فهرست مطالب

علوم و فناوری های پدافند نوین - سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 42، زمستان 1399)

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 42، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • صفا پیمان*، علی ابراهیم زاده صفحات 347-355
    در سال های اخیر با پیشرفت فناوری های نوین در حوزه سازه، توجه زیادی به المان هایی مانند پانل های ساندویچی شده است. این نوع از المان ها درعین حال که وزن کمی دارند دارای مقاومت بالایی نیز هستند. اجزای ساندویچی  از پرکاربردترین المان ها برای مقابله با فشار ناشی از موج انفجار هستند. هسته پانل های ساندویچی مهم ترین نقش را در جذب و استهلاک انرژی، بر عهده دارد. شکل هندسی هسته می تواند در میزان جذب انرژی نقش تعیین کننده ای داشته باشد. بر این اساس، در این مقاله، اثر شکل هندسی هسته پانل‏ ساندویچی فولادی، بر رفتار و میزان جذب انرژی آن در برابر موج انفجار ‏با روش عددی بررسی شده است. حل عددی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام می شود. اعتبارسنجی پاسخ‏ها‏ی به دست آمده از حل عددی، با داده‏ها‏ی تجربی مقالات معتبر انجام شده است. در ادامه، پانل های ساندویچی با چهار نوع هسته مختلف متداول و دارای قابلیت ساخت آسان، تحت اثر فشارهای متفاوت موج انفجار مدل شدند و اثر هندسه هسته بر میزان جابجایی و جذب انرژی، موردبررسی قرار گرفت. دو معیار مهم در طراحی این نوع پانل های ساندویچی بیشینه کردن میزان جذب انرژی و کمینه کردن مقدار بیشینه جابجایی است. نتایج به دست آمده نشان می دهد، در فشارهای پایین مدل 4 با هسته دارای شبکه افقی چهارضلعی، بیشترین میزان جذب انرژی و کمترین جابجایی را دارد. با این وجود، در فشارهای بالا مدل 2 با هسته دارای شبکه عمودی شش ضلعی دارای کمترین میزان جابجایی و مدل 1 با شبکه عمودی شش ضلعی دارای بیشینه میزان جذب انرژی است. به عبارت دیگر وابسته به میزان فشار انفجار، پانل ساندویچی با هندسه خاصی می تواند بهترین عملکرد را داشته باشد.
    کلیدواژگان: پانل ساندویچی، تحلیل عددی، موج انفجار، جذب انرژی
  • سلیمان قوهستانی*، محمد کارکن، مجید یعقوبی، صفر خلیفه صفحات 357-367
    خطرات متعدد اغلب بر روی پایداری سازه ها اثر می گذارد و هنگام طراحی و آنالیز سازه باید این نکته در نظر گرفته شود. با افزایش مقاومت لرزه ای سازه، مقاومت سازه در مقابل نیروهای دیگر نظیر نیروی انفجار نیز افزایش پیدا می کند. یکی از سامانه های متداول طراحی ساختمان ها در برابر بارهای جانبی استفاده از سامانه مهاربند ضربدری می باشد. استفاده از مهاربندهای ضربدری فولادی مجهز به میراگر اصطکاکی می تواند میراگری و جذب انرژی بیشتری در مقایسه با مهاربندهای ضربدری فولادی فاقد میراگر داشته باشد و در انفجارهای بزرگ رفتار بهتری از خود نشان دهد. در این مقاله تاثیر مهاربندهای ضربدری دارای میراگر اصطکاکی و فاقد میراگر اصطکاکی در عملکرد سازه بتنی در برابر نیروی انفجار مطالعه شده است. به این منظور جابه جایی و تغییرمکان نسبی طبقات در حالت های مختلف بارگذاری انفجار محاسبه گردیده است. درنهایت نتایج نشان دهنده تاثیر میراگر اصطکاکی در کاهش تغییرمکان جانبی و تغییرمکان نسبی طبقات می باشد؛ به طوری که در سازه با میراگر در مقایسه با سازه بدون میراگر، تغییرمکان جانبی و تغییرمکان نسبی طبقات به طور چشم گیری کاهش یافته است. مطالعات نشان می دهد اضافه کردن میراگر اصطکاکی به سازه باعث افزایش سختی سازه می شود، بنابراین، زمان تناوب سازه کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بار انفجار، مهاربند ضربدری، میراگر اصطکاکی، opensees
  • محمدحسین تقوی پارسا*، علی گراوند صفحات 369-382

