Page 103 - bilgem-teknoloji-dergisi-12

Sismik Analiz BILGEM
TEKNOLOJI

rametrelerinin ayarlandığı, gürültü giderimi, filt- elimizde bulunan mevcut 3 km’lik fiber optik hat- sının, sonrasında da S dalgasının hattı etkilediği yaklaşık 3 km’lik hattımıza etkisi görülmektedir.
releme gibi işlemlerin yapıldığı bileşendir. larımız ile veri alımına başlanmıştır. Daha sonra, görülmektedir. Ayrıca sensörlerin konumları gereği
aldığımız umut vaadeden sonuçlar neticesinde deprem merkez üssüne uzaklıkları değişiklik gös- FOTAS sisteminde her sanal sensör ayrı ayrı ya da
Sinyal Analiz Yazılımı (SAY): ESA parametrele- biri Gebze (Kocaeli) yerleşkemiz ile İstanbul ili terdiğinden dolayı dalganın farklı zamanlarda gel- sensör dizisi olarak incelenebilmektedir. Şekil 5’te
rinin belirlendiği, sinyal işleme algoritmalarının arası 30 km uzunluğunda, diğeri Gebze yerleş- diği görülmektedir. Bu özellikle sismometrelerin yerleşkemize yakın konumdaki AFAD’a ait Darıca’ya
entegre edildiği ayrıca dosya kaydetme, silme kesinden İzmit Körfezi’ni geçerek Yalova ili arası çok uzak kaldığı veya olmadığı karada veya deniz- (Kocaeli) konumlandırılmış 4138 istasyon numa-
gibi işlemlerinin yapıldığı bileşendir. 25 km uzunluğunda olmak üzere iki uzun menzil deki lokasyonlarda depremlerin tespitinde öncü rol ralı ivmeölçer ile FOTAS sisteminin sanal sensörü
fiber optik hattı çalışmalarımızda kullanılmakta- oynayabilme potansiyelini içermektedir. Ayrıca bu arasındaki ilişki görülmektedir. Sensör ve jeofonun
Lazer kaynağından çıkan ışığın bir kısmı isteni- dır. Bu hatlardan aralıksız olarak veri kayıt faali- şekilde FOTAS sisteminin algıladığı çevresel gürül- birbirine yakın olması nedeniyle P ve S dalgalarının
len uzamsal çözünürlük ve maksimum uzaklığa yetlerine devam edilmektedir. tü de görülmektedir. geliş zamanları arasında büyük oranda benzerlik
karşılık gelen darbe genişliğine ve darbe tek- bulunmaktadır.
rarlama frekans değerine göre modüle edilir ve FOTAS sistemini sismik verileri algılama amaçlı Marmara bölgesindeki fay hatlarını belli noktalarda
kesen yaklaşık 25 km’lik diğer hattımız deniz geçi-
fiber hatta gönderilir, diğer kısmı optik yerel osi- kullanmaya başladığımız 2019 yılından itibaren, şini de içermesi nedeniyle çevresel gürültüye daha
latör olarak kullanılır. Fiber optik hattan dönen Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) az maruz kalmaktadır. Şekil 3’te İzmir açıklarında
Rayleigh saçılmaları ile optik yerel osilatörden [7] ve Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathane- 2020.10.30 – 11:51:24 tarih ve saatinde meydana
gelen ışık çarpılır, sonrasında elde edilen ışık si ve Deprem Araştırma Enstitüsü’nün (KRDAE) gelen 6.9 büyüklüğündeki depremin FOTAS siste-
foto algılayıcının girişlerine verilerek optik sin- [8] verilerine göre büyüklüğü 1.8 ile 6.7, hattımı- mi ile algılandığı görülmektedir. Hattımıza uzaklığı
