JP2011209200A - Seabed observation system - Google Patents
Seabed observation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011209200A JP2011209200A JP2010078862A JP2010078862A JP2011209200A JP 2011209200 A JP2011209200 A JP 2011209200A JP 2010078862 A JP2010078862 A JP 2010078862A JP 2010078862 A JP2010078862 A JP 2010078862A JP 2011209200 A JP2011209200 A JP 2011209200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- seabed
- sensor means
- sea
- submarine cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、海底面の傾斜変化、及び地下構造の変化をモニタリングするために海底に配置されたセンサからのセンサ信号をモニタリングする海底観測システムに関する。 The present invention relates to a seafloor observation system that monitors sensor signals from sensors disposed on the seabed in order to monitor changes in slope of the seabed and underground structures.
海底で生じた物理現象、例えば、海底で生じた地震による振動、水圧変化、磁気変化等、を検出して信号を地上に送出する海底観測技術が近年注目されている。
特に、地盤の変位、地殻の変動、つまり、海底面の傾斜変化、地下構造の変化を正確かつ迅速に検出する技術が近年注目を集めている。
これらの技術は、例えば、地震、津波の速報システム、地下資源の探査、或いは、まだ研究段階であるが、二酸化炭素の海底地層内への貯留等の分野で適用されるからである。
地震、津波の速報システムでは、地盤の変位が正確に検出できれば、地震、津波の速報を迅速かつ正確に行うことができ、重要な技術である。
地下資源(石油、メタンハイドレート、ガス、地下水、鉱物など)の探査、及び二酸化炭素の地下貯留において、地盤の変位を正確に検出することができれば、ガスの漏洩や陥没事故を未然に予防できることとなり、安全確保上必須の技術である。
二酸化炭素の海底地層内への貯留においては、二酸化炭素がどのように拡散してゆくかを、海底面内の地下構造の変化を確認することにより把握し、二酸化炭素の貯留をすすめる必要があり、地盤の変位を検出することは、二酸化炭素の海底地層内への貯留をするための基礎技術である。
特に、地下資源の地層内の状態・広がり(地下資源が地層内のどこにどの位の厚みでどのような広がり方で分布しているのか)、二酸化炭素を海底地層内に貯留の際、海底面地層内に注入された二酸化炭素がどのように拡散してゆくかなどの海底面下の地層構造の変化を確認すること、地下資源の採掘や二酸化炭素の地層内貯留により地下構造に変化がないかを確認するため海底面表層の隆起・陥没など、海底面表層の傾斜の変化をモニターして地下の異常を早期に捉えることで、ガス漏洩や陥没事故などを回避・対策を行うことが求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, seafloor observation technology that detects physical phenomena occurring on the seabed, such as vibrations caused by earthquakes occurring on the seafloor, changes in water pressure, magnetic changes, etc., and sends signals to the ground has attracted attention.
In particular, a technique for accurately and promptly detecting ground displacement, crustal movement, that is, seabed slope change and underground structure change has recently attracted attention.
This is because, for example, these technologies are applied in the fields of earthquake, tsunami breaking system, exploration of underground resources, or storage of carbon dioxide in submarine formations, which are still in the research stage.
The earthquake and tsunami breaking system is an important technology because it can quickly and accurately perform earthquake and tsunami breaking if the ground displacement can be detected accurately.
In the exploration of underground resources (oil, methane hydrate, gas, groundwater, minerals, etc.) and the underground storage of carbon dioxide, it is possible to prevent gas leakage and collapse accidents if the ground displacement can be detected accurately. This is an essential technology for ensuring safety.
In the storage of carbon dioxide in the seafloor formation, it is necessary to grasp how carbon dioxide diffuses by confirming changes in the underground structure on the sea floor and to promote the storage of carbon dioxide. Detecting the displacement of the ground is a basic technique for storing carbon dioxide in the seabed.
In particular, the state and extent of underground resources in the strata (where the subsurface resources are distributed and in what thickness and how they spread), and when storing carbon dioxide in the seabed, Confirmation of changes in the subsurface structure such as how carbon dioxide injected into the formation diffuses, and underground structure has not changed due to underground resource mining and carbon dioxide storage In order to confirm this, monitoring of changes in the slope of the seafloor surface, such as uplift and depression of the seafloor surface layer, to detect underground abnormalities at an early stage, it is necessary to avoid and take measures against gas leaks and sinking accidents. It has been.
