade. Por isso, o objetivo dessa dissertação é estudar a viabilidade técnica do uso do LoRa para a transmissão dos dados provenientes da fiscalização eletrônica de veículos através de RFID. Então, uma análise de desempenho de um sistema composto por uma antena RFID, para realizar as leituras das tags, e um transmissor LoRa, para enviar essas leituras a um gateway conectado à internet, foi realizado e as métricas de taxa de perda de pacotes (PER) e taxa de envio de pacotes (throughput) da transmissão do LoRa foram medidas. Os resultados obtidos mostraram que em determinados cenários é possível obter uma taxa de perda de pacotes abaixo de 20% e uma taxa de envio de pacotes acima de 60 envios por minuto, o que torna o uso do LoRa uma tecnologia viável para essa aplicação de fiscalização e outras aplicações relacionadas à sistemas inteligentes de transporte (ITS). / In 2006, the Brazilian government instituted the national system of automatic vehicle identification (SINIAV), whose main objective is to control all vehicles through radio frequency identification (RFID) technology. However, this project has a great technological challenge regarding connectivity and data transmission when applied within cities, which may hinder its scalability. Therefore, the objective of this dissertation is to study the technical feasibility of the use of LoRa for the transmission of data from the electronic surveillance of vehicles through RFID. Then, a performance analysis of a system composed of an RFID antenna to perform the readings of the tags and a LoRa transmitter to send those readings to a gateway connected to the Internet was performed and the packet loss rate metrics (PER) and LoRa transmission throughput rates were measured. The results show that in certain scenarios it is possible to obtain a packet loss rate of less than 20% and a packet sending rate of more than 60 packets per minute, which makes the use of LoRa a viable technology for this enforcement application and other applications related to Intelligent Transport Systems (ITS).