Langattomien yhteyksien hyödyntäminen huoltovarmuuskriittisessä energiantuotannon järjestelmissä

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2020-05-18
Department
Major/Subject
Communications Engineering
Mcode
ELEC3029
Degree programme
CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013)
Language
fi
Pages
114+37
Series
Abstract
Langaton tiedonsiirtoteknologia on eri muodoissaan olennainen osa nykyaikaista yhteiskuntaa. Langattomuuden tarjoamat edut ovat tuoneet nämä teknologiat myös osaksi teollisuusympäristöä esimerkiksi erilaisten langattomien anturiverkkojen (WSN, wireless sensor network) muodossa. Anturiverkkojen lisäksi langatonta tiedonsiirtoa voi olla mahdollista hyödyntää tarjoamaan helppo pääsy kentältä teollisuuslaitosta ohjaaviin järjestelmiin käyttäen WLAN (Wireless Local Area Network)-tekniikkaa. Tässä työssä on tavoitteena selvittää, kuinka langatonta tiedonsiirtoa voitaisiin hyödyntää huoltovarmuuskriittisessä voimalaitosympäristössä ja minkälaisia vaatimuksia kyseinen ympäristö asettaa tekniikalle. Oleellisimmat vaatimukset liittyvät tiedonsiirron tekniseen toimivuuteen, langattomien järjestelmien tietoturvallisuuteen sekä käytettävyyteen. Työssä perehdytään ensin hieman IEEE 802.11- ja IEEE 802.15.4-standardeihin pohjautuvien verkkojen toimintaan ja selvitetään mitä mahdollisia etuja ja ongelmia langattomat verkot voivat tuoda voimalaitoskäyttöön. Lisäksi esitellään muutamia mahdollisia sovelluksia langattomille verkoille perustuen edellä mainittuihin standardeihin. Työn puitteissa tehdään myös mittauksia voimalaitosympäristössä käyttäen WLAN-laitteita. Näillä mittauksilla on tarkoitus selvittää tiedonsiirron toimivuus haastavassa ympäristössä sekä 2,4GHz- että 5GHz-taajuusalueilla. Mittausten perusteella pyritään selvittämään, onko langaton tiedonsiirto ylipäätään teknisesti hyödynnettävissä voimalaitoksella.

Different types of wireless networks are an integral part of life in a modern society. The potential benefits of wireless communication have brought these technologies to the industrial environment for example in the form of wireless sensor networks (WSNs). A WLAN (Wireless Local Area Network)-connection could also be used to provide a wireless connection to industrial control systems from the field. The goal of this thesis is to identify possible uses for wireless networks in a power plant that is part of the nation’s critical infrastructure. The aim is also to identify any special requirements that this environment might pose for the utilization of wireless networks, technical or otherwise. The most important requirements are associated with the technical reliability of wireless data transfer, security and usability. This thesis takes a look at the IEEE 802.11 and IEEE 802.15.4 standards and the possible benefits and problems associated with utilization of wireless networks. Also some possible applications for wireless networks based on these standards are presented. Measurements in the field are also conducted using WLAN-devices on the 2,4GHz and 5GHz-bands. The aim of these measurements is test the functioning of wireless data transfer in a challenging environment and to determine overall feasibility of using wireless networks in a power plant environment.
Description
Supervisor
Jäntti, Riku
Thesis advisor
Salimäki, Pekka
Keywords
WLAN, WSN, automaatio, IEEE 802.11, IEEE 802.15.4
Other note
Citation