yal elektriksel sinyale dönüştürülür. Elektriksel za uzaklığı ise 16 ile 867 km arasında değişen yaklaşık 400 km olan deprem hemen hemen tüm
sinyal önce uygun filtrelemelerden sonra sayı- yüzün üstünde deprem sistemimiz tarafından sanal sensörlerimiz tarafından algılanmıştır. Şekil-
sallaştırıcıdan geçirilir. Son olarak sinyal işleme algılandı ve veri kütüphanemize kaydedildi. Bu de deniz altından geçen fiber optik kabloda çevre-
teknikleri uygulanarak hat üzerinde meydana veriler arasında Denizli, İstanbul, Elazığ, İzmir, sel gürültü çok az iken şehir içinde kalan kısımda
gelen mekanik ve sismik etkiler tespit edilerek Konya gibi illerimizde meydana gelen deprem- çevresel etkinin yüksek olduğu görülmektedir. Sis-
veri kütüphanesine kaydı yapılır. lerin yanı sıra Yunanistan, Romanya gibi çevre temizdeki bu istenmeyen çevresel etkileri azaltmak
ülkeler ile Akdeniz ve Ege’de meydana gelen be- veya gidermek için filtreleme, gürültü giderimi gibi Şekil 5 AFAD Kaydı ve FOTAS Sistemi 110. Kanal Karşılaştırması
Bu sistemde darbe genişliği, lazerin gücü, hattın lirli büyüklüklüğün üzerindeki depremler de bu- sinyal işleme tekniklerinin yanında farklı teknikler Yukarıda açıklanan bağlamda fiber optik sistemle-
uzunluğu ve darbe tekrarlama frekansı arasında lunmaktadır. de uygulanmaktadır. rin en belirgin özelliği maliyet etkin bir sensör dizisi
önemli bir ilişki ve denge bulunmaktadır. Örne- olarak kullanılabilmesidir. Bu durum sismik hare-
ğin, gönderilen ışığın darbe genişliği arttırıldı- FOTAS sistemiyle alınan bu verilerde deprem ketler hakkında hem uzamda hem de zamanda bilgi
ğında oluşturulan sanal sensörler arası mesafe sonucu sismik hareket meydana geldikten sonra vererek birbirine uzak konumlandırılmış sismomet-
artmakta ve sensör sayısı azalmaktadır, fakat oluşan ilksel (Primary wave) ve ikincil (Secon- relerin sağlayamadığı uzamsal çözünürlüğü elde
bu sayede daha fazla lazer gücü fiber optik hat- dary wave) dalgaları tespit edilmektedir. P dal- etmemizi sağlayacaktır. Bu sayede deprem hak-
kında daha fazla bilgi elde edileceği öngörülmektedir.
ta verildiği için daha uzun mesafeleri algılama gası, S dalgasına göre daha hızlı ilerleyen ancak Bu sistemin sismik araştırmalarda nispeten yakın za-
imkanı elde edilmektedir. Bu nedenle DAS tek- etkisi görece düşük bir sismik dalgadır. Deprem manda kullanılmaya başlanmasına rağmen sistemin
nolojisinin kullanım alanına göre sistemin tasar- bilimciler bu iki dalga arasındaki ilişkiyi kulla- sürekli geliştirilmesi ve yeni sinyal işleme tekniklerinin
lanması, parametrelerinin belirlenmesi önem arz narak depremin uzaklığı, konumu ve büyüklüğü uygulanmasıyla ilerleyen zamanlarda sismoloji ala-
etmektedir. Daha ayrıntılı bilgi için [5] makalesi- hakkında bilgi elde etmektedirler. Ayrıca bu bilgi nında önemli etkileri olacağı düşünülebilir.