    استفاده از دیوارهای حایل بتنی به دلیل جرم زیاد گزینه مطلوبی برای مقاومت در برابر انفجار است. این دیوارها عموما به صورت بتن آرمه یا بتن الیافی ساخته می شوند. در این پژوهش اثرات تخریبی انفجار بر دیوار حایل از جنس بتن آرمه و بتن الیافی مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور، دیوار در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و بارهای انفجار متفاوت در فواصل مختلف بر آن اعمال شده است. سپس برای بررسی خرابی حاصل از انفجار، مواد منفجره در سه حالت چسبیده به دیوار، در فاصله یک متری و در فاصله ده متری از دیوار، عمود بر بالاترین نقطه میانی سازه و نیز محل اتصال دیوار و زمین مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که انفجار در محل اتصال دیوار و زمین تاثیرات مخرب تری نسبت به انفجار در بالاترین نقطه دیوار دارد. بارهای منجر به تخریب دیوار بتن آرمه و بتن الیافی در محل اتصال دیوار به زمین، در فاصله چسبیده به آن برابر با 5 کیلوگرم C4 و 10 کیلوگرم TNT و در فاصله یک متری از دیوار برابر با 15 کیلوگرم C4 و 15 کیلوگرم TNT خواهد بود. در فاصله 10 متری از دیوار و در محل اتصال دیوار به زمین، بارهای منجر به تخریب برابر با 60 کیلوگرم C4 و 70 کیلوگرم TNT برای دیوار بتن آرمه و 90 کیلوگرم C4 و 100 کیلوگرم TNT برای دیوار بتن الیافی می باشد. همچنین انفجار در فاصله چسبیده به دیوار و یک متری، تاثیر موضعی بر دیوار داشته و باعث خرابی های موضعی می گردد. این در حالی است که انفجار در فاصله ده متری به علت فاصله زیاد انفجار از دیوار به صورت موضعی عمل نکرده و برای تخریب دیوار در این فاصله ماده منفجره بیشتری لازم است.

    کلیدواژگان: انفجار، آباکوس، دیوار بتن آرمه، بتن الیافی، خرابی
  • حمیدرضا شریف مقدم، رضا دشتی* صفحات 383-389
    برای افزایش میزان تاب آوری سامانه توزیع در برابر مخاطرات باید قبل از حادثه، ارزش دارایی های سامانه تحت کنترل با در نظر گرفتن فاکتورهای مختلف مشخص باشد تا در زمان بحران بازیابی بارهای ازدست رفته با سرعت و کیفیت بهتری انجام پذیرد. در این مقاله اساس مدل سازی بر مبنای قیمت است که در آن ارزش بار، جهت درنظر گرفتن اهمیت سمت تقاضا؛ نرخ خرابی، جهت بررسی دسترس پذیری خط؛ ارزش ذاتی خطوط، جهت درنظر گرفتن هزینه سرمایه گذاری و همچنین فاکتور توپولوژی، جهت تاکید بر آرایش شبکه مدنظر قرار داده شد. همچنین برای مشاهده تاثیر DG در ارزش گذاری خطوط شبکه، در دو حالت شبکه با DG  و بدون DG  مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج حاصل علاوه برنشان دادن حساسیت شبکه به عوامل اثرگذار، نشان می دهد اضافه کردن تولیدات پراکنده این پتانسیل رادار است تا رتبه بندی ارزش گذاری را تغییر دهد و در بهبود روند بازیابی شبکه توزیع مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: تاب آوری، سامانه های توزیع، ارزش گذاری دارایی ها، پدافند غیرعامل، تولیدات پراکنده
  • امیرحسین طیبی، رضا شریفی*، امیرحسین سالمی، فرامرز فقیهی صفحات 391-401

    با توجه به خودکارسازی شبکه های قدرت و مبادله داده ها در یک زیرساخت مخابراتی، احتمال طرح ریزی حمله سایبری بسیار بالا است. در این راستا بهینه سازی بودجه های حمله و دفاع در حمله سایبری در شبکه قدرت از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله در راستای فاز تهاجم سایبری به شبکه قدرت، انتخاب آسیب پذیرترین شین عملیاتی با استفاده از فن تخمین حالت طی الگوریتم جدیدی تحلیل و شبیه سازی شده است. برای این منظور تزریق داده غلط به اطلاعات ارسالی از PMU به گونه ای که قابل تشخیص برای بهره بردار شبکه تحت تهاجم نباشد صورت می پذیرد. به عنوان یک مطالعه موردی پیاده سازی الگوریتم پیشنهادی برای یک شبکه 14 شین IEEE انجام شده است و بهترین شین ازنظر قرارگیری تحت تهاجم شناسایی شده است. عملکرد این الگوریتم مبنی بر نتایج حاصل از تخمین حالت شبکه پس از رخداد حمله سایبری بر روی شین های مختلف است. درنهایت قسمتی از شبکه که تخریب اطلاعات در آن بخش بیشترین آسیب را به شبکه وارد می کند مشخص می شود.

