DAS - Distributed Acoustic Sensing

Bruken av fiberteknologi utvikler seg raskt, og hos NORSAR utnytter vi vår omfattende ekspertise innen vibrasjonsdeteksjon og seismisk overvåkning for å utforske og utvikle applikasjoner som er nyttig for samfunnet.

Fiberoptikk gir mange muligheter, inkludert mikroseismisk overvåkning, overvåkning av rørledninger og kabler, grensekontroll og sikkerhetsapplikasjoner, samt overvåkning av jernbane og motorveier. NORSAR bruker primært Distributed Acoustic Sensing (DAS)-teknologi, som benytter fiberoptiske kabler—enten eksisterende telekommunikasjonskabler eller mer spesialiserte. Systemet inkluderer en interrogator som bruker laserpulser for å oppdage små vibrasjoner i den fiberoptiske kabelen. Disse målingene gir kontinuerlig og presis lokalisering av vibrasjoner langs hele kabelens lengde, med en måletetthet ned til én meter over en strekning på opptil 150 kilometer. Ved å bruke edge computing og automatisert prosessering kan vi håndtere store mengder data og sette opp automatiserte prosesserings- og alarmsystemer.

Tilnærmingen er ikke ny: DAS-teknologi har blitt brukt til å overvåke rørledninger i petroleumsindustrien i over 10 år. Til tross for at teknologien er godt etablert i denne sektoren, er det betydelige forskjeller i rørledninger, innhold og trykksammenhenger, noe som krever videreutvikling av den eksisterende teknologien for å kunne brukes på andre områder. NORSAR tester muligheter og utvikler løsninger for bruk av DAS-teknologi på flere områder. Vi tilbyr også tilgang til toppmoderne fiberoptisk infrastruktur.

Automatisert snøskreddeteksjon og trafikkovervåking

Snøskredvarsling er et av områdene hvor denne teknologien nå blir brukt. Snøskred utgjør en betydelig samfunnsutfordring både i Norge og andre deler av verden. NORSAR, i samarbeid med våre partnere har utviklet en overvåkningsløsning for snøskred basert på bruk av fiberoptiske kabler nedgravd i vei. Systemet detekterer om et snøskred treffer veien og om noen kjøretøy befinner seg i skredområdet. Denne informasjonen kan brukes til å stenge veien og unngå ytterligere trafikk. Systemet ble testet i Holmbuktura i Troms, med pilotforsøk gjennomført mellom desember 2022 og mai 2024. Disse testene viste at fibersystemet pålitelig detekterer snøskred som treffer veien. Videre kan automatiske deteksjonsalgoritmer identifisere kjøretøy og kategorisere dem etter type, antall, hastighet og retning, alt uten behov for bilder for å sikre personvern.

Løsninger for trafikkovervåking og snøskredovervåking er under kommersialisering. Vi jobber også stadig for å utvikle nye bruks områder innen veiovervåking. Mulighetene inkluderer deteksjon av steinsprang, overvåking av veikvalitet for adaptivt vedlikehold og overvåking for forbedret trafikkflyt. For å realisere dette er vi er interessert i samarbeid for å etablere nye relevante teststrekninger.

Vannlekkasjer

Norge er blant de landene i Europa med den høyeste andelen drikkevann tapt under transport fra kilde til forbruker, med et gjennomsnitt på rundt 30% ifølge Statistisk sentralbyrå (SSB). Kostnaden for samfunnet er betydelig. NORSAR tester bruken av DAS for å detektere lekkasjer i lavtrykkvannrørledninger. I samarbeid med Hallingplast har NORSAR etablert et fullskala testanlegg i Ål, Hallingdal, for å utvikle og teste metoder for å detektere lekkasjer i vannrør. I tillegg har omfattende tester av teknologien blitt gjennomført i samarbeid med IVAR (Interkommunalt vann-, avløps- og renovasjonsverk) i Rogaland og også gjennom forskningsprosjektet LeakNor. Tester har også blitt utført på det eksisterende kommunale rørledningsnettet i steder som Lillestrøm. Resultatene er lovende.

Fiberoptisk infrastruktur

NORSAR tilbyr unike muligheter for testing av fiberteknologi, fra instrumenter og kalibreringssteder til fullskala overvåkningstestanlegg. Hver komponent bruker toppmoderne utstyr. Infrastrukturen er en del av den norske nasjonale infrastrukturen og er åpen for eksterne brukere.

NOR-FROST er i vår bakhage på Kjeller og består av tre parallelle grøfter, hver 30 meter lang og 1 meter dyp, fylt med henholdsvis betong, grus og sand. Ulike fiberkabler fra forskjellige leverandører er lagt på tre forskjellige dybder i hver grøft. Dette oppsettet støtter tre kjerneforskningsområder innen fibersensorteknologi: Distributed Acoustic Sensing (DAS), Distributed Strain Sensing (DSS) og Distributed Temperature Sensing (DTS). Testområdet gjør det mulig å sammenligne kabler, interrogatorer og opptaksparametere i et kontrollert miljø med enkel tilgang.

NORFOX er en fullskala fiberoptisk array lokalisert i Sørøst-Norge. Dens innovative design består av fem armer som stråler ut fra et sentralt punkt, hver omtrent 1750 meter lang og utstyrt med to kabler, totalt seks standard telekomfibre og to forbedrede fibre. Denne arrayen er samlokalisert med NORES seismometer-arrayen, og muliggjør forskning på seismologiske deteksjonskapabiliteter av fibersensorinstallasjoner, både i klassiske og array-konfigurasjoner. I tillegg legger den til rette for grunnleggende forskning på fiberteknologi, inkludert DAS og DTSS (Distributed Temperature and Strain Sensing), med unike muligheter for kalibrering av DAS-signaler.

NOR-DIP (Distributed Sensing Instrument Pool) tilbyr fibersensorutstyr til interesserte organisasjoner. Den inkluderer interrogatorer for akustisk sensing (tre ASN-OptoDAS og en Febus A1) og en NKT-LIOS DTSS for temperatur- og tøyningsmålinger. Fiber skjøte- og inspeksjonsverktøy er også tilgjengelige, med alt utstyr levert i feltklare transportkasser. Teknisk støtte er tilgjengelig ved forespørsel. Den fiberoptiske infrastrukturen er en del av den europeiske forskningsinfrastrukturen ECCEL ERIC og er finansiert av Norges forskningsråd.