A importância das novas tecnologias de informação, automação, monitoramento e sistemas eletrônicos inteligentes têm aumentado significativamente nos últimos anos. Essas tecnologias desempenham um papel fundamental na sociedade moderna e contribuem de forma decisiva para a resolução de importantes desafios para uma sociedade que quer ser mais próspera, internacionalmente competitiva, saudável, segura e sustentável. Como eixo de \"inovação\", essas tecnologias são fatores importantes para todos os setores produtivos da economia. O motor destas tecnologias, entretanto, é a energia, particularmente a eletricidade. Assim, em uma sociedade cujo estilo de vida é fortemente dependente dela, desenvolver tecnologias que permitam não somente a geração, mas também a distribuição de energia de forma barata e limpa e que garantam seu fornecimento ao longo do tempo com a máxima eficiência é uma questão prioritária. Os sistemas baseados em redes inteligentes (do inglês: Smart Grid) vêm, justamente, atender a esses requisitos, representando o que há de mais moderno no setor elétrico, com aumento e diversificação de fontes de geração distribuída na forma de pequenos geradores, maior interação consumidor-distribuidor de energia, integração de diferentes fontes de geração renováveis (ex.: solar, eólica etc.). O cenário energético nacional está avançando de forma muito rápida. Nas distribuidoras, o foco claramente está na redução de perdas comerciais e de custos operacionais, principalmente por meio da modernização dos ativos e da crescente instalação de dispositivos eletrônicos inteligentes nos clientes de baixa tensão (ex.: medidores eletrônicos, dispositivos eletrônicos inteligentes para monitoramento e diagnóstico, relés digitais etc.). Esta tese de doutorado apresenta uma solução com tecnologia nacional que disponibiliza todos os benefícios do Smart Grid através dos equipamentos mais importantes e estratégicos presentes na topologia das Redes de Distribuição Subterrânea Secundária Trifásica: os Protetores de Redes. A partir do centro nevrálgico das Redes de Distribuição Subterrâneas (RDS), cuja topologia está presente nos centros de alta concentração de carga das principais metrópoles do Brasil, a solução desenvolvida pode viabilizar técnica e economicamente a modernização da automação da RDS, com tecnologia nacional de baixo custo, proporcionando igualmente a incorporação dos avanços do Smart Grid e da Geração Distribuída. Este salto tecnológico significaria para as distribuidoras de energia elétrica entre outros benefícios: Melhor controle do processo para uma melhor otimização da rede, desde integração das intermitentes fontes renováveis até uma interação mais dinâmica com os consumidores; Maior flexibilidade às concessionárias em relação ao uso da energia para atingir o grande objetivo social de redução do efeito estufa e otimização do consumo de energia reduzindo perdas e desperdícios; No curto prazo, os benefícios diretos da melhoria do gerenciamento da indisponibilidade, gerenciamento otimizado dos ativos e do capital, melhoria no planejamento, processos e serviços de fornecimento e usos finais de energia, aumento de eficiência de manutenção, redução de perdas técnicas e comerciais, otimização do investimento na compra de novos protetores com menores custos podendo superar a demanda reprimida pelos altos custos de alternativas importadas. / The importance of new technologies in the field of, automation, monitoring, information technology and electronic systems have increased significantly in recent years. These technologies play a basic role in the modern society and contribute of decisive way for the resolution of important challenges for a society that is in search of a more prosperous life, internationally competitive, healthful, safe and sustainable. As a key of \"innovation\", these technologies are key factors for all the productive sectors of the economy in the society. The fuel for the engine of these technologies, however, is the energy, particularly the electricity. Thus, in a society whose life style is strongly dependent of electricity, to develop technologies that not only allow the generation, but also the distribution of energy in a cheap and clean way and which could guarantee its supply throughout the time with the maximum efficiency is a priority issue. The systems based on intelligent networks fully meet these requirements, representing what there is of most modern in the electric sector. The Brazilian energy scenario is quickly changing over the recent years toward modernization, with more distributed generation, in the form of smaller generators, more customer interaction, the integration of more variable resources such as wind and solar, and more renewables overall. For the Power Utilities, especially in the Distribution Sector, the focus is clearly in the reduction of commercial losses and operational costs, mainly by means of the modernization of the assets and an increase in the installation of intelligent electronic devices at consumers side (e.g.: electronic energy meters, intelligent electronic devices for condition monitoring, digital relays etc.). This work presents a solution developed based on Brazilian technology that incorporates all the benefits of smart grid to the most important equipment that is present in the topology of the Low-Voltage Secondary Network Distribution System: the Network Protector. From the neuralgic center of these Low-Voltage Secondary Network Systems, which topology is used in the most important cities in Brazil, which has a high load concentration, the solution presented here make it feasible technically and economically the use of smart grid topology profiting from its great benefits such as: Allow utilities to better optimize the grid to support a number of public policies, from intermittent renewable integration to more dynamic interfaces with customers; Offer utilities more flexibility relative to how they use energy toward the greater societal objectives of reducing greenhouse gases and energy consumption. In the short and mid term, a smarter grid offers utilities operational benefits (outage management, improved processes, maintenance and workforce efficiency, reduced losses, etc.) as well as benefits associated with improved asset management (system planning, better capital asset utilization, etc.), lower investment to acquire new Network Protectors.