Energiayhtiön SCADA-verkon kehittäminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli perehtyä sähkönjakeluverkon käytönohjaus -ja valvontajärjestelmään (SCADA), sekä erityisesti kyseisen järjestelmän tietoverkkolaitteisiin ja niiden asetusmäärityksiin. Lisäksi verkon dokumentaatiota päivitettiin ja luotiin dokumenttipohjat, joita voidaan päivittää tarpeen mukaan.

Työssä pääpaino oli perehtyä laitevalmistaja Siemensin Ruggedcom-kytkimiin, sekä niissä tehtäviin asetusmäärityksiin häiritsemättä aikakriittisiä toimintoja. Kytkinten hallintaa varten asennettiin hallintakone, jolla etähallinta voitiin tehdä keskitetysti WhatsUp Gold -sovelluksen avulla. Varalaitteen avulla pystyttiin turvallisesti tutustumaan kytkinten ominaisuuksiin ja asetuksiin, sekä tekemään yhteyskokeilu toisen laitevalmistajan kytkimen kanssa. Tämän jälkeen asetusmääritykset tuotantoverkkoon tehtiin etänä hallintakoneelta.

Hallintakoneen ja sen ohjelmistojen asennus sujui ongelmitta, mutta SCADA-verkon palomuuriin tuli tehdä riittävät sääntömuunnokset yhteyden muodostamiseksi. Ongelmana työssä oli myös entuudestaan tuntemattomat Ruggedcom-kytkimet, joiden hallinnan opetteluun kului aikaa.

Työn lopputuloksena verkon tietoturvaa parannettiin, mutta parannettavaa jäi vielä esimerkiksi käyttöjärjestelmäpäivitysten ja fyysisen tietoturvan osalta. Tehtyjen laiteasetusten avulla uusien kytkimien käyttöönotto nopeutuu, sillä samat asetukset voidaan siirtää TFTPprotokollan avulla. Uusittujen dokumenttipohjien ansiosta verkkoon tehtävät muutokset saadaan selkeämmin ja helpommin kirjattua.

This thesis examines supervisory control and data acquisition (SCADA) networks. The focus was on the telecommunications equipment and its device configurations. Additionally, the documentation of the network was updated and it was made so that changes could be made to the documentation when new equipment was added.

The main objective was to research Ruggedcom switches which are manufactured by Siemens. The configuration settings of these devices had to be made in such a a way that time-critical services were not disturbed. A network management computer was installed with additional software that made remote management of the switches easier. By using a backup device, it was possible to test different settings and features of a Ruggedcom switch and see how it would work in conjunction with a switch of a different manufacturer. After the testing phase, the configuration changes were made to the devices in production network.

There were no problems in the installation of the management computer or the software, but some access list rule changes had to be made on the SCADA firewall so that successful connection was achieved. The great challenge during the thesis study was the Ruggedcom switches and how to configure them correctly.

Configuration changes improved the information security of the network, but there are still improvements to be made in the physical security and upgrades in operating systems. Once the device configurations were completed and transferred to the management computer via TFTP-protocol, they could be used when a new switch is added to the network. The updated documentation is clearer than before and easier to manage.