Search

This report discusses contextual factors that need to be considered when conducting an indicator-based resilience assessment of smart critical infrastructures (SCIs). It includes legal issues, organizational requirements, as well as ethical considerations.

The report discusses the challenges posed by four types of threats -terrorist attacks, cyber attacks, extreme weather and social unrest- on the SmartResilience case studies. The way this analysis was conducted was by assessing these threats using a 5x5 framework matrix. The two axes of the matrix were phases (understand risks, anticipate/prepare, absorb/withstand, respond/recover, adapt/learn) and dimensions (system/physical, information/data, organizational/business, societal/political, cognitive/decision-making). Each individual matrix block was discussed by subject experts who identified specific challenges and implications for each matrix element and rated its relevance (high, medium, low). In terms of the results, the system/physical dimension received the highest number of important challenges. Overall, the most important singular element was to understand risks in the organizational/business dimension. The least importance was attributed to the adapt/learn phase.

Det finns stor potential i att effektivare övervaka och styra pumpstationer i vatten- och avloppsledningsnät i de allra flesta städer och samhällen. Kan man tidigt upptäcka fel i pumpstationer eller onormala förhållanden i ledningsnätet kan man förbättra reningen samt undvika bräddning med vattenmängder som annars går ut orenade i miljön. Projektets mål är att utveckla metodik och verktyg för övervakning av pumpstationer för att säkerställa att driften är normal och ge tidiga varningar när en pumpstation får problem samt att ta fram en prioritering av var insatser för att minska tillskottsvattnet har störst effekt. Metodiken bygger på att jämföra drifttillståndet från historiska data under normala förhållanden med driftsförhållandet nu och se om man hittar avvikelser. Ett annat sätt att hitta avikelser på är att jämföra pumpstationens driftdata med närliggande pumpar eller pumpstationer för att se om förhållandet förändrats över tid vilket kan bero på slitage eller ökad mängd tillskottsvatten. Projektet har resulterat i konkreta verktyg som kan ha stor nytta vid kommunernas arbete med att förebygga problem i avloppledningsnätet. Vi kan nu göra en automatisk diagnosticering av ett pumpnätverk där användaren får ut vilka stationer som är särskilt drabbade av tillskottsvatten och där mycket kan vinnas på att sätta in åtgärder. Resultaten kan användas för att prioritera de områden där insatser kan göra störst skillnad både ekonomiskt och för miljön. I samband med detta får användaren dessutom ut en enkel uppskattning av hur mycket av det som pumpas som kommer från den faktiska förbrukningen på nätet. Vi har påvisat att drifttiderna i pumpstationerna är korrelerade med regnmängden i området och förhållandet kan anses vara kausalt. Tillsammans med korrelationerna mellan stationerna i avloppsnätet ger det viktig information om tidsförskjutningarna i systemet, vilket i sin tur är viktig för att kunna vidta preventiva åtgärder vid stora regnmängder. Uppföljning på trenden för pumpkvoten, som beräknas genom att ta kvoten mellan pumparna i samma pumpgrop vilka används växelvis, ger en indikation på drift av enskilda pumpar. Metodiken och verktygen kan göra det möjligt för användarna att övergå till behovsstyrt underhåll istället för att arbeta utifrån underhållsscheman. Det kan dessutom möjliggöra ett mer preventivt arbete med färre nödavledningar som följd och minskat antal nödutryckningar. Det krävs dock vidare utveckling för att få ut den fulla potentialen i tekniken. För att ta resultaten vidare behöver samarbetet med Borås Energi och Miljö fortsätta med regelbundna diagnostiseringar. I dagsläget finns det inget enkelt sätt för driftspersonalen att få ut resultaten från verktygen för diagnostisering. Nästa steg blir därför att utveckla ett användargränssnitt för att tillgängliggöra verktygen för användare i Sverige. Det finns stor potential i att effektivare övervaka och styra pumpstationer i vatten- och avloppsledningsnät i de allra flesta städer och samhällen. Kan man tidigt upptäcka fel i pumpstationer eller onormala förhållanden i ledningsnätet kan man förbättra reningen samt undvika bräddning med vattenmängder som annars går ut orenade i miljön. Projektets mål är att utveckla metodik och verktyg för övervakning av pumpstationer för att säkerställa att driften är normal och ge tidiga varningar när en pumpstation får problem samt att ta fram en prioritering av var insatser för att minska tillskottsvattnet har störst effekt. Metodiken bygger på att jämföra drifttillståndet från historiska data under normala förhållanden med driftsförhållandet nu och se om man hittar avvikelser. Ett annat sätt att hitta avikelser på är att jämföra pumpstationens driftdata med närliggande pumpar eller pumpstationer för att se om förhållandet förändrats över tid vilket kan bero på slitage eller ökad mängd tillskottsvatten. Projektet har resulterat i konkreta verktyg som kan ha stor nytta vid kommunernas arbete med att förebygga problem i avloppledningsnätet. Vi kan nu göra en automatisk diagnosticering av ett pumpnätverk där användaren får ut vilka stationer som är särskilt drabbade av tillskottsvatten och där mycket kan vinnas på att sätta in åtgärder. Resultaten kan användas för att prioritera de områden där insatser kan göra störst skillnad både ekonomiskt och för miljön. I samband med detta får användaren dessutom ut en enkel uppskattning av hur mycket av det som pumpas som kommer från den faktiska förbrukningen på nätet. Vi har påvisat att drifttiderna i pumpstationerna är korrelerade med regnmängden i området och förhållandet kan anses vara kausalt. Tillsammans med korrelationerna mellan stationerna i avloppsnätet ger det viktig information om tidsförskjutningarna i systemet, vilket i sin tur är viktig för att kunna vidta preventiva åtgärder vid stora regnmängder. Uppföljning på trenden för pumpkvoten, som beräknas genom att ta kvoten mellan pumparna i samma pumpgrop vilka används växelvis, ger en indikation på drift av enskilda pumpar. Metodiken och verktygen kan göra det möjligt för användarna att övergå till behovsstyrt underhåll istället för att arbeta utifrån underhållsscheman. Det kan dessutom möjliggöra ett mer preventivt arbete med färre nödavledningar som följd och minskat antal nödutryckningar. Det krävs dock vidare utveckling för att få ut den fulla potentialen i tekniken. För att ta resultaten vidare behöver samarbetet med Borås Energi och Miljö fortsätta med regelbundna diagnostiseringar. I dagsläget finns det inget enkelt sätt för driftspersonalen att få ut resultaten från verktygen för diagnostisering. Nästa steg blir därför att utveckla ett användargränssnitt för att tillgängliggöra verktygen för användare i Sverige. I samtliga 290 kommuner i Sverige ser avloppsledningsnäten ut på likande sätt. Det finns stor potential i att effektivare övervaka och styra pumpstationer i vatten- och avloppsledningsnät i de allra flesta städer och samhällen. Kan man tidigt upptäcka fel i pumpstationer eller onormala förhållanden i ledningsnätet kan man förbättra reningen samt undvika bräddning med vattenmängder som annars går ut orenade i miljön. Projektets mål är att utveckla metodik och verktyg för övervakning av pumpstationer för att säkerställa att driften är normal och ge tidiga varningar när en pumpstation får problem samt att ta fram en prioritering av var insatser för att minska tillskottsvattnet har störst effekt.