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Esta dissertação aborda alguns dos principais problemas operacionais enfrentados pelos operadores de redes de distribuição devido à elevada integração de geradores fotovoltaicos (FV), tais como sobretensões e comutações excessivas de tape nos autotransformadores reguladores de tensão. Essas situações estão sendo continuamente estudadas, tendo em vista que podem causar problemas de qualidade de tensão e reparos em reguladores de tensão. O problema da sobretensão pode ser causado por uma injeção significativa de potência ativa da geração FV à rede. Paralelamente, as variações rápidas e significativas na potência ativa injetada pelo gerador FV, associadas com os transitórios de nuvens, podem resultar no aumento excessivo de comutações de tape no regulador de tensão, que podem acabar diminuindo a vida útil e aumentar a quantidade de manutenções realizadas nestes equipamentos. Neste contexto, surgiram as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var prensentes nos inversores FV inteligentes, que foram adicionadas em estudos recentes para mitigar as sobretensões. Este trabalho mostra como as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var mitigam os problemas de sobretensão e regulação de tensão em redes de distribuição com presença de geradores FV. Simulações de fluxo de potência de séries temporais em alimentadores simples de BT e MT com presença da geração FV foram realizadas em cenários de alta e baixa variabilidade solar. / This dissertation addresses some of the major operational problems faced by distribution system operators due to the high integration of photovoltaic (PV) generators, such as overvoltages and excessive tap counts in step voltage regulators (SVR). These situations are continually being studied, since they can cause voltage quality problems and damage in SVRs. The overvoltage problem can be caused by a significant injection of active power from the PV generation to the network. Moreover, the rapid and significant variations in PV generator active power associated with cloud transients result in an increase of voltage regulator tap counts, which can affect the useful life of device. In this context, the smart inverters Volt-Watt and Volt-Var control functions have been added in recent studies to mitigate the overvoltages. This work shows how Volt-Watt and Volt-Var control functions mitigate the overvoltage and voltage regulation problems in distribution networks with PV generation. Time series power flow simulations on LV and MV single feeders with PV solar plant have been performed in high and low solar variability scenarios.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2019-03-18T18:15:52Z No. of bitstreams: 1 Renard Lopes Villas Boas do Lago.pdf: 4581569 bytes, checksum: 9c4647056794f2f9266e721e689971ee (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-18T18:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renard Lopes Villas Boas do Lago.pdf: 4581569 bytes, checksum: 9c4647056794f2f9266e721e689971ee (MD5) Previous issue date: 2019-02-08 / In seeking the construction of an intelligent city there is a need to identify the processes that may or may not contribute to its construction and which challenges to overcome, taking into account the aspects of urban life, such as mobility, security, communication systems, sanitation and also for the electrical system. This research is a case study with the purpose of transforming Búzios into an intelligent city, as it is published by the municipal administration. The study aimed to verify if all the projects presented were executed and if the concepts of sustainability, rationality and loss control are being applied. The approach defined for research was qualitative, verifying the facts and seeking to clarify the dynamics of social relations, through a descriptive and exploratory research. During the visit to the city information was collected through interviews and direct observations, among the interviews were qualified 20 residents and collected 202 photographs. Among the projects implemented and in operation are three generators of photovoltaic energy, as for the projects implemented and that presented discontinuity and failures in its operation are the intelligent LED lighting system, the free internet system project, the projects with the systems of generation of aerogenerator energy, power network automation projects and installation projects of smart meters. During the technical visit, it was not possible to identify characteristics or contributions that define the city of Búzios-RJ, as the first intelligent city in Latin America, as little as an intelligent city, once the projects executed show flaws, a small part of the city was contemplated, the population does not