CityDAS : surveillance de la ville par fibre optique

Les métropoles ont besoin d’outils innovants pour assurer une surveillance continue de leurs infrastructures et renforcer leur résilience face au changement climatique, aux aléas naturels et aux sollicitations liées aux activités humaines. La technologie DAS (Distributed Acoustic Sensing), qui exploite les réseaux de fibre optique déjà déployés en milieu urbain (dark fiber), transforme ces fibres en capteurs distribués capables de mesurer en temps réel les vibrations générées par le trafic, les ouvrages et les sols, y compris dans des secteurs où l’installation de capteurs conventionnels est difficile.



Figure1



Figure 4 Station Grenoble
Dans le cadre du projet CityDAS (financement PUI), un premier démonstrateur est actuellement en cours de déploiement. Il s’appuie sur un tronçon d’environ 12 km de fibre optique reliant le laboratoire (avec le soutien de la DGDSI-DANET de Université Grenoble Alpes) au réseau de Grenoble Alpes Métropole jusqu’à Fontaine (Figure 1). Les mesures sont réalisées à l’aide d’un interrogateur DAS UPTECH SENSING, mis à disposition pour une durée de quatre semaines. La configuration retenue permet d’acquérir les vibrations le long de la fibre sur des capteurs virtuels espacés de 2,5 m (soit environ 5000 capteurs virtuels), avec une fréquence d’échantillonnage de 100 Hz, offrant ainsi une observation continue et à haute résolution de l’environnement urbain.

À terme, le projet ambitionne de démocratiser l’usage du DAS en développant une plateforme de visualisation, de gestion et d’analyse des données, destinée aux collectivités, aux gestionnaires d’infrastructures et aux acteurs académiques. Cette plateforme facilitera la surveillance des sols et des ouvrages urbains, contribuera au développement de nouvelles approches scientifiques pour mieux comprendre la propagation des ondes sismiques en milieu urbain, et fournira des indicateurs d’aide à la décision pour soutenir les politiques publiques en matière de résilience et de gestion durable des territoires.


Pendant la période de test, le séisme du Vénézuela s’est produit (séismes de magnitudes 7,5 et 7,2 , 200 kms à l’ouest de Caracas, mercredi 24 juin à 18 h 04 en heure locale).



Figure 3 Stack and SignleTraces F(0.01,1)



Le DAS actuellement en fonctionnement à Grenoble a permis d’enregistrer les ondes sismiques sur l’ensemble de son tracé urbain. Les enregistrements (filtrés entre 0.01-0.3Hz - Figure 2 - et 0.01-1Hz - Figure 3) ont été comparés aux données acquises par les stations des réseaux nationaux RAP(station OGSR, cimetière Saint-Roch) et RLBP (station GRN, Mont Granier) (Figure 4), mettant en évidence une excellente cohérence des signaux. Les ondes de surface ainsi que les phénomènes de résonance propres au bassin grenoblois (vers 0.3-0.4Hz) sont clairement observés, démontrant le potentiel du DAS pour le suivi sismique en milieu urbain. Ces premières observations ouvrent des perspectives prometteuses pour le monitoring du bassin grenoblois, représentatif des vallées alpines, ainsi que pour l’imagerie des propriétés du sous-sol et la caractérisation des effets d’amplification des mouvements du sol en cas de séisme.

Figure 2 Stack and SignleTraces F(0.01,0.3)


Le projet CityDAS est financé par le Pôle Universitaire d’Innovation de l’UGA

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