Ny teknologi innen veiovervåkning
NORSAR samarbeider i et snøskredprosjekt som bruker fiberbaserte målinger for å se om biler kan være skjult av snøras. Fiberkabler som er gravd ned langs skredutsatte veier kan måle og overvåke rystelser forårsaket av blant annet ras og biltrafikk.
Skredvarslingssystem basert på fiberoptikk
NORSAR bruker sin ekspertise innen seismologi og seismisk overvåkning til å forbedre veiovervåkning på norske veier. Fiberkabler som er gravd ned langs skredutsatte veier kan måle og overvåke rystelser forårsaket av blant annet ras og biltrafikk.
Vi tester dette ut på et anlegg ved vårt kontor på Kjeller. Anlegget har fått navet NOR-FROST og har vist at fiberkabler som er gravd langs en vei, er godt egnet som rystelsesmåler. Det er et stort behov for et slikt skredvarslingssystem basert på fiberoptikk, selv om det ikke vil eliminere behovet for fysisk sikring.
NORSAR ønsker å teste bruken av målemetoden i Troms og Finnmark, der om lag 200 av Norges 1500 snøskredpunkt ligger. I de skredutsatte områdene kan ras gå fra skråninger i tusen meters høyde og bruke et halvt til ett minutt før det treffer veien. Forhåndsvarsling av skred er ikke målet med prosjektet, men å avdekke om et skred har kommet helt over veien, og om det befinner seg kjøretøy i rasmassene. Teknologien vil gjøre redningsarbeidet lettere for redningsmannskaper.
Fiberkabler langs norske veier
Fiberkabler er ofte gravd ned langs norske veier. Tidligere tester har vist at fiberkablene er godt egnet til å detektere vibrasjoner, både fra trafikk og ras. Dette gjelder både armerte og uarmerte fiberkabler, og enten de ligger i eller utenfor rør.
-Systemet måler et bredt frekvensspekter, fra lave til høye frekvenser. Som regel er det ledige fibre, såkalt mørke fibre – som det ikke er lys i, i rør langs veien. Vi kan bruke en av dem til måling. Alternativt kan vi grave ned egne kabler på 30 til 40 cm dybde langs veiene, sier NORSARs viseadministrerende direktør Arve E. Mjelva til Teknisk Ukeblad.
En helt standard optisk fiber kan brukes som sensor. Dette er samme teknologi som benyttes i telekommunikasjonen. I stedet for sender og mottaker på endene av fiberen, blir en elektrooptisk interrogator i den ene enden benyttet. Interrogatoren modulerer laserlyset som sendes inn, og måler fasen på lyset som reflekteres tilbake.
Distribuert Akustisk Sensing, DAS, hvor man kan bruke vanlige telekomkabler eller også mer spesialiserte fibroptiske kabler, er teknologien NORSAR hovedsakelig benytter. Mer konkret måler man ekstremt små strekkbelastningene som de akustiske bølgene påfører glasset i fiberen. Systemet kan fange opp små forstyrrelser rundt fiberen, og kan dermed måle jordskjelv, trafikk og snøras svært godt. Tester har vist at rystelser 150 km fra interrogatoren langs fiberen blir målt av systemet.
Samarbeid med Alcatel Submarine Networks Norway
Over lange avstander vil en lang fiberkabel med interrogator i enden fungere som et distribuert og kontinuerlig alternativ til seismometer. Selskapet Alcatel Submarine Networks Norway har utviklet interrogatoren.
Teknologien i alle anvendelser kan trolig ikke erstatte seismometeret som er basert på svært følsomme akselerometre. Likevel kan den vise seg nøyaktig og svært anvendelig fordi en måler langs hele fiberen. Hilde Nakstad, leder for Alcatel Submarine Networks Norway, tror teknologien i fiberne kan brukes samtidig som den benyttes til telekommunikasjon.