have knowledge about the project, lack of continuity and governance. Although the projects listed make sense as components of an intelligent city with an intelligent electric grid, it was not possible to characterize the city as "intelligent" since the projects did not show, in their majority, effectiveness and scope enough to do so. The city can, however, become intelligent by expanding the reach and effectiveness of the projects. / Ao almejar a construção de uma cidade inteligente existe a necessidade de identificar os processos que podem ou não contribuir para sua construção e quais os desafios a serem superados, levando-se em conta os aspectos da vida urbana, como mobilidade, segurança, sistemas de comunicação, saneamento e também para o sistema elétrico. A presente pesquisa é um estudo de caso tendo como objeto a transformação de Búzios em cidade inteligente, conforme é divulgado pela administração municipal. O estudo teve como objetivo verificar se todos os projetos apresentados foram executados e se os conceitos de sustentabilidade, racionalidade e controle de perdas estão sendo aplicados. A abordagem definida para pesquisa foi qualitativa, verificando os fatos e buscando esclarecer a dinâmica das relações sociais, por meio de uma pesquisa descritiva e exploratória. Durante a visita a cidade foram coletadas informações por meio de entrevistas e observações diretas, dentre as entrevistas foram qualificados 20 moradores e coletadas 202 fotografias. Dentre os projetos implementados e em funcionamento estão três geradores de energia fotovoltaica, quanto aos projetos implementados e que apresentaram descontinuidade e falhas no seu funcionamento estão o sistema de iluminação a LED inteligente, o projeto de sistema de internet gratuita, os projetos com os sistemas de geração de energia aerogerador, os projetos de automação da rede de energia e os projetos da instalação dos medidores inteligentes. Durante a visita técnica não foi possível identificar características ou contribuições que definam a cidade de Búzios-RJ, como a primeira cidade inteligente da América Latina, tão pouco como cidade inteligente, uma vez que os projetos executados apresentaram falhas, uma pequena parte da cidade foi contemplada, a população não possui conhecimento sobre o projeto, falta de continuidade e de governança. Embora os projetos elencados façam sentido como componentes de uma cidade inteligente, com rede elétrica inteligente, não foi possível caracterizar a cidade como "inteligente" dado que os projetos não apresentaram, em sua maioria, efetividade e alcance suficiente para isso. A cidade pode, no entanto, tornar-se inteligente ao ampliar o alcance e a efetividade dos projetos.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:53:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 28 / Nenhuma / Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de controle robusto para robôs móveis autônomos que é capaz de operar e de se adaptar a diferentes ambientes e condições. Para isso foi proposta uma arquitetura de controle híbrida (COHBRA), integrando as duas principais técnicas de controle robótico (controle deliberativo e controle reativo). Esta arquitetura de controle utiliza uma abordagem de três camadas para integrar uma camada vital (controle reativo), uma camada funcional (seqüenciador) e uma camada deliberativa (controle deliberativo). A comunicação entre as diversas camadas é realizada através de uma área de memória compartilhada, inspirada na abordagem Blackboard. A arquitetura de controle possui um esquema de múltiplas representações internas do ambiente: representação poligonal, representação matricial e representação topológica / semântica. O sistema de controle desenvolvido tem a capacidade de navegar em um ambiente dinâmico, desviando tanto de obstáculos estáticos como de obstáculos móveis / In this work we developed a robust control system for autonomous mobile robots capable of operating and adapting in various environments and conditions. In order to accomplish this objective an hybrid control architecture (COHBRA) was proposed, integrating the two main techniques of robotic control: deliberative control and reactive control. This control architecture uses a three layers approach to integrate a vital layer (reactive control), a functional layer (sequencer) and a deliberative layer (deliberative control). The communication between the three layers uses a shared memory approach, inspired in the Blackboard approach. The control architecture has a structure of multiple internal representations of the environment: polygonal representation, matricial representation and topological/semantic representation. The control system has the ability to navigate in a dynamic environment, avoiding static obstacles and unexpected mobile obstacles. The deliberative layer uses the A* algorithm to calcu