地下資源の探査や海底面下の地層構造の変化を確認する技術としては、人工地震波を用い反射波を振動センサで観測して、地下構造を把握する反射法地震探査という技術が用いられている。反射法地震探査では、パルス状の人工地震波を発信し、地下の界面で反射して戻ってきた反射波を振動センサで観測し、最初の振動(直達波)から反射波が到着した時間で境界面(地層面)の位置を把握する。センサとしてはハイドロフォン、速度計、加速度計などが用いられている。
また、海底面表層の隆起・陥没など、海底面表層の傾斜の変化の観測は気泡式の傾斜計や加速度計が用いられる。
これらの地盤の変位、地殻の変動を検出する技術の例として、特許文献1、特許文献2、特許文献3の技術がある。
As a technology for exploring underground resources and confirming changes in the geological structure beneath the sea floor, a technique called reflection seismic exploration is used to observe the reflected waves using an artificial seismic wave and grasp the underground structure. . In reflection seismic exploration, a pulsed artificial seismic wave is transmitted, the reflected wave reflected and returned at the underground interface is observed with a vibration sensor, and the boundary is reached at the time the reflected wave arrives from the first vibration (direct wave). Know the position of the surface (stratum surface). Hydrophones, speedometers, accelerometers and the like are used as sensors.
In addition, bubble-type inclinometers and accelerometers are used to observe changes in the slope of the seafloor surface layer, such as uplift and depression of the seafloor surface layer.
Examples of techniques for detecting the displacement of the ground and the fluctuation of the crust include the techniques of
特許文献1の海底地層観測装置は、観測装置筐体に内蔵され下端の中心孔の周りにドリル刃を有し鉛直軸線の周りに自転しながら昇降することができる貫入筒体と、貫入筒体内に同軸的に昇降可能に軸支され下端に開閉可能のキャップを有するセンサ軸と、センサ軸の下端に付設され下降時に中心孔から下方へ突出する地層変位センサとを備え、海底の地層内にその変位センサを貫入することで海底地層ないし地殻の変動を感知するものである。特許文献1に記載のものは、単体の地層変位センサを海底の地層内に貫入させて海底の地層、地殻の変動を観測するものである。
The undersea stratum observation device of
特許文献2の光ファイバセンサによる地盤変形観測システムは、埋め立てなどの海底地盤上の工事において、埋め立て海域における原地盤の沈下量を埋立て上面が海面下の段階から計測することは、埋立海域が多数の土運船や揚土船が錯綜しているため多数の沈下板による沈下計測を行うことは工事の施工に支障をきたし問題となるという課題を解決するために、測定すべき地盤内の周囲とその内側に格子状に上下配置の光ファイバセンサ対を敷設して、地盤内の任意の地点でセンサ対における上下のひずみ差により、その位置の地盤の沈下/隆起を判別し、所定時間毎に沈下/隆起量の2次元分布を作成・表示する構成と手段を備えるものである。つまり、センサとして光ファイバセンサを使用し、その光ファイバセンサに光パルスを入射し、その反射光を解析することにより、歪みを検出しようとするものであり、光ファイバセンサの交叉点では、複数の光ファイバセンサから歪みデータを得ることができるものである。 In the ground deformation observation system using optical fiber sensor of Patent Document 2, in the construction on the seabed ground such as landfill, the amount of subsidence of the ground in the landfill sea area is measured from the stage where the landfill upper surface is below the sea level. In order to solve the problem that the measurement of settlement with a large number of subsidence plates hinders construction work and becomes a problem because there are many complicated ship carriers and earthlifts, A pair of optical fiber sensors arranged vertically in a grid around the inside and inside of it, and the subsidence / uplift of the ground at that position is discriminated based on the difference in strain between the top and bottom at any point in the ground for a predetermined time Each has a configuration and means for creating and displaying a two-dimensional distribution of subsidence / lift. In other words, an optical fiber sensor is used as a sensor, a light pulse is incident on the optical fiber sensor, and the reflected light is analyzed to detect distortion. Strain data can be obtained from this optical fiber sensor.