    کلیدواژگان: تزریق داده غلط، حمله غیرقابل تشخیص، سامانه قدرت، تخمین حالت، بردار اندازه گیری
  • سیاوش یاری، حمید خوشخو*، عرفان اسدی صفحات 403-414
    بمب های گرافیتی از جمله سلاح های غیر مخرب مدرن هستند که با ایجاد اتصال کوتاه در سامانه های قدرت منجر به وقوع خاموشی سراسری در این شبکه ها می شوند. هدف اصلی این مقاله ارایه یک سامانه حفاظت ویژه (SPS) جهت جلوگیری از وقوع ناپایداری ولتاژ بلندمدت پس از حملات گرافیتی است. در این سامانه حفاظت ویژه، برای آنکه اقدامات اصلاحی با هماهنگی مناسبی انجام شود و خطر ناپایداری کاهش یابد، با استفاده از مفهوم فاصله الکتریکی، شبکه قدرت به چند ناحیه کنترل ولتاژ (VCA) تقسیم می شود. سپس با توجه به وضعیت پایداری ولتاژ در هر ناحیه که به کمک شاخص RPRI تعیین می شود، سامانه حفاظت ویژه ارایه شده برای جلوگیری از ناپایداری ولتاژ بلندمدت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در این مقاله، با استفاده از محیط DPL نرم افزار DIgSILENT PowerFactory، سامانه حفاظت ویژه پیشنهاد شده بر روی شبکه های IEEE 39-Bus و Nordic32 پیاده سازی و آزمایش شده است. نتایج شبیه سازی های انجام شده در شرایط وقوع اغتشاش های N-1، N-2 و N-3  مختلف و مقایسه آن ها با روش های پیشین، تایید کننده عملکرد مناسب روش پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: بمب گرافیتی، ناپایداری ولتاژ بلندمدت، سامانه حفاظت ویژه
  • سعید عسکری، حبیب سهامی*، عباس علی آبادی صفحات 415-427
    فناوری های ذخیره ساز الکتریکی سطوح متفاوتی از مراحل اولیه تحقیق و توسعه را دارا می باشد و امروزه در سامانه های قدرت به ویژه شبکه قدرت در ایران بسیار مورد توجه برنامه ریزان و بهره برداران قرار دارد. به دلیل  خصوصیت های ذاتی شبکه های برق و وجود آسیب پذیری های فراوان و در راستای حفاظت و  مصون سازی مراکز حیاتی کشور و حفظ اقتصاد و پایداری شبکه های برق به خصوص در شرایط پیک بار، لزوم استفاده از  سامانه های ذخیره ساز در شبکه های برق  اجتناب ناپذیر است. تحقیق حاضر با هدف توسعه استفاده از ذخیره سازهای الکتریکی در شبکه توزیع از منظر پدافند غیرعامل انجام شد که جهت تجزیه و تحلیل داده ها روش تحلیل محتوا (کیفی) و آمار توصیفی (کمی) انتخاب و نرم افزار GAMS به عنوان ابزار پردازش اطلاعات و شبیه سازی استفاده شده است. بررسی پیک مصرفی کشور نشان می دهد سامانه های ذخیره ساز نسبت به نیروگاه ها در جهت پیک سایی کاربری بهتر و بهینه تری دارند. پس از بررسی 7 نوع از بهترین باتری های کاربردی بر اساس شاخص های توان نامی، بازدهی، چگالی، انرژی، تخلیه خودی روزانه و طول عمر، باتری های لیتیوم یونی به عنوان مناسب ترین باتری جهت استفاده در سامانه های ذخیره سازی معرفی شده اند.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع برق، پدافند غیرعامل، ذخیره سازهای انرژی الکتریکی، باتری، GAMS
  • مهدی ملکی*، محمد لطفی صفحات 429-437