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-12-12T13:10:44Z No. of bitstreams: 1 Felipe de Carli_.pdf: 6857644 bytes, checksum: 51df2faf2ff2365c2443afa4f23a4292 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T13:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe de Carli_.pdf: 6857644 bytes, checksum: 51df2faf2ff2365c2443afa4f23a4292 (MD5) Previous issue date: 2018-10-26 / FATEC – Fundação de Apoio á Tecnologia e Ciência / A geração, transmissão e distribuição de energia elétrica têm papel chave no desenvolvimento econômico de um país. A qualidade e disponibilidade da energia elétrica relacionada a distribuição tem impacto direto na economia e na qualidade de vida das pessoas. Conceitos de Redes de Distribuição Inteligentes tem ganhado cada vez mais força com o intuito de melhorar a qualidade dos serviços prestados. A tensão em regime permanente é um dos principais parâmetros de qualidade de energia elétrica em redes de distribuição e muitas vezes o seu controle requer soluções de elevada complexidade e investimento. Tensões fora de especificação tem impactos negativos para os consumidores finais, uma vez que, podem gerar danos aos equipamentos, interrupção em serviços fundamentais, e inconvenientes para a sociedade. Desta forma, o presente trabalho busca desenvolver um protótipo de controle inteligente e dinâmico aplicado para reguladores de tensão de distribuição com a capacidade de coletar informações do perfil de consumo do alimentador, realizar o auto ajuste de seus parâmetros e enviar informações para o sistema de supervisão. O protótipo dividido em um módulo de controle e módulo fuzzy que foi desenvolvido em escala de laboratório. Baseado no carregamento do alimentador, o dispositivo é capaz de calcular os parâmetros básicos de auto-ajuste, ou seja, a temporização, faixa de insensibilidade e compensações de queda na linha. Os resultados globais desse trabalho mostram que o desenvolvimento de um controle dinâmico e inteligente para reguladores de tensão é viável e pode ser aplicado em redes de distribuição reais. O cálculo dos parâmetros de temporização, tensão de referência, compensação de queda na linha melhora o perfil de tensão de uma rede de distribuição, pois minimiza as oscilações de tensão em baixa e alto carregamento da linha, conforme testes realizados com dados de um alimentador real. Entende-se que os resultados globais deste trabalho servem de fundamento para um estudo técnico-econômico de ampliação desta estrutura de controle para outros reguladores de tensão de redes de distribuição. / The electricity generation, transmission, and distribution play a role key in the economic development of a country. The quality and availability of electricity related to distribution has a direct impact on the economy and people's quality of life. Concepts of smart grids has gained more strength in order to improve the quality of services provided. Steady-state voltage is one of the main quality parameters of electrical power in distribution grids and often its control requires solutions of high complexity and investment. Out-of-specification voltage have negative impacts on end-users, as it can cause damage to equipment, outage in key services, and inconvenience to community. In this way, the present work seeks to develop a prototype of intelligent and dynamic control applied to distribution voltage regulators with the ability to collect information of the feeder consumption profile, perform the self-tuning of its parameters and send information to supervisory system. The prototype divided into a control and fuzzy modules was developed on a laboratory scale. Based on loader readings, the device is able to calculate the basic parameters of self-adjustment, ie time delay, dead band and line drop compensation. The overall results of this work show that the development of a dynamic and smart control for step voltage regulators is feasible and can be applied in real distribution grid. The calculation of the time delay, reference voltage, line drop compensation improves the voltage profile of a distribution grid, as it minimizes voltage variations at low and high line loading, according to tests performed with data from a real feeder. It is understood that the overall results of this work serve as a basis for a technical-economic study to extend this control structure to other step voltage regulators in distribution grids.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-01-14T18:46:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistematizacaoProjetosControladores.pdf: 2279028 bytes, checksum: 1dc03c44968f11a40f0cc54493cb1927 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-17T15:31:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistematizacaoProjetosControladores.pdf: 2279028 bytes, checksum: 1dc03c44968f11a40f0cc54493cb1927 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-17T15:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistematizacaoProjetosControladores.pdf: 2279028 bytes, checksum: 1dc03c44968f11a40f0cc54493cb1927 (MD5) Previous issue date: 2009 / Através do uso da programação em linguagem orientada a objetos e, aplicando-se uma técnica de programação específica, é possível gerar um conjunto de classes genéricas cujos objetos representam cada bloco de um controlador fuzzy e também suas variáveis linguísticas. Tais classes, sendo aplicadas de forma sistemática, facilitam a programação de uma variedade de controladores desta natureza. Este trabalho apresenta a referida técnica e mostra os resultados obtidos através de um modelo simulado de um pêndulo rotacional invertido que é controlado por um sistema de controle composto por três controladores fuzzy, projetados e construídos sob este ponto de vista. / By using object oriented language programming and, applying a specific programming technique, it‟s possible to generate a set of generic classes whose objects represent each block of a fuzzy controller as well its linguistic variables. Such classes, being applied in a systematic way, make easy the programming of a set of controllers of this nature. This work presents this technique and shows the results obtained via a model simulation of a inverted rotational pendulum which is controlled by a control system composed by three fuzzy controllers designed and built under this point of view.