特許文献3の加速度センサを用いる地盤等の変位モニタリング方法は、不動点を必要とすることなく、加速度計測値を2回積分することによって正しい変位を求め、高精度
で地盤や人工構造物等の変位モニタリングが行えるようにするために、加速度センサを含むセンサ部と、その加速度センサ出力をデジタル変換して連続的にデータ収録するデータ収録部と、収録したデータに対して必要な処理を行うデータ処理部を具備し、3成分のサーボ型加速度センサを用いて、加速度センサの計測値を2回積分することにより変位を求める方法が記載されている。地すべりや掘削工事の地盤変位の評価において、地盤あるいは人工構造物に固定して設置した加速度センサを用いて、地すべりや海底地盤の変位を算出しモニタリングするものである。
The displacement monitoring method for the ground and the like using the acceleration sensor of Patent Document 3 obtains the correct displacement by integrating the acceleration measurement value twice without requiring a fixed point, and the ground or the artificial structure or the like with high accuracy. To enable displacement monitoring, a sensor unit that includes an acceleration sensor, a data recording unit that digitally converts the acceleration sensor output and continuously records data, and data that performs necessary processing on the recorded data A method is described in which a displacement is obtained by integrating a measured value of an acceleration sensor twice by using a three-component servo acceleration sensor provided with a processing unit. In the evaluation of ground displacement during landslides and excavation work, the displacement of landslides and submarine ground is calculated and monitored using an acceleration sensor fixed to the ground or an artificial structure.
地下資源(石油、メタンハイドレート、ガス、地下水、鉱物など)の探査、及び二酸化炭素の地層内貯留に伴って、地下資源の地層内の状態・広がり(地下資源が地層内のどこにどの位の厚みでどのような広がり方で分布しているのか)、二酸化炭素を海底地層内に貯留の際、海底面地層内に注入された二酸化炭素がどのように拡散してゆくかなどの海底面下の地層構造の変化などの、海底面表層の隆起・陥没など、海底面表層の傾斜の変化をモニターして地下の異常を早期に捉えることで、ガス漏洩や陥没事故などを回避・対策を行うことが求められている。
また、測定結果の感度誤差(環境温度変化などによる感度変化)、感度ドリフト、環境ノイズ(電源や回路の高周波がセンサ信号線に乗る電磁的ノイズ、地震、潮汐、波浪、船舶の航走雑音、海洋工事などの振動ノイズ、など)などの影響を避け、観測データの誤差を小さくする正確な測定システムが求められている。
これに対して、上記の特許文献に記載のように、土木建設工事、掘削工事などで用いられるような海底地盤の変位のセンシング、つまり、海底面の傾斜変化および地下構造をモニタリングするための技術が種々提案されているが、
特許文献1に記載のものは、単体の地層変位センサに関する提案であり、特許文献2の技術は光ファイバに生じた歪みを測定して地盤の沈下/隆起を判別するもので、直接地盤の沈下/隆起を測定しているものではない。
With the exploration of underground resources (oil, methane hydrate, gas, groundwater, minerals, etc.) and storage of carbon dioxide in the formation, the state and extent of the underground resources in the formation (where and where the underground resources are in the formation) How the carbon dioxide is distributed in the seafloor formation, and how the carbon dioxide injected into the seabed formation diffuses when storing carbon dioxide in the seafloor formation. By monitoring changes in the slope of the seafloor surface, such as changes in the surface structure of the seabed, such as uplift and depression of the seafloor surface, it is possible to avoid and take measures against gas leaks and sinking accidents, etc., by catching underground abnormalities at an early stage. It is demanded.
In addition, sensitivity errors in the measurement results (sensitivity changes due to environmental temperature changes, etc.), sensitivity drift, environmental noise (electromagnetic noise, high frequency of power supply and circuit riding on sensor signal line, earthquake, tide, wave, ship navigation noise, There is a need for an accurate measurement system that avoids the effects of vibration noise during offshore construction, etc., and reduces errors in observation data.
On the other hand, as described in the above-mentioned patent document, sensing of submarine ground displacement, such as used in civil engineering construction work, excavation work, etc., that is, a technique for monitoring seabed slope change and underground structure Has been proposed,
The thing of
本発明は、これら問題を解決しようとするもので、観測対象の海底面に対して、その海底面の観測領域内の傾斜変化、その海底面の領域の地下構造の変化を平面的或いは立体的にモニタリングできる簡易なシステム構成を提供することを目的とするものである。 The present invention is intended to solve these problems, and changes in inclination within the observation area of the sea bottom and changes in the underground structure of the sea bottom area in a planar or three-dimensional manner. The purpose is to provide a simple system configuration that can be monitored.
