Cyber-fysisk risiko: Hvordan IoT-fejl kan udløse elektriske brande i industrielle netværk

Over 1,35 milliarder kroner personer blev påvirket af datakompromitteringer i USA i løbet af 2024. Disse angreb spænder fra et simpelt fejlplaceret betalingskort til malware, der inficerer et industrielt stykke udstyr. Mens automatiseringer har gjort livet lettere i mange tilfælde, udsætter specifikke enheder virksomheder for højere risiko.

Væksten i Industrial IoT (IIoT) er ved at ændre den måde, vi producerer på. Smarte sensorer, fjernovervågning og forudsigelige analyser hjælper alle med at Katodisk korrosion eller elektrisk belastningsbalancering, men de stiller også ekstra krav til fysiske systemer. Det kan føre til elektrisk brandfare, når sådanne IIoT-enheder forårsager fejl.

Det sidste, enhver organisation har brug for, er skjulte cyberfysiske risici, som kan forårsage eller afbryde brandbekæmpelsesstrategier. Proaktive vurderinger er afgørende for at sikre, at disse enheder hjælper og ikke hindrer driften.

Cyberangreb kan manipulere fysiske systemer til farlige tilstande

De fleste cyberangreb er rettet mod finans eller forsikring. I 2021 blev fremstillingsindustrien den næsthøjeste mål for sådanne angreb. Ikke bare anlæg, der fokuserer på olieraffinaderi eller cementproduktion, men også den vigtige infrastruktur og de regeringsorganer, der understøtter det civile liv.

Phishing, ransomware, interne brud og udstyrssabotage på grund af sårbarheder i IIoT-enhedssoftware er alle reelle risici, der truer dine elektriske systemer, især når de er forbundet med SCADA-systemer. Disse enheder kan manipuleres til at sende falske rapporter eller alarmer til maskiner, tilsidesætte sikkerhedsprotokoller og forfalske temperatur- og spændingsmålinger. Alt kan se ud til at fungere inden for sikre parametre, mens en hacker på den anden side af kloden i virkeligheden skruer op for et system, så det bliver overophedet og forårsager brand.

Huller i integrationen efterlader farlige blinde vinkler

De fleste industrianlæg i dag har en blanding af ældre elektriske systemer med en vis integration af moderne IoT-platforme. Det kan være overvågning af el-distribution, HVAC-automatisering, lysstyring, energistyring eller fjernstyring af maskiner. Hvis der er dårlig interoperabilitet mellem disse systemer, kan og vil det føre til ubesvarede signaler og forsinkede reaktioner på fejl.

Forestil dig, at en backup-generator til en sundhedsudbyder ikke bliver bemærket af et separat energiovervågningsdashboard, bare fordi de to systemer ikke er ordentligt synkroniseret. Det enkelte fejlpunkt repræsenterer et hul, der kan få det primære system til at forblive under fuld belastning, selv når backupgeneratoren stille og roligt overopheder.

Hardware-mangler og dårlige installationer øger risikoen

Den mest almindelige risiko mellem IoT-enheder og dine systemer er den fysiske installation. Brandrisiko opstår, fordi kablerne ikke er afsluttet korrekt, eller fordi forbindelserne ikke er spændt efter specifikationerne. Lysbuefejl fra dårlige forbindelser er stadig den Den største årsag til elektriske brande, og IIoT-installationer tilføjer komplekse lag til den proces.

Installer aldrig IIoT eller simpel IoT-hardware uden først at konsultere et kvalificeret team af erfarne elektrikere eller teknikere. Retsmedicinske ingeniører. De kan foretage en elektrisk belastningsanalyse og revidere dine systemer for at sikre, at forbindelserne er nøjagtige, fungerer som designet og ikke belaster nogen komponenter yderligere. En “plug and play”-IoT-enhed kan virke harmløs, men når den udsættes for stress, kan den hurtigt bidrage til kredsløbssvigt og termisk antændelse.

Overbelastning og ubalance i belastningen fra for mange enheder

Der er ingen tvivl om, at IIoT kan forbedre systemeffektiviteten. A Seneste blogindlæg fra den førende producent GE fremhæver, hvordan IIoT-teknologi gør det muligt for sensorer at indsamle data, lagre dem trådløst og bruge analyser og maskinlæring (ML) til at levere rapportering eller informere om beslutningstagning.

Selv om disse fordele er stærke, kan de føre til, at nogle virksomheder overbelaster deres elektriske systemer ved at tilpasse teknologien for hurtigt. Sneboldeffekten af dusinvis af enheder, der kommunikerer med hinanden 24/7, giver ekstra strømtræk og genererer mere varme. Du skal foretage regelmæssige elektriske belastningsanalyser for at minimere risikoen for overbelastning af forgreningskredsløb og paneler.