Rede Ad hoc Veicular (VANET) é um subconjunto singular das redes ad hoc móveis (MANET), com o diferencial de que os nós são veículos providos de tecnologia própria de comunicação e que interagem para formar redes espontâneas, valendo-se de pouca ou nenhuma infraestrutura estabelecida previamente. VANETs admitem a integração de diferentes tecnologias sem fio na pretensão de mitigar adversidades, agregar segurança e eficiência ao tráfego. Na disseminação de dados, um salto único é suficiente para orientar os elementos ao alcance do sinal de rádio, e nós intermediários sustentam a comunicação aos demais, em encaminhamento multihop. Amparados em dispositivos embarcados, os veículos produzem registros, detectam sinais, trocam advertências e métricas. Avaliações dessas informações permitem ao condutor decisões ou reações antecipadas em situações adversas, a exemplo dos acidentes ou congestionamentos. Nesse contexto, a execução deste trabalho trata questões para elaborar estratégias adaptativas inteligentes de disseminação de dados, uma vez que as mesmas se consolidam como lastros da comunicação em VANET com condições adversas de operação. A abordagem proposta se utiliza de sistemas fuzzy para a detecção de congestionamento, com o propósito de agregar autonomia e adaptar a estratégia de disseminação às condições de tráfego identificadas. A convergência nos desenvolvimentos realizados se reflete na estratégia eFIRST, uma solução robusta para a detecção autônoma da condição atual de congestionamento que resguarda a disseminação adaptativa de alertas e abranda o problema da interrupção no tráfego. A abordagem se sustenta apenas na comunicação entre veículos e nos registros de identificação da vizinhança local, agregados em uma estratégia fuzzy e no ajuste adaptativo da potência do sinal de transmissão. Em conformidade com as tendências de condução e com os sistemas inteligentes, este desenvolvimento contribui com subsídios para ratificar a aproximação fuzzy como estratégia adaptativa às flutuações na densidade veicular, em diferentes cenários e regimes de tráfego. As avaliações comparativas do eFIRST respaldam concluir que a estratégia oportuniza o equilíbrio otimizado das perdas, colisões e cobertura, com superior alcance de propagação e redução dos congestionamentos. / Vehicular Ad hoc Network (VANET) is a unique subset of mobile ad hoc networks (MANET), with the difference that nodes are vehicles provided with their own communication technology and interact to form spontaneous networks, with little or no infrastructure previously established. VANETs support the integration of different wireless technologies in order to mitigate adversities, add security and efficiency to traffic. In the data dissemination, a single hop is sufficient to guide the elements within reach of the radio signal, and intermediary nodes support the communication with the others in multihop routing. Supported by embedded devices, vehicles produce records, detect signals, exchange warnings and metrics. Assessments of this information allow the driver to make decisions or react beforehand in adverse situations, such as accidents or traffic congestions. From the observations in this context, this work deals with questions to elaborate intelligent adaptive strategies in data dissemination, since they consolidate themselves as ballast communication in VANET with adverse operating conditions. The proposed approach uses fuzzy systems to detect traffic congestion, with the purpose of aggregating autonomy and adapting the dissemination strategy to the identified traffic conditions. The convergence in the developments performed is reflected in the eFIRST strategy, a robust solution for the autonomous detection of the current traffic congestion condition that protects the adaptive dissemination of alerts and reduces the problem of the interruption in the traffic. The approach is supported only by communication between vehicles and in local neighborhood identification records, aggregated in a fuzzy strategy and in the adaptive adjustment of transmission signal power. In accordance with the driving trends and with the intelligent systems, this development contributes with assistance for ratify the fuzzy approach as an adaptive strategy to fluctuations in vehicular density in different scenarios and traffic regimes. Comparative evaluations of eFIRST support the conclusion that the strategy favors the optimal balance of losses, collisions and coverage, with a greater range of propagation and reduction of congestion.