本発明の海底観測システムは、地下構造と海底面の表面状態をモニタリングする複数のセンサ手段と、前記複数のセンサ手段を直列に接続する海底ケーブルと、前記海底ケーブルと接続され、前記複数のセンサ手段により検出された各センサ信号を受信する端局装置と、を備え、前記センサ手段を直列に接続する前記海底ケーブルは、海底面の観測領域に前記センサ配置位置が特定されるように配置して面構成ないし線構成となるように敷設されている。
また、前記センサ手段は、3軸加速度計から構成されている。
The seafloor observation system according to the present invention includes a plurality of sensor means for monitoring a surface condition of an underground structure and a seabed, a seabed cable connecting the plurality of sensor means in series, the seabed cable, and the plurality of sensors. A substation device for receiving each sensor signal detected by the means, and the submarine cable connecting the sensor means in series is arranged so that the sensor arrangement position is specified in the observation area of the seabed. It is laid so as to have a surface configuration or a line configuration.
The sensor means is composed of a triaxial accelerometer.
また、本発明は、地下構造と海底面の表面状態をモニタリングする複数の3軸加速度計から構成されているセンサ手段と、前記複数のセンサ手段を直列に接続する海底ケーブルと、前記海底ケーブルと接続され、前記複数のセンサ手段により検出された各センサ信号を受信する端局装置と、を備える。
また、前記センサ手段を直列に接続する前記海底ケーブルは、海底面の観測領域に前記センサ配置位置が特定されるように配置して面構成ないし線構成となるように敷設されている。
Further, the present invention provides a sensor means comprising a plurality of triaxial accelerometers for monitoring the surface structure of the underground structure and the sea bottom, a submarine cable connecting the plurality of sensor means in series, and the submarine cable. And a terminal device that receives each sensor signal detected by the plurality of sensor means.
Further, the submarine cable connecting the sensor means in series is laid so as to have a surface configuration or a line configuration in such a manner that the sensor arrangement position is specified in the observation region on the sea bottom.
本発明は、地下構造と海底面の表面状態をモニタリングするために、加速度計をセンサとして用いることにより、海底面下の地層構造の変化と海底面表層の傾斜の変化を同時にモニタリングすることができるため、簡易な構成で観測システムを構成することができる。
また、複数のセンサをケーブルで接続し長手方向に一連長に配置して、海底の観測領域に対して、センサを配置することで、センサ個々の誤差を平均化でき、測定結果の感度誤差、感度ドリフト、環境ノイズなどの影響を除去して正確な測定を行うことができる。
また、海底の観測領域に対して、センサ位置を特定できるように配置することで、一点でなく複数のセンサで測定箇所を面や線として把握することができるため海底面の傾斜観測を微細に行うことができ、地下の異常を早期に把握することで、ガス漏洩や陥没事故などを回避・対策を行うことができる。
これにより、地下構造の変化を反射法地震探査で観測し、海底面表層の変化を傾斜として観測することで、地層内部の変化がどう海底面に影響を与えているかを観測することができる。例えば、二酸化炭素貯留で、地層内に蓄えられるべき二酸化炭素が洩れて海底面付近を隆起させるなど、従来の地下構造の変化の観測だけで得られなかった海底面傾斜変化も観測できるという効果が得られる。
The present invention can simultaneously monitor changes in the geological structure under the seabed and the slope of the seafloor surface layer by using an accelerometer as a sensor to monitor the surface structure of the underground structure and the seabed. Therefore, the observation system can be configured with a simple configuration.
In addition, by connecting multiple sensors with cables and arranging them in a series length in the longitudinal direction, by placing the sensors in the observation area on the sea floor, the error of each sensor can be averaged, and the sensitivity error of the measurement results, Accurate measurement can be performed by removing influences such as sensitivity drift and environmental noise.
In addition, by arranging the sensor position so that the sensor position can be specified with respect to the seafloor observation area, it is possible to grasp the measurement location as a plane or line with multiple sensors instead of a single point, so the seafloor tilt observation can be made finer. This can be done, and it is possible to avoid and take measures against gas leaks and cave-in accidents by ascertaining underground abnormalities at an early stage.
