社団法人 物理探査学会
第138回(平成30年度春季)学術講演会


地震計アレーとしての光ファイバーDAS(分布型音響センサー)の評価

講演要旨(和文)
土木工学におけるインフラは構造物が長い距離に分布していることで特徴づけられる。構造物中の異常変化を何らかの手段で検出したい時、著しく多数の高感度なセンサが必要だろう。光ファイバを用いた分布型音響センサ(DAS)は光ファイバ上で数m毎の稠密な分布型地震計として機能する。土木工学におけるDASの有効性を評価するための試験観測を行った結果、通常の地震計に比べると少しS/Nが劣るが、これは地震計とDASの検出方向の違いが一因であろう。自然地震の例ではファイバに垂直に入射したP波も検知することができた。この結果、光ファイバを用いたDAS技術は土木構造物劣化警報に対し満足のできる情報を与えることができるだろう。DASは20kmの距離に渡り連続実時間で振動を検出できる。DAS技術を道路、堤防などの連続監視に用いるのなら豪雨、洪水、地滑り現象などに対し有用な警報を出すことができるだろう。

講演要旨(英文)
The infrastructures in civil engineering have characters of long distances. If we use some sensors to detect any unusual changes in structures, a huge number of high sensitivity sensors are needed. The fiber optic DAS (Distributed Acoustic Sensor) behaves like dense distributed seismometer array at a few meter intervals along the optical fiber elongation. To evaluate usefulness of the DAS for the civil engineering purposes, we carried out the evaluation test f DAS. We obtained a little lower S/N than geophone, but it can be partly due to sensitivity directional differences between two sensors. Three optical fibers with/without stainless steel casing gave almost the same quality data. The sensitivity orthogonal to fiber is weak but detect vertical incident P wave. DAS can provide continuous vibration data at every a few meters along 20 km distance in real-time. Through the test, we can conclude that the seismic use of optical fiber DAS could give satisfactory information for the civil engineering purpose. If we use this DAS technology for the continuous monitoring of road or embankments, we can supply useful alerts to social infrastructure owners during heavy rains, flooding or instantaneous landslides.