ne bakılabilir. deprem ve tsunami erken uyarı sistemlerinde de
kullanılmaktadır. Sonuç olarak bu aşamada sürekli ve gerçek za-
FOTAS, Depremleri Kayıt Altına Alıyor! manlı meydana gelen sismik hareketlerin izlenmesi
TÜBİTAK BİLGEM olarak 2016 yılından itibaren Şekil 2’de FOTAS sistemi ile 2020.10.26 - ve depremlerin tespiti noktasında geleneksel sis-
bu teknolojinin ülkemize kazandırılması ve hem 22:11:52 tarih ve saatinde algılanan Çınarcık Şekil 3 İzmir Açıkları (M 6.9) Depremi: FOTAS Sistemi ile mik algılama sistemlerini tamamlayıcı potansiyeli
olduğu gözükmektedir. TÜBİTAK BİLGEM bu alan-
sivil hem de askeri amaçlar doğrultusunda kul- açıklarındaki depremin yaklaşık 30 km’lik fiber Algılanan Sinyal daki çalışmalarına sanayi ve akademi paydaşlarıyla
lanılabilmesi amacıyla DAS teknolojisi kullanılan optik hattımız üzerindeki etkisi görülmektedir. birlikte devam edecektir.
Fiber Optik Tabanlı Akustik Sensör (FOTAS) Pro- Dikey eksen zamanı, yatay eksen ise 25 met- Şekil 4’te 2019.09.26 – 10:59:24 tarih ve saatinde Si-
jesi’ne başlanmıştır. Bu çalışmalar neticesinde re aralıklarla dizilmiş 1232 adet sanal sensörü livri (İstanbul) açıklarında meydana gelen 5.7 büyük- Kaynakça
[1] Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu. (2020, Haziran). Türkiye
2019 yılında tehdit sezimi uygulaması olarak ifade etmektedir. Bu sensör sayısı daha önce lüğündeki depremin yerleşkemiz içerisinde bulunan Elektronik Haberleşme Sektörü Üç Aylık Pazar Verileri Raporu
prototip tasarımı ve testleri tamamlanmıştır. Ge- de ifade edildiği üzere ihtiyaca ve şartlara göre 2020-Q2. BTK: http://eng.btk.gov.tr/pazar-verileri
liştirilen FOTAS sisteminin TÜBİTAK-Sanayi iş- arttırılıp azaltılabilmektedir. İlk olarak P dalga- [2] Hartog, A. H. (2018). An Introduction to Distributed Optical Fibre
Sensors. Boca Raton: Taylor and Francis Group.
birliği çerçevesinde ürünün satışa hazır ticari bir [3] Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı. (2021). AFAD. Türkiye
ürün haline getirilmesi amacıyla Kocaeli’nde bu- Deprem Gözlem Sistemleri Çalışma Grubu: https://deprem.afad.
lunan bir firmaya teknoloji transferi gerçekleş- gov.tr/icerik?id=4&menuId=91
tirilmiştir. Şu an itibariyle kullanıma hazır olan [4] M. R. Fernández-Ruiz, M. A.-L.-H. (2020). Distributed acoustic
sensing for seismic activity monitoring. APL Photon.
ürün ülkemizin farklı yerlerinde hizmet vermeye [5] Özkan, E., Erkorkmaz, T., Cesur, B., Yetik, H., Uludag, U., & Ölçer,
başlamıştır [6]. İ. (2020). FOTAS (Fiber Optic Based Acoustic Sensing System):
requirements, design, implementation, tests and results. SPIE
DAS teknolojisinin diğer uygulama alanlarında Future Sensing Technologies. SPIE : https://spie.org/Publications/
Proceedings/Paper/10.101117/12.2581713?SSO=1
da ürün geliştirmeye yönelik olarak 2019 yılın- [6] SAMM TEKNOLOJİ. (2021). FOTAS. Samm: http://www.samm.
da deprem, patlama gibi sismik hareketlere ne- com/fiber-optic-akustik-algilama
den olan olayların görece daha düşük maliyet ve [7] AFAD. (2021). Son Depremler. AFAD: http://deprem.afad.gov.tr/
sondepremler
kurulum ile tespit ve analiz edilmesi amacıyla [8] KRDAE. (2021). Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme ve Değer-
çalışma başlatılmıştır. Bu kapsamda ilk etapta lendirme Merkezi. KOERİ: http://www.udim.koeri.boun.edu.tr/
zeqmap/osmap.asp

100 101