In this way, it is possible to observe how changes in the formation affect the bottom of the sea by observing changes in the subsurface structure by reflection seismic surveys and observing changes in the surface of the sea bottom as slopes. For example, with carbon dioxide storage, carbon dioxide that should be stored in the formation leaks and rises near the bottom of the sea, so it is possible to observe changes in the slope of the sea floor that could not be obtained simply by observing changes in the underground structure. can get.
特許文献1−3に記載されているように、従来技術のような土木建設工事、掘削工事などで用いられる海底面の変位の観測においては、海底面の隆起や降下の変位を観測するのに有効と言えるが、深海域となると、その変位を求めることが容易ではない。
これに対して本発明は、観測開始時を基準とし、そこから各センサが何度傾斜したかを観測することができ、また海底面下の地層構造の変化を確認することができるもので、複数のセンサが海底面に所定の領域内の適切な位置に配置され、これらの傾斜データから配置された面または線の変位の傾向を把握することができるため、深海における海底面全体の変位の傾向や海底面下の地層構造の変化を正確に観測することができるものである。
また、加速度計以外の他のセンサとを組合わせて、地下構造と海底表面の傾斜をそれぞれ観測することは可能であるが、それぞれ異なるセンサの観測システムを構成することになるためシステムを2系統(それぞれ給電系、伝送系を含む)用意することが必要になり、高コストとなるが、本発明は、一系統のシステムによって地下構造と海底表面の傾斜をそれぞれ観測することができるものである。
As described in Patent Documents 1-3, in the observation of the displacement of the sea floor used in civil engineering construction work and excavation work as in the prior art, it is necessary to observe the displacement of the sea floor uplift and descent. It can be said that it is effective, but it is not easy to find the displacement in the deep sea area.
On the other hand, the present invention is based on the observation start time, can observe how many tilted each sensor from there, and can confirm changes in the stratum structure under the sea floor, Multiple sensors are placed on the sea floor at appropriate positions within a given area, and the trend of displacement of the surface or line placed from these slope data can be ascertained. Trends and changes in the stratum structure beneath the ocean floor can be observed accurately.
In addition, it is possible to observe the underground structure and the inclination of the seafloor surface in combination with sensors other than accelerometers, but since two different systems are used for observation, two systems are used. It is necessary to prepare (each including a power feeding system and a transmission system), and the cost becomes high. However, the present invention can observe the inclination of the underground structure and the seabed surface by one system. .
以下、本発明を実施するための形態について図1、図2、図3を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
図1は、海底観測システムの構成図であり図2は、海底ケーブル20にセンサ11,中継器12を配置した図である。海底観測システム1は、端局装置10、海底ケーブル20に所定間隔ごとに配置された複数のセンサ11および中継器12から構成され、それらは海底ケーブル20で接続されている。センサ11は、センサ11毎に信号線路である該海底ケーブルにより直列に所定間隔ごとに接続され、全体として、海底面の観測領域30にセンサ11の設置位置が特定されるように、配置されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a seabed observation system, and FIG. 2 is a diagram in which a
例えば、図1の例では、数十キロメートルの沖合の海底面に、センサ11を50m間隔に配置された海底ケーブル20を、図1において、列間隔約250m、列長さ1000m、列数5列一連に設置したとすると、モニタリングできる領域30(観測領域、以下、「モニタリング領域」という。)は、1000m×1000mの1平方kmとなる。センサ11は、100個配置される。
For example, in the example of FIG. 1, the
海底ケーブルの敷設は、モニタリング領域30の海底面の状況やモニタリングの要求精度によって、センサ配置間隔を数十m〜数百mと設定可能であり、かつ、モニタリング領域30の大きさによって、その列間隔、列長さ、列数も適宜変更できるものである。また、図1の例では、モニタリング領域内30に海底ケーブルを蛇腹状に配置して個々のセンサ11の位置がマトリックスを構成するように面的に配置されているものを図示しているが、センサ11の配置は、これに限らず、線状、円周状、多角形状、交叉状等の何れでも、センサ11の位置が特定できるものであればモニタリングの要求精度により変更可能なものである。
The submarine cable can be laid out at several tens of meters to several hundred meters depending on the condition of the bottom surface of the
センサ11は、3次元軸上のX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の変位を同時に検出する直交3軸に固定された加速度計が用いられる。3軸に固定された加速度計11(以下、「センサ11」という。)を用い、重力のベクトルを測定して海底面の傾斜を観測することで、経時的な海底面の傾斜変化を求めることができる。
なお、加速度計11は、サーボ型(加速度により動こうとする振子を制御することでえられる電流の大きさを電気信号に変える)だけでなく、MEMS型(加速度による振子の振れを「歪みの大きさ」として電気信号に変える)を用いることもできる。
The
The
図2は、中継器12を含めたセンサ11の配置の詳細を示した図である。中継器12がセンサ11の一定間隔毎に配置される。中継器12は、センサ11が検出した信号を中継するものである。