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.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2014-09-19T12:27:42Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Marcos Paulino Roriz Junior.pdf: 6606924 bytes, checksum: 51f41fd9bffd47d74d5b5433034ffe62 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-19T12:58:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao Marcos Paulino Roriz Junior.pdf: 6606924 bytes, checksum: 51f41fd9bffd47d74d5b5433034ffe62 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-19T12:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Marcos Paulino Roriz Junior.pdf: 6606924 bytes, checksum: 51f41fd9bffd47d74d5b5433034ffe62 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / According to Mark Weiser, ubiquitous computing focuses on seamlessly integrating computing tasks into people’s daily lives. Because of current technology limitations, the realization of ubiquitous computing observes a limited set of aspects of ubiquitous computing, such as, mobility and context, which are based on services that integrate the users with the resources that are present on a delimited ubiquitous environment (such as in smart spaces). Instead, we explored a different approach, in which services are used not to integrate an individual user with the environment, but to integrate the users present in the environment with one another. One way to realize this aspect is by using content sharing, first-class application dat, that serve as integration medium between users. However, due to the environment complexity and lack of middleware platforms, applications that follow this approach are repeatedly built from scratch using raw techniques. Aiming to provide an infrastructure for the development of this kind of applications, we propose Content Sharing for Smart Spaces (C3S), a middleware that offers a high-level programming model using primitives that are based on a set of content sharing semantics and ubiquitous application concepts. The primitives express a small set of behaviors, such as move, clone, and mirror, which serve as building blocks for developers to implement sharing and content ubiquity features, while the ubiquitous concepts supported by the middleware allow the manipulation of users, groups and ubiquitous applications. We validated our proposal using two different case studies that allowed us to explore these features. Our results show that our middleware provides an easier way to develop sharing-based applications compared to related work found in the literature. / De acordo com Mark Weiser, a computação ubíqua se concentra na integração de maneira despercebida e sem rupturas (seamlessy) de tarefas da computação no cotidiano das pessoas. Por causa das atuais limitações tecnológicas, a realização dessa integração segue um ou mais aspectos da computação ubíqua, por exemplo, de mobilidade ou de contexto, que são baseados em serviços que integram o usuário em um ambiente ubíquo delimitado (como espaços inteligentes). Neste trabalho exploramos uma abordagem diferente, em que os serviços não são utilizados para integrar um usuário individual ao ambiente, mas são utilizados para integrar os usuários presentes no ambiente uns com os outros. Uma maneira de realizar esse aspecto é usando o compartilhamento de conteúdo, dados de primeira classe da aplicação que servem como meio de integrar os usuários. No entanto, devido à complexidade do ambiente de computação ubíqua e à falta de plataformas de middleware, aplicações que seguem esta abordagem são repetidamente construídas a partir “do zero”, usando técnicas não convencionais. Com o objetivo de fornecer uma infraestrutura para o desenvolvimento deste tipo de aplicação, propomos o Content Sharing for Smart Spaces (C3S), um middleware que oferece um modelo de programação de alto nível, usando primitivas baseadas em um conjunto de semânticas de compartilhamento de conteúdo e em conceitos de aplicações ubíquas. As primitivas expressam um conjunto de comportamentos, tais como mover, clonar, e espelhar, que servem como blocos de construção para os desenvolvedores implementarem funcionalidades de compartilhamento, enquanto que os conceitos de ubiquidade permitem a manipulação de usuários, grupos e aplicações ubíquas. A proposta foi validada por meio de dois estudos de caso que exploram esses recursos. Os resultados permitiram concluir que o middleware fornece uma maneira mais fácil de desenvolver aplicativos baseados em compartilhamento em comparação com trabalhos semelhantes encontrados na literatura.