Systemet för Byggvarudeklarationen har idag en omfattande användning och är i jämförelse med andra länder ett unikt system för miljöinformation. Systemet har i dagsläget fler än 10 000 deklarerade byggvaror. Det är accepterat av både leverantörer och användare av byggvaror som ett överenskommet format för att lämna miljöinformation. Informationen används för att dokumentera och göra miljöanpassade materialval vid nyproduktion, drift och ändring av byggnader. Innehållet i deklarationerna garanteras av den enskilde byggvaruleverantören. I föreliggande projekt har Byggvarudeklarationen uppdaterats i enlighet med förändrad lagstiftning, nya marknadskrav samt anpassats för att informationen ska kunna hanteras digitalt genom förädlingskedjan inom samhällsbyggnadssektorn. Lagstiftning som har legat till grund för uppdateringen är: - Byggproduktförordningen och kraven på prestandadeklaration -REACH, CLP och RoHS - Direktivet om offentlig upphandling När det gäller marknadskraven är det främst de olika miljöcertifieringssystem (Miljöbyggnad, BREEAM, LEED) för byggnader som idag tillämpas i Sverige som har varit utgångspunkten för förändringarna. Det digitala formatet har utvecklats med fokus på att göra Byggvarudeklarationerna spårbara genom unika dokumentidentiteter dvs att enskilda artiklar har en koppling till en unik byggvarudeklaration. XML-schema även utvecklats utifrån det överenskomna innehållet så att all miljöinformation kan överföras digitalt. Vidare har en applikation och en databas utvecklats som ska användas av den som vill upprätta en digital byggvarudeklaration. Den nya byggvarudeklarationen innehåller följande 11 avsnitt: 1. Grunddata 2. Hållbarhetsarbete 3. Innehållsdeklaration 4. Råvaror 5. Miljöpåverkan 6. Distribution 7. Byggskede 8. Bruksskede 9. Rivning 10. Avfallshantering 11. Innemiljö Systemet för Byggvarudeklarationen har idag en omfattande användning och är i jämförelse med andra länder ett unikt system för miljöinformation. Systemet har i dagsläget fler än 10 000 deklarerade byggvaror. Det är accepterat av både leverantörer och användare av byggvaror som ett överenskommet format för att lämna miljöinformation. Informationen används för att dokumentera och göra miljöanpassade materialval vid nyproduktion, drift och ändring av byggnader. Innehållet i deklarationerna garanteras av den enskilde byggvaruleverantören. I föreliggande projekt har Byggvarudeklarationen uppdaterats i enlighet med förändrad lagstiftning, nya marknadskrav samt anpassats för att informationen ska kunna hanteras digitalt genom förädlingskedjan inom samhällsbyggnadssektorn. Lagstiftning som har legat till grund för uppdateringen är: - Byggproduktförordningen och kraven på prestandadeklaration -REACH, CLP och RoHS - Direktivet om offentlig upphandling När det gäller marknadskraven är det främst de olika miljöcertifieringssystem (Miljöbyggnad, BREEAM, LEED) för byggnader som idag tillämpas i Sverige som har varit utgångspunkten för förändringarna. Det digitala formatet har utvecklats med fokus på att göra Byggvarudeklarationerna spårbara genom unika dokumentidentiteter dvs att enskilda artiklar har en koppling till en unik byggvarudeklaration. XML-schema även utvecklats utifrån det överenskomna innehållet så att all miljöinformation kan överföras digitalt. Vidare har en applikation och en databas utvecklats som ska användas av den som vill upprätta en digital byggvarudeklaration. Den nya byggvarudeklarationen innehåller följande 11 avsnitt: 1. Grunddata 2. Hållbarhetsarbete 3. Innehållsdeklaration 4. Råvaror 5. Miljöpåverkan 6. Distribution 7. Byggskede 8. Bruksskede 9. Rivning 10. Avfallshantering 11. Innemiljö This report is only available in Swedish. English summary is available in the report. I detta projekt har Byggvarudeklarationen uppdaterats i enlighet med förändrad lagstiftning, nya marknadskrav samt anpassats för att informationen ska kunna hanteras digitalt genom förädlingskedjan inom samhällsbyggnadssektorn.

