Fiberteknologi for et sikrere samfunn
Fiberoptikk muliggjør kontinuerlig overvåkning av kritisk infrastruktur som veistrekninger og vannledninger. Fiberteknologien er i rask utvikling og vi i NORSAR bruker vår erfaring med å identifisere hendelser for å utforske hvordan teknologien kan brukes på flere områder. Vi benytter oss hovedsakelig av teknologien Distribuert Akustisk Sensing (DAS), hvor man bruker fiberoptiske kabler, som vanlige telekomkabler eller mer spesialiserte kabler, for å måle trykk og temperatur.
I 2021 bygde vi vårt første fiberoptiske testanlegg. Dette anlegget har fått navnet NOR-FROST og ligger ved vårt kontor på Kjeller. Vi planlegger å installere et større anlegg ved vår seismiske stasjon på Løten i 2022.
NOR-FROST består av tre 30 meter lange og 1 meter dype grøfter med forskjellig type fiberkabler i tre høyder i hver grøft. Dette anlegget brukes for å teste kabler og utstyr og er åpent for samarbeid for forsknings- og utviklingsformål. Anlegget har gitt oss verdifull erfaring i bruk av DAS-teknologi.
Figuren viser et tverrsnitt av de tre grøftene fylt med betong, grus og sand. Hvert lag består av forskjellige kabler og tomme rør for fremtidig utvidelse.
Et fiberoptisk målesystem er svært følsomt og kan ha en måletetthet ned til 1 meter over et strekk på opptil 170 kilometer. Disse målingene er sammenlignbare med jordskjelv-målinger og sanntidsdeteksjon av seismiske hendelser som vi har lang og bred erfaring med fra vårt store nettverk av seismiske stasjoner. Vår kompetanse og våre metoder danner et godt grunnlag for å lage løsninger for et sikrere samfunn.
Fiberoptiske målinger har mange anvendelsesområder, og varsling av snøskred er et av områdene hvor denne teknologien kan brukes. Snøskred er en stor samfunnsutfordring både i Norge og andre deler av verden. I samarbeid med Norconsult og Alcatel Submarine Networks Norway har vi inngått et innovasjonsprosjekt med Troms og Finnmark fylkeskommune om utvikling av en løsning basert på fiberoptiske kabler som skal varsle snøskred som treffer veier. I tillegg skal vi utvikle et system for trafikkovervåkning slik at vi kan se om det er biler i skredområdet. Systemet vil benytte maskinlæring for å øke nøyaktigheten og minimere falske alarmer.
Bruk av fiberoptiske kabler har store fordeler på dette feltet sammenlignet med mer tradisjonelle metoder som radar og geofoner. Fiberkabelen er nedgravd i bakken og er lite utsatt for fysiske påkjenninger og fungerer uavhengig av vær. Ett system kan dekke mange skredløp i et område.
Det er et stort behov for et slikt skredvarslingssystem basert på fiberoptikk. Fylkesvegene i Troms og Finnmark har rundt 200 snøskredpunkt og på landsbasis er det rundt 1500 snøskredpunkt. Omtrent halvparten av alle skredpunktene har naboskredløp. Det betyr at ett system kan dekke og detektere flere skredløp. Fysisk sikring av alle skredpunktene er estimert til omtrent 70 milliarder kroner, et fiberoptisk skredvarslingssystem kan derfor både redde menneskeliv og spare samfunnet for store kostnader.