طراحی رابط کاربری برای سیستم اسکادا بر پایه بلاکچین اختصاصی هایپرلجر فابری ک

چکیده:

با گسترش روزافزون صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر و نیاز به مدیریت هوشمند و ایمن سیستم‌های تولید و توزیع انرژی، توسعه سیستم‌های پیشرفته کنترل و نظارت به یک اولویت اساسی تبدیل شده است. این تحقیق به طراحی یک رابط کاربری (UI) برای سیستم کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده‌ها اسکادا مبتنی بر بلاکچین اختصاصی هایپرلجر فابریک پرداخته است. هدف از این طراحی، ترکیب قابلیت‌های مانیتورینگ بلادرنگ اسکادا با ویژگی‌های امنیت، شفافیت و محرمانگی فناوری بلاکچین بوده است. تمرکز اصلی پروژه بر ارائه راهکاری نوآورانه جهت مدیریت داده‌ها، تقویت امنیت سایبری و ایجاد اعتماد میان ذی‌نفعان پروژه‌های صنعتی، به‌ویژه در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر بوده است. در فصل دوم، مفاهیم پایه‌ای اسکادا، شبکه‌های هوشمند، بلاکچین و پلتفرم هایپرلجر فابریک به‌طور جامع بررسی شده‌اند. اسکادا به عنوان ابزار نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی، شبکه هوشمند به عنوان زیرساخت مدیریت هوشمند انرژی، بلاکچین به عنوان دفترکل توزیع‌شده و هایپرلجر فابریک به عنوان پلتفرمی با قابلیت‌هایی نظیر محرمانگی از طریق کانال‌ها، قراردادهای هوشمند (Chaincode) و اجماع قابل تنظیم معرفی شدند. سپس در فصل سوم، طراحی مفهومی رابط کاربری اسکادا بر بستر فابریک صورت گرفت که شامل بخش‌هایی مانند داشبورد اصلی، نظارت بر تجهیزات، مدیریت هشدارها، گزارش‌گیری و مدیریت تراکنش‌های انرژی بود. برای کاربردی کردن پژوهش، در فصل چهارم این سیستم برای یک پروژه انرژی خورشیدی (PV) اجرا شد که در آن داده‌های مربوط به تولید انرژی، وضعیت تجهیزات (از جمله اینورترها و حسگرها) و تراکنش‌های مربوط به انرژی (مانند تسویه حساب با شبکه) از طریق فابریک مدیریت گردید. یافته‌ها نشان داد که استفاده از فابریک باعث تضمین شفافیت و غیرقابل تغییر بودن داده‌ها، بهبود امنیت سایبری با استفاده از احراز هویت مبتنی بر سرویس عضویت (MSP) و اتوماسیون فرآیندهای پیچیده از طریق Chaincode ‌ها می‌شود. البته چالش‌هایی مانند پیچیدگی در پیاده‌سازی، نیاز به منابع محاسباتی بالا و احتمال تأخیر در پردازش تراکنش‌ها نیز شناسایی شد. نتایج این پروژه نشان داد که ترکیب اسکادا و فابریک می‌تواند یک راه‌حل مؤثر برای مدیریت پروژه‌های PV ارائه دهد، اعتماد میان ذی‌نفعان را افزایش داده و با کاهش هزینه‌های عملیاتی و ارتقای امنیت، بازگشت سرمایه مطلوبی داشته باشد. این تحقیق گامی مؤثر در راستای توسعه سیستم‌های صنعتی هوشمند و ایمن آینده است و می‌تواند به عنوان الگویی برای سایر پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گیرد.