    امروزه حجم حملات پیشرفته سایبری در حال افزایش است، لذا استفاده از سامانه های تشخیص نفوذ در شبکه ها امری اجتناب ناپذیر است. یکی از مشکلات عمده در استفاده این سامانه ها حجم زیاد هشدارهای تولیدشده سطح پایین است. در این مقاله یکی از روش های حوزه داده کاوی به نام استنتاج ویژگی محور، استفاده شده است. اساس این روش تعمیم داده های سطح پایین به مفاهیم سطح بالاست. با توسعه این راهبرد در حوزه حملات سایبری، حجم هشدارهای حسگرهای تشخیص نفوذ کاهش داده شده است. این کاهش نه تنها باعث اختلال در شناسایی حملات نمی شود بلکه با تمرکز بیشتر در ویژگی های  مشترک حملات باعث افزایش دقت در تشخیص حملات خواهد شد. همچنین یکی از پایه های اساسی این روش، سلسله مراتب تعمیم است که برای ویژگی های موثر در حملات طراحی شده است. از نکات بارز دیگر این مقاله، ارایه یک روش شهودی مناسب در انتخاب ویژگی ها برای تعمیم است. برای ارزیابی روش پیشنهادی از مجموعه داده جدید CICIDS2017 استفاده شده است که کاستی های مجموعه داده های قبل خود را مرتفع نموده است. نتایج بیانگر کاهش هشدارها با نرخ 99 درصد در پایین ترین سطح تعمیم و میانگین 25 % در سطوح دیگر تعمیم است. در کنار ترافیک نرمال 14 نوع حمله مختلف شناسایی شده است که حمله Dos Hulk با فراوانی 8.16% بیشترین فراوانی و حمله Heartbleed با فراوانی 0004/0% کمترین فراوانی را دارا بوده اند. از دیگر قابلیت های ارایه شده در روش پیشنهادی، امکان عملیات پردازش تحلیلی برخط و داده کاوی چندبعدی در فضای حملات سایبری به کمک حرکت در سطوح مختلف تعمیم است.
    کلیدواژگان: سامانه تشخیص نفوذ، تعمیم ویژگی ها، داده کاوی چندبعدی، پردازش تحلیلی برخط، حملات چندمرحله ای
  • نرگس اسدنجفی، مهدی ملامطلبی* صفحات 439-450
    در خانه های هوشمند، اغلب اشیا با یکدیگر و با افراد خانه، در تعامل هستند. یکی از مزایای خانه هوشمند، امکان کنترل و نظارت بر خانه، از راه دور است. درعین حال، خانه هوشمند به طور بالقوه در معرض مشکلات امنیتی و نقض حریم خصوصی افراد است. با توجه به این که اشیاء درون خانه هوشمند، همواره در حال جمع آوری اطلاعات خصوصی از فعالیت های افراد هستند، اگر شخصی به اشیاء داخل منزل، به طور غیرمجاز دسترسی یابد، اشیا را تحت کنترل خود درآورده و به داده های خصوصی افراد دست یافته و باعث صدمه زدن به اشیا و یا فاش نمودن اطلاعات می نماید. جهت جلوگیری از این امر، افرادی که قصد استفاده از اشیاء داخل منزل را دارند، باید پیش از استفاده، احراز هویت گردند. در این مقاله، روشی برای بهبود احراز هویت افراد، مبتنی بر رمز یکبار مصرف با استفاده از کارت هوشمند و الگوریتم رمزنگاری منحنی بیضوی در سامانه خانه هوشمند، ارایه شده است. ارزیابی روش پیشنهادی توسط منطق بن و در محیط نرم افزار آویسپا انجام شده است. نتایج ارزیابی ها حاکی از بهبود احراز هویت متقابل بین کاربر و گره دروازه جهت مقابله با حملات متداول به خانه هوشمند، در مقایسه با روش های موجود است. به علاوه، روش پیشنهادی از حملات استراق سمع و حمله سرک کشی جلوگیری می نماید که اکثر روش های موجود، قادر به جلوگیری از آنها نیستند.
