NTT và Viện AIST phát triển công nghệ giám sát địa chất giúp phát hiện sớm nguy cơ sụt lún
(Ngày 22 tháng 10 năm 2025 – Chuyên mục Công nghệ & Sản phẩm)
Ngày 21/10, NTT và Viện Nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học Tiên tiến Quốc gia Nhật Bản (AIST) đã công bố phát triển thành công công nghệ giám sát địa chất bằng sợi quang, cho phép phát hiện sớm nguy cơ hình thành hố sụt. Công nghệ này có thể quan trắc từ xa các tầng đất nằm ở độ sâu từ 3 đến 30 mét dưới mặt đất, khu vực trước đây rất khó khảo sát. Thử nghiệm thực tế cho thấy hệ thống có thể phát hiện sự thay đổi đặc tính của đất nền và dự đoán dấu hiệu hình thành khoang rỗng. Dự kiến, hai bên sẽ phối hợp với chính quyền địa phương và các doanh nghiệp cấp thoát nước để thực hiện thí điểm trong môi trường đô thị thực tế vào năm tài chính 2026.
-
さまざまな要因による常時微動 → Dao động nền liên tục do nhiều yếu tố khác nhau
-
微動計 → Máy đo dao động nhỏ (cảm biến rung động)
-
地下光ファイバケーブル → Cáp quang ngầm
-
DAS → Hệ thống phân tích phân tán (Distributed Acoustic Sensing – DAS)
-
長周期微動 → Dao động chu kỳ dài
-
短周期微動 → Dao động chu kỳ ngắn
-
従来の現地微動計測を地下光ケーブルで実施 → Thực hiện đo dao động nền truyền thống bằng cáp quang ngầm
-
空洞 → Khoang rỗng trong đất
-
地中電線路 → Đường dây điện ngầm
-
上水道 → Ống cấp nước
-
ガス管 → Ống dẫn gas
-
下水道管 → Ống thoát nước thải
Công nghệ này hoạt động bằng cách phát hiện dao động vi mô của tín hiệu truyền qua sợi quang nhằm ước tính sự thay đổi trong lớp đất xung quanh. NTT đã áp dụng công nghệ cảm biến âm thanh phân bố chính xác cao (DAS) do hãng tự phát triển, có khả năng ghi nhận dao động nhỏ do giao thông hoặc thời tiết gây ra mà con người không cảm nhận được. Qua việc quan trắc các dao động này trong thời gian dài và phân tích sự thay đổi dữ liệu, hệ thống có thể suy ra các bất thường như sự hình thành khoang rỗng dưới lòng đất. Khi xuất hiện khoang rỗng, hệ thống có thể phát hiện sự chênh lệch tốc độ truyền dao động giữa vùng đất rắn và khoang trống.
Từ tháng 7 đến tháng 9, các cuộc thử nghiệm đã được tiến hành tại thành phố Tsukuba (tỉnh Ibaraki) và thành phố Soka (tỉnh Saitama), qua đó xác nhận tính khả thi của công nghệ. Hệ thống mới có thể khảo sát khu vực sâu tới 30 mét với tần suất cao, khoảng một lần mỗi ngày. Với công nghệ DAS, không chỉ mạng lưới sợi quang ngầm dài khoảng 620.000 km của NTT mà cả các mạng sợi quang của những nhà khai thác khác cũng có thể được tận dụng cho giám sát địa chất.
NTT và AIST đang tiếp tục nâng cao thuật toán phân tích và hệ thống phát hiện, hướng tới ứng dụng rộng rãi trong giám sát hạ tầng và phòng chống thiên tai. Khi kết hợp với công nghệ viễn thám vệ tinh, hệ thống sẽ có khả năng bao phủ phạm vi rộng hơn và đạt độ chính xác cao hơn trong nhận diện rủi ro.
Sự cố sụt lún quy mô lớn tại thành phố Yashio (tỉnh Saitama) xảy ra hồi tháng 1 vừa qua đã cho thấy khó khăn trong việc phát hiện các khoang rỗng ở độ sâu hơn 3 mét. Các phương pháp khảo sát địa chấn vi mô truyền thống khó áp dụng thường xuyên, gây hạn chế trong việc phát hiện sớm rủi ro. Việc áp dụng công nghệ giám sát bằng sợi quang mới này được kỳ vọng sẽ giúp thiết lập hệ thống quan trắc ngầm với tần suất cao và phạm vi rộng, góp phần tăng cường an toàn và khả năng chống chịu của hạ tầng đô thị Nhật Bản.
