การพัฒนาอุปกรณ์สำรวจชั้นดินซึ่งทำงานด้วยการตรวจวัดคลื่นสั่นสะเทือนขนาดเล็ก

Abstract

การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์นั้นเป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ การสำรวจปิโตรเลียม การสำรวจแหล่งน้ำบาดาล การศึกษาทางด้านแผ่นดินไหว รวมถึงการสำรวจชั้นดินทางด้านวิศวกรรมธรณีเทคนิค ในงานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบและประดิษฐ์อุปกรณ์สำรวจชั้นดินจากการตรวจวัดคลื่นสั่นขนาดเล็ก (microtremor) บนผิวดิน อุปกรณ์ตรวจวัดประกอบด้วยวงจรแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอลแบบ 24 บิตซึ่งรับสัญญาณการสั่นสะเทือนจากจีโอโฟนแล้วส่งให้ระบบไมโครคอมพิวเตอร์ชื่อราสเบอร์รี่พาย (Raspberry Pi) เพื่อเก็บข้อมูล และประมวลผลเส้นโค้งการกระจายตัวด้วยวิธี Power of Phase (POP) ซึ่งควบคุมด้วยสมาร์ทโฟนผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์สเมือนจริง (virtual network computing) โดยใช้เทคโนโลยีโครงข่ายประสาทเทียม (Artificial neural network) ทำนายภาพตัดความเร็วคลื่นเฉือน (Shear wave velocity profile) ของชั้นดิน จากการตรวจวัดภาคสนามในกรุงเทพมหานครจำนวน 3 พื้นที่ซึ่งประกอบไปด้วย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, แลนด์ แอนด์ เฮ้าส์ โครงการมัณฑนา บางขุนเทียน-ชายทะเล และ แลนด์ แอนด์ เฮ้าส์ โครงการ บางบอน 5 พบว่าเมื่อใช้โมเดลโครงข่ายประสาทเทียม และ รัศมีของการตรวจวัดที่เหมาะสม อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นสามารถทำนายความเร็วคลื่นเฉือนได้ใกล้เคียงกับความเร็วคลื่นเฉือนจากผลเจาะสำรวจชั้นดิน (Boring log) และ วิธีดาวน์โฮล (Downhole) ในช่วงระดับความลึกประสิทธิผลที่สามารถตรวจวัดได้