    کلیدواژگان: احراز هویت، خانه هوشمند، رمز یکبار مصرف، کارت هوشمند، رمزنگاری منحنی بیضوی
  • یدالله شهامت، جواد خلیل زاده*، علی ریاحی صفحات 451-463
    در این مقاله یک حسگر زیستی بلور فوتونی جدید جهت اندازه گیری ضریب شکست، پیشنهاد و مورد بررسی قرارگرفته است. سه ساختار تک، جفت و سه کاواکی طراحی ومطالعه شدند. در این ساختارها یک کاواک مرکزی به عنوان کاواک سنجش بین موج برهای ورودی و خروجی ساندویچ شده است. به منظور شبیه سازی و بررسی نحوه انتشار نور در ساختارها از روش تفاضل محدود در حوزه زمان و بسط موج تخت استفاده شده است. جذب مولکول های DNA موجود در محلول حسگری (PBS) منجر به تغییر در ضریب شکست موثر کاواک های سنجش شده و درنتیجه میزان عبوردهی طیفی از موج بر تغییر خواهد کرد. با بررسی میزان این تغییرات، فرآیند سنجش و تشخیص میسر می شود. با مطالعه اثر پارامترهای مختلف بر طیف خروجی ساختار، به منظور دستیابی به بهترین پارامترهای حسگری، مشاهده شد که پارامترهای هندسی ناحیه نقص و همچنین شعاع کاواک های کناری کاواک مرکزی، تاثیر قابل ملاحظه ای بر طیف ساختارها دارند. نتایج نشان دادند که ساختار تک کاواکی بیشینه حساسیت برابر باnm/RIU 345 و ساختار سه کاواکی بیشینه فاکتور کیفیت برابر با 531 را دارند. در مقایسه با ساختارهای قبلی انجام شده، ساختارهای پیشنهادی در این مقاله به نسبت کارایی به مراتب بهتری از خود نشان می دهند.
    کلیدواژگان: بلور فوتونی، زیست حسگر، .DNA
|
  • Safa Peyman *, Ali Ebrahimzade Pages 347-355
    In the recent years, advent of new technologies in the field of Structural Engineering, elements such as Sandwich Panels has attracted more attention, which are lightweight and highly resistant.Sandwich components are  the most widely used elements to resist against the pressure of explosion wave. The core of the sandwich panels does the most important role in absorbing and dissipating the energy of the explosion.And geometric shape of the core can have a decisive role in the amount of energy absorption. Accordingly, in this paper, the effect of geometric shape of the core of the steel sandwich panel on its behavior and amount of energy absorption against the explosion wave is analyzed by numerical methods. Abaqusfinite element software is used for simulation and analyzing. Validation of the responses obtained from numerical solution was performed with experimental data of valid papers. In the following, sandwich panels with four different types of regular and easily fabricated cores, were modeled under different pressures of explosive wave. And the effect of core geometry on the amount of energy absorption and displacement was investigated.Two important criteria in designing these types of sandwich panels are maximizing energy absorption and minimizing maximum displacement. The results show that at low pressures Model 4 with a quadrilateral horizontal core has the maximum energy absorption and minimum displacement value. However, at high pressures Model 2 with a hexagonal vertical core has the minimum displacement and Model 1 with a quadrilateral vertical has the maximum energy absorption. In other words related to the explosion pressure, a sandwich panel with the special geometry can have the best performance.
    Keywords: Sandwich Panel, Numerical Analysis, Explosion Wave, Energy Absorption
  • Soleiman Ghouhestani *, Mohammad Karkon, Majid Yaghoubi Pages 357-367
    Several hazards often affect the stability of structures, and when designing and analyzing the structure, this should be considered. With increasing seismic strength of the structure, the strength of the structure increases against other forces, such as the explosion force. One of the most commonly used building design systems for lateral loads is the use of a cross bracing system. Using cross braces with friction damper can have more damping and energy absorption compared to cross braces without friction damper; it will behave better in big bangs. In this paper, the effect of cross braces with a friction damper and no friction damper on the performance of concrete structures against explosive force has been studied. For this purpose, the displacement and relative displacement of the floors in different modes of loading of the explosion have been calculated. Finally, the results show the effect of friction damper on reducing lateral displacement and relative displacement of the floors, so that in the structure with the damper compared with the structure without a damper, the lateral displacement and relative displacement of the floors significantly decreased. Studies show that adding a friction damper to the structure increases the stiffness of the structure, so the frequency of the structure is reduced.