FIG. 2 is a diagram showing details of the arrangement of the
本実施例の海底観測システム1は、端局装置10(図示していないが、ワークステーション、光送受信装置、GPS時刻発生装置、給電装置等から構成される。)と海底ケーブル20と海底ケーブル20に接続されたセンサ11(3成分サーボ型加速度計)とセンサ11の伝送部(図示なし)から構成され、所定のモニタリング領域30の海底面にセンサ11を面的に配置する。陸上若しくは船上に設置した端局装置10によってセンサ11より伝送される観測データを記録する。
端局装置10は、伝送されてくる信号がいずれのセンサ11から発せられたのかを識別し、各センサ11毎の信号を記録し、解析することにより地盤の構造及び傾斜の変化を検出するものである。端局装置10から送信されるクロック信号は、海底ケーブル20を通じ、センサ11の伝送部に供給される。センサ11の伝送部(図示なし)は、このクロックのタイミングにしたがい、センサ11からの信号をデジタル化(A/D変換)し、海底ケーブル20を通じて端局装置10へ伝送する。端局装置10は、このクロック信号に基づいて、センサ11の伝送部から送られたデータを記録する。
The
The
図3を参照して、センサ11により地殻13の変動をどのように検出するか説明する。図3の上側の図は、 地殻13上にセンサ11が設置された状態を示す。これを初期設置状態という。センサ11は、初期設置状態で、重力加速度のベクトルを観測する。
With reference to FIG. 3, how the
下側の図は、センサ11の設置後に地殻が陥没した場合である。センサ11は、陥没により初期設置状態から傾斜が変化する。この状態で重力加速度のベクトルを測定すると、初期設置状態からの傾斜の変化を観測することができる。これらを面的、線的に捉えることで、地殻13全体の傾斜の変化を詳細に把握することができる。
The lower diagram shows a case where the crust has collapsed after the
このようにして、センサ11の置かれた地殻13の傾斜の変化を同時に検出でき、センサ11の置かれた範囲の地殻変動を平面的、立体的に把握できる。
In this way, the change in the inclination of the
例えば、二酸化炭素の海底地層内貯留の際、海底面下に注入された二酸化炭素がどのように拡散してゆくかを見極めるため、海底面の所定領域に複数のセンサ11が配置された海底ケーブル20を一連に接続して展開し、観測領域30(例えば、所定間隔で配置されたセンサ11を備えた海底ケーブルを所定の列長、列数、列間隔で敷設し、「列間隔×列数」で表される面積の領域)を継続的に地下構造と海底面の傾斜変化をモニタリングして観測することによって、端局装置において、各々のセンサ11から送信されたデータに基づいて、該所定の領域の地盤変化を観測することができる。
For example, a submarine cable in which a plurality of
海底面下の地下構造を観測する場合は、センサ11を用いて反射法により観測を行う。 図示しない所定の方法で、海面もしくは海中で起震し、その地震波が海中から海底下に伝播する。伝播した地震波は地層境界面で反射し、海底面上に配置されたセンサ11によって観測される。このとき、起震時刻と反射波を観測した時刻から地層境界を識別して地下構造を観測する。ここでは、反射法探査で得られる反射波は、振動であり、これをセンサ11(加速度計)で観測する。反射波は縦波と横波から構成されるため、センサ11を3軸(上下1方向と水平2方向)に組み合わせこれを観測する。反射波がセンサ11に到達すると、反射波はセンサ11を振動させる。センサ11は、反射波の加速度を観測する。
When observing the underground structure under the seabed, the
海底面の傾斜変化を観測する場合は、海底面に設置したセンサ11により地球の重力加速度を測定する。この状態でセンサ11の3軸それぞれの加速度から得られる重力加速度のベクトルは、地球中心方向を指すことから、3軸のそれぞれの加速度で得られた重力加速度ベクトルから3軸のそれぞれの傾斜を求めることで、重力加速度ベクトルの変化を観測することができる。
When observing changes in the inclination of the sea floor, the gravitational acceleration of the earth is measured by a
1 海底観測システム、10 端局装置、11 センサ、12 中継器、13 地殻、20 海底ケーブル 1 Submarine observation system, 10 Terminal equipment, 11 Sensor, 12 Repeater, 13 Crust, 20 Submarine cable
Claims (4)
前記複数のセンサ手段を直列に接続する海底ケーブルと、
前記海底ケーブルと接続され、前記複数のセンサ手段により検出された各センサ信号を受信する端局装置と、
を備え、
前記センサ手段を直列に接続する前記海底ケーブルは、海底面の観測領域に前記センサ配置位置が特定されるように配置して面構成ないし線構成となるように敷設されている
ことを特徴とする海底観測システム。 A plurality of sensor means for monitoring the surface structure of the underground structure and the sea floor;
A submarine cable connecting the plurality of sensor means in series;
A terminal device connected to the submarine cable and receiving each sensor signal detected by the plurality of sensor means;
With
The submarine cable connecting the sensor means in series is laid so as to have a surface configuration or a line configuration by being arranged so that the sensor arrangement position is specified in an observation region on the bottom of the sea. Undersea observation system.
前記複数のセンサ手段を直列に接続する海底ケーブルと、
前記海底ケーブルと接続され、前記複数のセンサ手段により検出された各センサ信号を受信する端局装置と、
を備えたことを特徴とする海底観測システム。 Sensor means comprising a plurality of three-axis accelerometers for monitoring the underground structure and the surface condition of the sea floor;
A submarine cable connecting the plurality of sensor means in series;
A terminal device connected to the submarine cable and receiving each sensor signal detected by the plurality of sensor means;
A seafloor observation system characterized by
