分布式光纖地震傳感設(shè)備研制成功 地震監(jiān)測再添利器
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】據(jù)中國科學(xué)報報道，近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心陳旸、趙東鋒團隊與地球和空間科學(xué)學(xué)院王寶善、姚華建團隊合作，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分布式光纖聲波/振動傳感(DAS)系統(tǒng)，該設(shè)備可使用現(xiàn)有通信光纜進行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、地下結(jié)構(gòu)成像、城市地下空間探測等。DAS設(shè)備自2021年6月部署在安徽合肥紫蓬山進行連續(xù)觀測以來，已成功監(jiān)測到一些區(qū)域和全球地震。
地震監(jiān)測是指在地震發(fā)生前后，利用專門的儀器對地震活動和地震微觀前兆進行觀測、記錄和分析。由各級地震臺、站所構(gòu)成的觀測網(wǎng)絡(luò)則稱為地震臺網(wǎng)。中國地震臺網(wǎng)中心承擔(dān)著全國地震監(jiān)測、地震中短期預(yù)測和地震速報工作，是我國防震減災(zāi)工作的重要業(yè)務(wù)樞紐、核心技術(shù)平臺和基礎(chǔ)信息國際交流的重要窗口。我國有1200多個地震臺站，日夜不停進行地震監(jiān)測，為地震的預(yù)報和研究提供了大量的寶貴資料。
到2007年底，我國還建設(shè)完成了由國家數(shù)字地震臺網(wǎng)、區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)、火山數(shù)字地震臺網(wǎng)和流動數(shù)字地震臺網(wǎng)組成的新一代中國數(shù)字地震觀測系統(tǒng)，初步形成覆蓋我國大陸及近海海域的地震活動圖象、地球物理基本場、地下物性結(jié)構(gòu)等地震背景場的監(jiān)測和探測能力，形成地震背景場數(shù)據(jù)產(chǎn)品加工能力，為地震預(yù)測、地球科學(xué)研究、國家經(jīng)濟建設(shè)和社會公眾提供更加豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)。
地震是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。地震常常造成嚴(yán)重人員傷亡，能引起火災(zāi)、水災(zāi)、有毒氣體泄漏、細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴散，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災(zāi)害。
在中國境內(nèi)，有一條縱貫中國大陸、大致呈南北走向的地震密集帶，歷史上曾多次發(fā)生強烈地震，被稱為中國南北地震帶。因此，建立健全的地震觀測體系，提升觀測儀器靈敏度和準(zhǔn)確性，對保護人民人身財產(chǎn)安全，降低地震危害具有重要意義。此外，地震科學(xué)數(shù)據(jù)對國民經(jīng)濟建設(shè)和國家重大工程項目決策具有非常重要的意義，如大型工礦企業(yè)、核電站、水庫、鐵路、高速公路建設(shè)均應(yīng)進行地震和地質(zhì)災(zāi)害安全性評估以及相關(guān)研究工作，以避免地震或其他地質(zhì)運動對地面建筑和工程造成嚴(yán)重破壞。
我國近代地震監(jiān)測儀器經(jīng)過40年的創(chuàng)新研發(fā)，發(fā)生了質(zhì)的跨越，實現(xiàn)了由模擬到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的跨越。適于密集布設(shè)的地震烈度儀、適于科學(xué)觀測的絕對重力儀、適于擴充觀測的海洋磁力儀等儀器的研發(fā)，為我國地震監(jiān)測體系的不斷完善做出卓越貢獻。2012年9月2日，由成都高新減災(zāi)研究所自主研發(fā)的地震預(yù)警系統(tǒng)，更是能夠在嚴(yán)重災(zāi)害尚未形成之前發(fā)出警告并采取措施，為地震設(shè)防區(qū)贏得寶貴時間。
本次研制成功的分布式光纖地震傳感設(shè)備，可以利用現(xiàn)有的通信光纜進行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和城市地下空間探測等，具有分布式、集成度高、遠距離傳輸、抗干擾性強、分辨率達米級等優(yōu)點，為地震監(jiān)測和地下結(jié)構(gòu)成像提供了一種全新技術(shù)途徑。
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