De mest almindelige IIoT-fejlkilder

For at gøre det klart, kommer IIoT i et enormt varieret sæt af formfaktorer. Det, der fungerer for et affaldsenergianlæg i Houston, vil ikke være det samme for et genbrugsanlæg i Maine. Derfor hjælper det at hyre et ingeniørfirma, når man installerer flere IIoT-enheder. Du vil have nogle “heads up” om de mest almindelige IIoT-fejlkilder, f.eks:

• Sensordata bliver fejlbehæftede, indsamler flag af dårlig kvalitet
• Kontrolsvigt med PLC'er eller controllere, der ikke har en backup-strømkilde på plads
• Fejl i kontrolkommunikationen på grund af fejl i netværkskommunikationen
• Lange forsinkelser i softwareopdateringer skaber systemiske overbelastninger
• Fejlbehæftede eller overbelastede kredsløb
• Dårlig installation og vedligeholdelse
• Aldrende eller beskadiget udstyr
• Cyberangreb får kontrol over forbundne industrielle miljøer
• Miljømæssige faktorer
• Grov uagtsomhed på grund af forkert træning og tilsyn

IIoT er ikke farligt i sig selv. Når de implementeres godt og vedligeholdes korrekt, kan de reducere risikoen for elektriske brande betydeligt. Smarte sensorer kan hjælpe med at opdage unormale varmesignaturer, før afbryderen udløses, eller advare teams om kredsløbsbelastning fra problemer med belastningsbalancering. Der kan endda være automatiserede nedlukningsprotokoller til at isolere fejl og begrænse termisk ophobning. Men alle disse fordele er afhængige af et rent, sikkert og velintegreret netværk.

Sagt på en anden måde er IIoT kun så sikker som den infrastruktur og de processer, der understøtter den. Du skal planlægge regelmæssige inspektioner af kvalificerede ingeniører, sikre, at softwaren er opdateret, uddanne dine medarbejdere og ledere i cybersikkerhedsforanstaltninger og sikre, at alle, fra toppen og ned, forstår risiciene.

Bedste praksis for ingeniørteams og facility managers

Hos Dreiym Engineering ønsker vi ikke at komme ud til dig for en retsmedicinsk ingeniørrådgivning efter en brand. Hvis vi er der, betyder det, at der er sket noget virkelig slemt, og at du har brug for en ekspert. Vi vil meget hellere hjælpe dig med at forhindre skader i første omgang. Derfor får du her nogle praktiske tips, som du kan bruge til at sikre, at dine IIoT-enheder ikke gør skade:

• Planlæg altid regelmæssige elektriske belastningsanalyser, så ubalancer i belastningen eller stress i kredsløbet ikke går ubemærket hen.
• Brug interne teams eller hyr konsulenter til cyberfysiske audits for at verificere samspillet mellem dine digitale systemer og den fysiske infrastruktur, især med koblingsanlæg og kontrolrum.
• Håndhæv forskellige adgangskontroller omkring SCADA- og IIoT-enheder samt sikker enhedskonfiguration.
• Saml alle dine overvågningssystemer (HVAC, el, nødstrøm, vand osv.), så de kommunikerer via et enkelt dashboard, som dine ledere hurtigt kan vurdere.

Den sidste forebyggende foranstaltning, du bør tage, er at verificere alle installationer med en ekspert. Du må ikke risikere at få en praktikant til at installere sensorer, hvis vedkommende ikke er ordentligt uddannet. Du vil have en person med ekspertise på området, så du ikke bare får systemet korrekt online, men også får indsigt i, hvordan du vedligeholder det eller identificerer potentielle fejl i fremtiden.

Lad ikke smarte enheder forårsage dumme brande

Kraften i IIoT-enheder ændrer drastisk, hvordan produktions- og industrianlæg fungerer. Tricket er ikke at lade cyberfysisk sikkerhed blive et problem for brandsikkerheden. Selv om hver sensor eller controller kan give forbedret synlighed, introducerer den også yderligere sårbarheder.

Gør dit bedste for at undgå IoT-fejl, hvad enten det er hacking, dårlig integration eller hardwarefejl, ved at samarbejde med eksperter. Når det er gjort, ansæt vores team hos Dreiym Engineering til revisioner, elektrisk belastningsafbalancering, jordtest og kortslutningsanalyse. Vi kan tilbyde den lille ekstra tryghed, som du, din forsikring og dit juridiske team foretrækker.