ことを特徴とする請求項3に記載の海底観測システム。 The submarine cable connecting the sensor means in series is laid so as to have a surface configuration or a line configuration by being arranged so that the sensor arrangement position is specified in an observation region on the bottom of the sea. The seabed observation system according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010078862A JP2011209200A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Seabed observation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010078862A JP2011209200A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Seabed observation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011209200A true JP2011209200A (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44940413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010078862A Pending JP2011209200A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Seabed observation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011209200A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101431120B1 (en) | 2014-03-26 | 2014-09-23 | 한국해양과학기술원 | Line array type observation device for wave height and seafloor water temperature |
KR101548221B1 (en) | 2015-06-18 | 2015-08-31 | 한국해양과학기술원 | Line Array Type Observation Device For Measuring Wave Height |
CN107843917A (en) * | 2017-12-04 | 2018-03-27 | 美钻石油钻采系统(上海)有限公司 | A kind of underwater kit antishock device |
CN109374000A (en) * | 2018-11-12 | 2019-02-22 | 浙江大学 | High-precision real-time monitoring system for the positioning of remote submarine cable and deformation |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09210740A (en) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Nec Corp | Submarine observation system |
JPH09304169A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optic fiber acceleration sensor |
US6474254B1 (en) * | 1997-12-30 | 2002-11-05 | Westerngeco Llc | Submarine deployed ocean bottom seismic system |
JP2002539468A (en) * | 1999-03-09 | 2002-11-19 | リットン システムズ インコーポレイテッド | Sensor array cable and manufacturing method |
JP2003232631A (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Tobishima Corp | Ground deformation measuring system with optical fiber sensor |
JP2004271326A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Taisei Corp | Seabed behavior measurement system |
JP2005134338A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Shimizu Corp | Sea-floor observation system |
JP2005522667A (en) * | 2000-09-01 | 2005-07-28 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | Geophone and geophone manufacturing method |
JP2009521698A (en) * | 2005-12-27 | 2009-06-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Detection system |
-
2010
- 2010-03-30 JP JP2010078862A patent/JP2011209200A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09210740A (en) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Nec Corp | Submarine observation system |
JPH09304169A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optic fiber acceleration sensor |
US6474254B1 (en) * | 1997-12-30 | 2002-11-05 | Westerngeco Llc | Submarine deployed ocean bottom seismic system |
JP2002539468A (en) * | 1999-03-09 | 2002-11-19 | リットン システムズ インコーポレイテッド | Sensor array cable and manufacturing method |
JP2005522667A (en) * | 2000-09-01 | 2005-07-28 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | Geophone and geophone manufacturing method |
JP2003232631A (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Tobishima Corp | Ground deformation measuring system with optical fiber sensor |
JP2004271326A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Taisei Corp | Seabed behavior measurement system |
JP2005134338A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Shimizu Corp | Sea-floor observation system |
JP2009521698A (en) * | 2005-12-27 | 2009-06-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Detection system |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
横山幸也、他: "海底における地層変形モニタリングシステムの開発", 地学雑誌, vol. 118, no. 5, JPN6011053246, 2009, pages 883 - 898, ISSN: 0002038557 * |