The today quarry planning at Klinthagen is rough, which provides an opportunity to introduce new exciting methods to improve the quarry gain and efficiency. Nordkalk AB, active at Klinthagen, wishes to start a new quarry at a nearby location. To exploit future quarries in an efficient manner and ensure production quality, multivariate statistics may help gather important information. In this thesis the possibilities of the multivariate statistical approaches of Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS) regression were evaluated on the Klinthagen bore data. PCA data were spatially interpolated by Kriging, which also was evaluated and compared to IDW interpolation. Principal component analysis supplied an overview of the variables relations, but also visualised the problems involved when linking geophysical data to geochemical data and the inaccuracy introduced by lacking data quality. The PLS regression further emphasised the geochemical-geophysical problems, but also showed good precision when applied to strictly geochemical data. Spatial interpolation by Kriging did not result in significantly better approximations than the less complex control interpolation by IDW. In order to improve the information content of the data when modelled by PCA, a more discrete sampling method would be advisable. The data quality may cause trouble, though with sample technique of today it was considered to be of less consequence. Faced with a single geophysical component to be predicted from chemical variables further geophysical data need to complement existing data to achieve satisfying PLS models. The stratified rock composure caused trouble when spatially interpolated. Further investigations should be performed to develop more suitable interpolation techniques.

