Наука и технологические разработки: статья

ОТ КОММЕРЧЕСКОГО ОПТОВОЛОКОННОГО РАСПРЕДЕЛЕННОГО МОНИТОРИНГА ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ – К ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ
М.В. Дмитриенко 1 К.В. Кислов 2
1 ООО “Секьютел”
2 Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 102
Номер: 4
Год: 2023
Страницы: 64-74
УДК: 550.34
DOI: 10.21455/std2023.4-4
Ключевые слова: мониторинг протяженных объектов, распределенное акустическое зондирование, DAS, применение в сейсмологии данных DAS-мониторинга объектов
Аннотация: Современные системы мониторинга протяженных объектов основаны на методах бесконтактного обнаружения. Распределенное акустическое зондирование (DAS) – одна из таких технологий, которая быстро развивалась в последние годы. Благодаря высокой плотности каналов и работе в режиме реального времени, технология DAS перспективна во многих областях, таких как разведка нефти и газа и сейсмические наблюдения. В области мониторинга протяженных объектов применение DAS известно со второй половины 2000-х годов. Принципиально эти системы ничем не отличаются от систем DAS, используемых в геофизике: они состоят из расположенного вдоль протяженного объекта оптоволоконного кабеля и подключенного к его концу оптического регистрирующего блока (интеррогатора). Зачастую кабель не крепится к конструкциям объекта, а закапывается на небольшом расстоянии от него. Мы предлагаем обсудить возможность использования получаемых при охране протяженных объектов данных для параллельного решения геофизических задач. Эти дан-ные можно использовать в геофизике без подключения какого-либо дополнительного обо-рудования.
Список литературы: Дмитриенко М.В., Кислов К.В. О перспективах применения в геофизике существующих систем мониторинга протяженных объектов // III Всероссийская научная конференция с международным участием “Современные методы оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений”, Москва, 25–26 октября 2023 г. Материалы докладов и программа конференции / Под ред. А.П. Кержаева, А.И. Филипповой. М.: ИТПЗ РАН, 2023. С.83–86.

Кислов К.В., Гравиров В.В. Сейсмическая защита протяженных объектов // Инженерная защита. 2015а. № 6 (11). С.58–65.

Кислов К.В., Гравиров В.В. Сейсмический мониторинг и раннее предупреждение о земле-трясениях для протяженных объектов // Проблемы прогнозирования чрезвычайных си-туаций. Круглый стол. 17 сентября 2015 г. Сборник докладов. М.: ФКУ Центр “Анти-стихия” МЧС России, 2015б. C.164–173.

Ashry I., Mao Y., Wang B., Hveding F., Bukhamsin A.Y., Ng T.K., Ooi B.S. A review of distribut-ed fiber-optic sensing in the oil and gas industry // J. Lightwave Technol. 2022. V. 40, Iss. 5. P.1407–1431. https://doi.org/10.1109/JLT.2021.3135653

Baillet M., Trabattoni A., Van Den Ende M., Vernet C., Rivet D. A workflow to generate DAS based earthquake catalog, applied to an offshore telecommunication cable in central Chile // EGU General Assembly 2023, Vienna, 24–28 April 2023. EGU23-11782. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-11782

Li J., Kim T., Lapusta N., Biondi E., Zhan Zh. The break of earthquake asperities imaged by dis-tributed acoustic sensing // Nature. 2023. V. 620. P.800–806. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06227-w

Li Z., Shen Zh., Yang Y., Williams E., Wang X., Zhan Zh. Rapid response to the 2019 Ridgecrest earthquake with distributed acoustic sensing // AGU Advances. 2021. V. 2, Iss. 2. Art. e2021AV000395. 9 p. https://doi.org/10.1029/2021AV000395

Lindner F., Smolinski K., Scandroglio R., Fichtner A., Wassermann J. Seismic monitoring of permafrost dynamics at Mt. Zugspitze (German/Austrian Alps) // EGU General Assembly 2023, Vienna, 24–28 April 2023. EGU23-12107. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-12107

Lior I., Rivet D., Ampuero J.-P., Sladen A., Barrientos S., Sánchez-Olavarría R., Villarroel Opazo G.A., Bustamante Prado J.A. Magnitude estimation and ground motion prediction to harness fiber optic distributed acoustic sensing for earthquake early warning // EGU General Assembly 2023, Vienna, 24–28 April 2023. EGU23-13803. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-13803

Maggio G., Trafford A., Donohue S. Near-surface seismic characterisation of a railway em-bankment slope using fib re-optic distributed acoustic sensing // EGU General Assembly 2023, Vienna, 24–28 April 2023. EGU23-12213. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-12213

Mekhtiev A., Alkina A., Neftissov A., Kazambayev I., Kirichenko L. Overview of intelligent sys-tems for monitoring the integrity of technical objects based on distributed fiber-optic sensors // Information Technology and Implementation, Kyiv, 30 November – 02 December 2022. P.290–306. URL: https://ceur-ws.org/Vol-3347/Paper_25.pdf

Nakamura Y., Saita J. UrEDAS, the earthquake warning system: Today and tomorrow // Earth-quake Early Warning Systems / Eds. P. Gasparini, G. Manfredi, J. Zschau. Berlin; Heidel-berg: Springer, 2007. P.249–281. https://doi.org/10.1007/978-3-540-72241-0_13

Pleshkov D., Akhmedov E., Psel N., Turbin A. OMEGA-LDACS: Safer detection with the distrib-uted acoustic sensor. 3R // Technical Journal for Piping System Integrity and Efficiency. Pipeline Special. 2013. V. 9. P.42–45.

Psel N., Turbin A. Innovative response to technologic and anthropogenic challenges: Omega’s fibre-optic cable-based monitoring system for pipelines // Pipelines Int. Digest. 2012. V. 11. P.18–19.

Shang Y., Sun M., Wang Ch., Yang J., Du Y., Yi J., Zhao W., Wang Y., Zhao Y., Ni J. Research progress in distributed acoustic sensing techniques // Sensors. 2022. V. 22, Iss. 16. Art. 6060. 31 p. https://doi.org/10.3390/s22166060

Zhu H.-H., Liu W., Wang T., Su J.-W., Shi B. Distributed acoustic sensing for monitoring linear infrastructures: Current status and trends // Sensors. 2022. V. 22, Iss. 19. Art. 7550. 22 p. https://doi.org/10.3390/s22197550