    Keywords: Blast Load, Cross Brace, Friction damper, opensees
  • M.H.Parsa* Pages 369-382

    Concrete retaining walls gratitude to their significant-high mass are considered a protective barrier and explosion resistance. The fabricated walls generally made of reinforced or fiber-reinforced concrete. This study deals with investigating the destructive effects of the explosion on retaining walls made of reinforced and fiber-reinforced concrete. For this purpose, the intended wall simulated by Abaqus software with various blast loads at different distances. Then, to investigate the damage caused by the explosion, the explosives were modeled in three positions attached to the wall, at a distance of one meter and at a distance of ten meters from the wall, perpendicular to the highest midpoint of the structure and the junction of wall and ground.The modeling results showed that the explosion at the connection of the wall to the ground has more destructive effects than the detonation at the highest point of the wall. The failure load of the reinforced concrete wall and fiber-reinforced concrete at the junction of the wall to the ground equals 5 kg C4 and 10 kg TNT and 15 kg C4 and 15 kg TNT at attached and distance of one meter from the wall respectively. The failure load was equal to 60 kg C4 and 70 kg TNT and 90 kg C4 and 100 kg TNT for reinforced concrete and fiber-reinforced concrete wall respectively at a distance of 10 meters from the wall and at the junction of the wall to the ground. Also, the explosion at the position attached to the wall and one meter from the wall showed local effects on the wall and occasion local damage. However, the explosion at a distance of ten meters did not act locally due to the large distance of the explosion from the wall, and more explosives are needed to destroy the wall at this distance.

    Keywords: Explosion, ABAQUS, Reinforced Concrete Wall, Fiber-Reinforced Concrete, Failure
  • Hamidreza Sharif Moghadam, Reza Dashti * Pages 383-389
    In order to increase the resilience of distribution system against natural disaster and human attacks, before the events, the value of the monitored system assets should be identified according to different factors so that during the crisis, restoring of lost loads be done faster and qualitatively better. This paper is based on price-based modeling in which load value, to consider the importance of demand side; failure rate, line availability; intrinsic value of lines, to consider investment cost, as well as topology factor, to emphasize The configuration of grid was taken into consideration. In order to observe the impact of DG on the grid lines evaluation, it was investigated in two states: with and without DGs. The results, in addition to demonstrating the network sensitivity to the influential factors, show that distributed generation has a potential to change ranking of valuation and to help improve the process of restoring the distribution system.
    Keywords: resilience, Distributed Networks, Asset Evaluation, Passive Defense, Distributed Generation
  • AmirHosein Tayebi, Reza Sharifi *, AmirHosein Salemi, Faramarz Faghihi Pages 391-401

    Considering the power grids automation and network data transferring in telecommunication infrastructure, the possibility of planning a cyber-attack grows up intensively. In this regard, the optimization of the budget for attack (BA) and budget for defense (BD) in a power network through cyber-attack is so crucial. In this paper, regarding the cyber invasion phase, the choice of the most vulnerable operating bus using the state estimation technique through a new algorithm is analyzed and simulated. For this purpose, false data injection is performed on the data sent from the PMU in such a way that it is not detectable to the network dispatching operator under the invasion. As a case study implementation of the suggested algorithm for a 14 IEEE bus network is carried out and the best bus in terms of exposure under attack is identified. The performance of this algorithm is based on the results obtained from state estimating of the grid after occurring a cyber-attack on different buses. Finally, the part of the grid, which the destruction of information in that part leads to the most damage to the grid, is determined.

    Keywords: false data injection, undetectable attack, power system, state estimation, measurement vector
  • Siavash Yari, Hamid Khoshkhoo *, Erfan Asadi Pages 403-414
    Graffiti bombs are one of the modern non-destructive weapons that by causing short circuit in the power systems result in blackout in these networks. The main purpose of this paper is to propose a Special Protection System (SPS) to prevent long-term voltage instability after graffite attacks. In this SPS, the power grid is divided into several voltage control area (VCAs) in order to carry out corrective actions in a coordinated manner and reduce the risk of the instability. Then, according to the voltage stability status of each area determined by RPRI index, the proposed SPS will be used to prevent long-term voltage instability. In this paper, using the DPL environment of DIgSILENT PowerFactory software, the proposed SPS is implemented and tested on IEEE 39-Bus and Nordic32 networks. The results of simulations performed under different N-1, N-2 and N-3 contingencies and comparison of them with previous ones verify the appropriate performance of the proposed method.