Critical infrastructure systems do not operate isolated from each other. They are highly interconnected. For instance, telecommunication systems require a supply of energy to operate. These interconnections can go in one direction or be mutual. For example, energy systems, in turn, require a functioning telecommunication infrastructure to be operated efficiently. It follows that a large number of infrastructure properties, including resilience, their efficiency, operational state, etc., are not only a function of the state of the given infrastructure itself, but also of all other critical infrastructure systems where interdependencies exist. A direct consequence of this is that a shock or adverse event that impacts one critical infrastructure can result in cascading failures and ripple effects at various scales in, both, space and time, that may ultimately impact larger systems. Due to these considerations, the SmartResilience project aimed from the beginning to analyse such interdependencies between the infrastructures that are considered in eight different case studies.

Critical infrastructure systems do not operate isolated from each other. They are highly interconnected. For instance, telecommunication systems require a supply of energy to operate. These interconnections can go in one direction or be mutual. For example, energy systems, in turn, require a functioning telecommunication infrastructure to be operated efficiently. It follows that a large number of infrastructure properties, including resilience, their efficiency, operational state, etc., are not only a function of the state of the given infrastructure itself, but also of all other critical infrastructure systems where interdependencies exist. A direct consequence of this is that a shock or adverse event that impacts one critical infrastructure can result in cascading failures and ripple effects at various scales in, both, space and time, that may ultimately impact larger systems. Due to these considerations, the SmartResilience project aimed from the beginning to analyse such interdependencies between the infrastructures that are considered in eight different case studies.

The main goal of task 5.1 according to the grant agreement has been to agree upon a common approach between the developers of the methodology and the end-users. Practically, it means that the objective of the task was to test it and provide feedback from the end-user on the early version of the methodology developed in T3.2. To accomplish this goal, the following was done: 1. A survey was performed with the case study owners (where the goal was to establish their baseline at the owners’ side). with respect to e.g. risk/resilience assessment, relevant threats and vulnerabilities, and possible cascading effects. Existing methods used for assessing risk/resilience were identified, along with knowledge about selected new concepts such as the resilience matrix and the resilience curve. The most common threats are the events related to natural hazards, followed by malicious attacks such as terrorist attacks and cyber-attacks. 2. An interactive workshop was organized with participation from the case study owners and the methodology developers (The goal was to present the new resilience assessment methodology and initiate its application to the case studies). During the workshop, the case study owners applied the methodology to answer the following questions: • What are the relevant and real issues and conventional indicators that are applicable to the respective scenarios in the case studies to measure the resilience of the SCI? • Which sources of big data can be used for defining possible indicators for each case study? • What are the dependencies and interdependencies foreseen in each case study? 3. The inputs from the case studies were consolidated in a common template. In this template, the case study owners answered the above questions and in the end, provided general feedback on the methodology. What was good? 1. Results are provided for all-but-one case study. 2. The end-users broadly understood the methodology. 3. They identified over 230 issues and 270 indicators basis the methodology for respective smart critical infrastructures. The issues and indicators were suggested based on measures applied in the case studies, relevant regulations and standards. In addition, the end-users suggested possible big data available in their case studies to derive smart and new resilience indicators. Further, they identified the dependencies and interdependencies and finally, summed up their feedback on the methodology. What is still open? 1. Completeness of the collected issues and indicators needs to be addressed, i.e., that there are enough issues and indicators to assess the resilience of the SCI 2. Quality of issues and indicators 3. Development of the parameters to measure the functionality of SCI over time 4. Specific aspects about the understanding of the issues and indicators amongst the case study partners. This area needs further attention and clarification, e.g. through training of the case study partners. An additional interactive workshop could be beneficial. The findings of this report, including clarification of issues and indicators, were presented and discussed in the workshops and meetings in Budapest on April 24-25, 2017 This report from T5.1 provides feedback for T 3.2 to improve the methodology(T3.2) in order to make it sufficiently clear for the end-users to apply. The issues and indicators (see Figure 1) provided here (and in T4.1) are important for assessing resilience, using the methodology in T3.2. In addition, some of the indicators may be relevant parameters for assessing the functionality of critical infrastructures (in T3.3). However, to assess the resilience in T5.3 -5.11, the completeness and quality of the issues and indicator still needs to be addressed. This may be facilitated in T3.3 and T4.1. Moreover, the dependencies and interdependencies findings are useful for T2.3 and T5.12 for the analysis of cascading effects.