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2017-01-03T16:21:29Z No. of bitstreams: 1 ALERTA PO? ? UM SISTEMA DE COMUNICA??O APOIADO EM REDES DE SENSORES SEM FIO PARA MONITORA??O DO C?RREGO ITAIM.pdf: 3373158 bytes, checksum: 31363a3d5310d22b8a185ceba8f3f1c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-03T16:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALERTA PO? ? UM SISTEMA DE COMUNICA??O APOIADO EM REDES DE SENSORES SEM FIO PARA MONITORA??O DO C?RREGO ITAIM.pdf: 3373158 bytes, checksum: 31363a3d5310d22b8a185ceba8f3f1c6 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / The problems of floods in Brazil cause many difficulties in the lives of many Brazilians throughout the country. Examples such as S?o Paulo, where during the summer the heavy rains, attached to infrastructure problems, enhance transit and leave homeless, or as Po? suffering almost every year with social problems arising from flooding revealing that the problem is recurrent. In this sense, to minimize financial losses and, above all, avoid loss of life (deaths), this work presents a development proposal to interconnect wireless sensor networks and the Internet using low-cost sensors for the level of streams monitoring and rivers urban. In this research the main objective is to provide a reliable system of monitoring streams of water level, crossing a city and contribute to the security of the population, built through the use of a network of sensors without low financial cost wire. The collected data is transmitted in real time to the City Security Control Center that treats these raw data and makes them available in useful information and easy viewing of the stream water level of the residents in the municipality of Po? through a page Web Prefecture. To increase agility in decision-making, information will also be available to citizens through an application installed on mobile devices (smartphones or tablets) that allows the current view of the percentage of water in the stream. The case study results showed the feasibility of implementing this proposal therefore be demonstrated that the water level in the stream monitoring using low cost sensors through a web page and application for mobile devices is possible. With the implementation of wireless sensor network citizens begin to monitor and be alerted to possible flooding, enabling the rescue of material goods and human lives. / Os problemas das enchentes no Brasil causam diversas dificuldades na vida de v?rios brasileiros em todo o territ?rio nacional. Exemplos como o de S?o Paulo, onde durante o ver?o o excesso de chuvas, unido a problemas de infraestrutura, intensificam o tr?nsito e deixam desabrigados, ou como de Po? que sofre praticamente todos os anos com problemas sociais decorrentes de enchentes revelando que o problema ? recorrente. Neste sentido, para minimizar preju?zos financeiros e, principalmente, evitar perda de vidas (mortes), este trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento para interconex?o de redes de sensores sem fio e a internet utilizando sensores de baixo custo para monitoramento do n?vel de c?rregos e rios urbanos. Nesta pesquisa o principal objetivo ? oferecer um sistema confi?vel de monitora??o do n?vel de ?gua de c?rregos, que atravessam uma cidade e que contribua com a seguran?a da popula??o, constru?do por meio do uso de uma rede de sensores sem fio de baixo custo financeiro. Os dados coletados s?o transmitidos em tempo real para o Centro de Controle de Seguran?a da Cidade que trata estes dados brutos e os disponibiliza em informa??es ?teis e de f?cil visualiza??o sobre o n?vel de ?gua do c?rrego aos cidad?os residentes no Munic?pio de Po? atrav?s de uma p?gina web da Prefeitura. Para aumentar a agilidade na tomada de decis?es, as informa??es tamb?m estar?o dispon?veis aos cidad?os por meio de um aplicativo instalado em dispositivos m?veis (smartphones ou tablets) que permite a visualiza??o atual da porcentagem de ?gua no c?rrego. Os resultados do estudo de caso apontaram para a viabilidade de implementa??o desta proposta, pois, demostrou-se que ? poss?vel o monitoramento do n?vel de ?gua no c?rrego utilizando sensores de baixo custo atrav?s de uma p?gina web e aplicativo para dispositivos m?veis. Com a implementa??o da rede de sensores sem fio os cidad?os passam a monitorar e a serem alertados sobre poss?veis enchentes, possibilitando o salvamento de bens materiais e de vidas humanas.