    Keywords: : Graffite Bombs, long term voltage stability, special protection system
  • Habib Sahami *, Abbas Aliabadi Pages 415-427
    Electric storage technologies have different levels of early stages of R&D, and today power systems, especially power grid in Iran, are highly regarded by planners and operators. Because of inherent characteristics of power networks and the presence of many vulnerabillities, using storage systems in power networks is inevitable in order to protect the critical infrastructures and maintain the economy and sustainability of electricity networks. The present study aims to develop the use of electrical storage devices in the distribution network from the passive defense perspective based on (qualitative) and descriptive statistics (quantitative) analysis with help of GAMS software. The country's peak courier survey shows that storage systems have more efficiency compared to power plants. In this investigation, seven types of best-performing batteries are analyzed, based on nominal power indices, efficiency, density, energy, daily insolubility and life span, and Lithium lion batteries are considered to be the most suitable for use in storage systems are introduced as most affordable.
    Keywords: Electrical Distribution Network, Passive Defense, Electric Storage Devices, Battery, GAMS
  • Mahdi Maleki *, Mohammad Lotfi Pages 429-437
    The volume of advanced cyber attacks is increasing today; hence the use of intrusion detection systems in networks is inevitable. One of the major problems by using these systems are considered as the high volume of low-level alarms produced. In the present paper, one of the data mining techniques called Attribute-Oriented Induction is utilized. The basis of this approach is to generalize low-level data to high-level concepts. By the development of this strategy in the field of cyber attacks, the volume of intrusion detection alarms has been decreased. This reduction not only disrupts the detection of attacks but by more focusing on the common features of the attacks, it will increase the accuracy of detection. Moreover, one of the basic foundations of this method is a generalized hierarchy designed for effective attack features. Another highlight of this investigation is to provide an intuitive approach to selecting features for generalization. The new CICIDS2017 data set was employed to evaluate the proposed method, which overcame the shortcomings of its previous data set. In conclusion, the results show a 99% decrease in alarms at the lowest generalization level and an average of 25% at the other generalization levels. In addition to the normal traffic, 14 different attack types were identified, with the Dos Hulk attack being the most frequent with 8.16% and the Heartbleed attack having the lowest frequency 0.0004%. Other capabilities were offered in the proposed method include the possibility of online analytical processing and multidimensional data mining in cyber attack space by moving at different levels of generalization..
    Keywords: Intrusion Detection System, Feature Generalization, Multidimensional Data Mining, OLAP, Multistage Attacks
  • Narges Asadnajafi, Mahdi Mollamotalebi * Pages 439-450
    In smart home, most things interact with each other and with people at home. One of the benefits of smart home is the ability to control and monitor home, remotely. At the same time, smart home is potentially exposed to security problems and violates privacy of individuals. Considering that objects inside the smart home are constantly collecting private information about people's activities, if someone accesses unauthorized objects indoors, he takes control of objects and gives them data Private individuals have access to or damaged objects or disclosure of information. To prevent this, people who intend to use home-made objects must be authenticated before using it. In this paper, we propose a method for improving individual authentication based on a one-use password using smart card and elliptic curve cryptography algorithm in the smart home system. The results of the evaluations indicate improved interoperability between the user and the gateway to counteract the attacking attack compared to existing methods.
    Keywords: Improving the Authentication in Smart Home Using One, Time Password, Elliptic, Curve Cryptography
  • Yadollah Shahamat, Javad Khalilzadeh *, Ali Reyahi Pages 451-463
    In this paper, a novel biosensor based on the photonic crystal for refractive index measurements is proposed and investigated. Three designs, known as single-cavity structure, duble and triple-cavities structures, are designed and studies. All the structures were composed of a main hole as a ring resonator localized between the input and output waveguides. Two-dimensional finite-difference time domain and plane-wave expansion methods are employed to study the output power spectrum of the structures. By absorbing DNA molecules in the PBS solution, the refractive index of the sensing holes differ which results to the output transmission spectrum of the structure shift and hence, the sensing process occure. We study the impact of different parameters on the sensing of the structures. Results show that the sensitivity of the sensor depends mainly on the geometrical properties of the defect region of the photonic crystal structure. Results shows that the single cavity and triplet structures have the best sensitivity equal to 345nm/RIU and 531compared to the other proposed sensors, respectivelly.
    Keywords: photonic crystal, Biosensor, DNA