海底ケーブルデータセンター, JPN7011003654, 27 September 2011 (2011-09-27), ISSN: 0002038556 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101431120B1 (en) | 2014-03-26 | 2014-09-23 | 한국해양과학기술원 | Line array type observation device for wave height and seafloor water temperature |
WO2015147391A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 한국해양과학기술원 | Line array type device for observing wave height and seafloor water temperature |
KR101548221B1 (en) | 2015-06-18 | 2015-08-31 | 한국해양과학기술원 | Line Array Type Observation Device For Measuring Wave Height |
CN107843917A (en) * | 2017-12-04 | 2018-03-27 | 美钻石油钻采系统(上海)有限公司 | A kind of underwater kit antishock device |
CN109374000A (en) * | 2018-11-12 | 2019-02-22 | 浙江大学 | High-precision real-time monitoring system for the positioning of remote submarine cable and deformation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6813564B2 (en) | Method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir | |
Kanazawa | Japan Trench earthquake and tsunami monitoring network of cable-linked 150 ocean bottom observatories and its impact to earth disaster science | |
CN107631720B (en) | Seabed sand waves original position real-time observation device and method | |
AU2019100321A4 (en) | A multistage penetrating in-situ device and method to observe sand waves on the seabed based on resistivity probe | |
CN109579802B (en) | Multistage injection type submarine sand wave in-situ observation device and method | |
Wang et al. | In situ observation of storm-wave-induced seabed deformation with a submarine landslide monitoring system | |
RU2617525C1 (en) | Anchored profiling underwater observatory | |
JP4324126B2 (en) | Underground observation system and underground observation method | |
JP2011209200A (en) | Seabed observation system | |
Adushkin et al. | From the alternating-sign explosion response of rocks to the pendulum waves in stressed geomedia. Part II | |
US20190187317A1 (en) | Offshore reservoir monitoring system and method for its operation | |
Urlaub et al. | Combining in situ monitoring using seabed instruments and numerical modelling to assess the transient stability of underwater slopes | |
Ge et al. | Development and sea trial of the terrain monitoring device based on MEMS sensing array | |
Gambino et al. | Tilt measurements on volcanoes: More than a hundred years of recordings | |
KR102285803B1 (en) | Optical fiber sensor cable system for measuring 3 components vibration of seismic profiling | |
Yokoyama et al. | Monitoring system of seafloor subsidence for methane hydrate production test | |
Ge et al. | Design and test of a MEMS accelerometer array for submarine landslide displacement monitoring | |
Shinohara et al. | Recent progress in ocean bottom seismic observation and new results of marine seismology | |
Appriou et al. | Monitoring Carbon Storage Sites With Time‐Lapse Gravity Surveys | |
Suyehiro et al. | Japanese seafloor observing systems: Present and future | |
Xue et al. | In situ observation of wave-induced deformation of submarine landslides in tidal channel areas | |
Campbell et al. | Monitoring of Subsea Cable Terminations at FORCE Tidal Turbine Test Site | |
Nixon et al. | Experiences in Deep Downhole Digital Micro-seismic Monitoring near 3 km at the PTRC Aquistore CO2 Sequestration Project | |
Shamshi | Technologies convergence in recent instrumentation for natural disaster monitoring and mitigation | |
Camelo | EVALUATION OF THE SEISMIC RESPONSE OF GENTLE SLOPES IN SOFT CLAY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110824 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20110824 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20111003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120412 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120717 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120925 |