Podmorski (podwodny) kabel światłowodowy, znany również jako podwodny kabel komunikacyjny, to drut owinięty materiałem izolacyjnym i ułożony na dnie morskim w celu ustanowienia transmisji telekomunikacyjnej między krajami.
Podwodny system kabli światłowodowych służy głównie do łączenia kabla światłowodowego i Internetu. Podzielony jest na dwie części: sprzęt lądowy i sprzęt podwodny. Podwodny kabel światłowodowy jest najważniejszą i najbardziej wrażliwą częścią sprzętu podwodnego.
Struktura sprzętu
Podwodny kabel optyczny jest układany na dnie morskim z wiązką przewodów owiniętą w osłonę izolacyjną. Woda morska może zapobiegać zakłóceniom zewnętrznego światła i fal magnetycznych, więc stosunek sygnału do szumu kabla podmorskiego jest wysoki; nie ma opóźnienia czasowego w komunikacji podwodnego kabla optycznego. Żywotność podmorskich kabli optycznych to 25 lat ciągłej pracy, podczas gdy paliwo w sztucznych satelitach zwykle kończy się w ciągu 10 do 15 lat.
Podstawowa struktura podwodnego kabla optycznego to: warstwa polietylenu, warstwa żywicy poliestrowej lub asfaltu, warstwa splotu stalowego, warstwa wodoodporna aluminium, warstwa poliwęglanu, rura miedziana lub aluminiowa, parafina, warstwa alkanowa, wiązka światłowodów itp.
Podwodny system kabli optycznych służy głównie do łączenia kabli optycznych i Internetu. Podzielony jest na dwie części: sprzęt lądowy i sprzęt podwodny. Sprzęt lądowy pakuje i przesyła usługi komunikacyjne, takie jak głos, obraz i dane. Sprzęt podwodny odpowiada za przetwarzanie, wysyłanie i odbieranie sygnałów komunikacyjnych. Sprzęt podwodny dzieli się na trzy części: podmorski kabel światłowodowy, repeater i"jednostka rozgałęźna": podmorski kabel światłowodowy jest najważniejszą i najbardziej wrażliwą częścią.
Struktura dalekomorskiego kabla optycznego jest bardziej skomplikowana: światłowód jest osadzony w plastikowym szkielecie z rowkiem w kształcie litery U, a rowek jest wypełniony smarem lub elastycznym tworzywem sztucznym, aby utworzyć rdzeń. Rdzeń jest owinięty drutem stalowym o wysokiej wytrzymałości. Podczas procesu owijania wszystkie szczeliny należy wypełnić wodoodpornym materiałem. Następnie warstwa taśmy miedzianej jest owijana wokół drutu stalowego, a szew jest spawany, aby drut stalowy i rurka miedziana tworzyły opór Kombinacja ściskania i rozciągania. Na zewnętrznej stronie drutu stalowego i rury miedzianej należy dodać warstwę osłony polietylenowej. Tak szczelna wielowarstwowa konstrukcja ma chronić światłowód, zapobiegać pękaniu oraz zapobiegać wnikaniu wody morskiej. W obszarach, w których występują rekiny, na zewnątrz kabla podmorskiego dodaje się dodatkową warstwę osłony polietylenowej.
Struktura kabla optycznego łodzi podwodnej musi być mocna i lekka w materiale, ale nie można zastosować aluminium z lekkiego metalu, ponieważ aluminium i woda morska będą reagować elektrochemicznie, wytwarzając wodór, a cząsteczki wodoru będą dyfundować do materiału szklanego światłowodu, co zwiększy utratę światłowodu. Dlatego podmorski kabel optyczny musi nie tylko zapobiegać generowaniu wodoru wewnątrz, ale także jego przenikaniu do kabla optycznego z zewnątrz. Z tego powodu na początku lat 90. opracowano światłowód z powłoką węglową lub tytanową, aby zapobiec przenikaniu wodoru i korozji chemicznej. Złącze światłowodowe musi być również bardzo wytrzymałe, co wymaga połączenia w celu zachowania wytrzymałości oryginalnego światłowodu i powierzchni oryginalnego światłowodu przed uszkodzeniem.
Główne gatunki
W zależności od różnych środowisk morskich i głębokości wody można go podzielić na dalekomorskie kable optyczne i płytkie kable optyczne. Odpowiednio, struktura kabla optycznego jest reprezentowana przez jednowarstwową warstwę pancerza i dwuwarstwową warstwę pancerza. W metodzie reprezentacji modelu produktu DK stosuje się do pancerza jednowarstwowego, a SK do pancerza dwuwarstwowego. Specyfikacje wyrażone są liczbą i rodzajem włókien.
W zależności od roli i funkcji można podzielić na
Podwodny kabel komunikacyjny i podwodny optyczny kabel zasilający. Pierwsza jest wykorzystywana głównie do usług komunikacyjnych, a druga jest wykorzystywana głównie do podwodnej transmisji energii świetlnej o dużej mocy
Zasada techniczna
Sieci różnych krajów na świecie można uznać za dużą sieć lokalną. Okablowanie podwodne i lądowe łączą je, tworząc Internet. Kabel optyczny to"nerw centralny" Internetu, a Stany Zjednoczone są prawie"mózgiem" Internetu. Jako kolebka Internetu, Stany Zjednoczone przechowują wiele serwerów WWW i komunikatorów (takich jak MSN). Spośród 13 serwerów głównych, które rozpoznają nazwy domen na całym świecie, 10 znajduje się w Stanach Zjednoczonych. Zaloguj się do większości witryn .com i .net lub wyślij e-maile, dane Prawie wszyscy muszą jechać po Stanach Zjednoczonych, aby dotrzeć do miejsca przeznaczenia.
Kable podmorskie są teraz utrzymywane oddzielnie, a ze względów bezpieczeństwa kable podmorskie również muszą być konserwowane w normalnych godzinach. Gdyby ktoś wyłowił kabel podmorski i dodał światłowód, informacja mogłaby zostać skradziona. Jeśli jest wojna, ktoś może uszkodzić kabel światłowodowy. Kable podmorskie są dziś najlepszym rozwiązaniem w komunikacji. Inne metody, takie jak satelity i mikrofale, mogą być stosowane jako uzupełnienie, ale wydaje się, że nie mogą one zastąpić kabli podmorskich, ponieważ ich kanały są ograniczone. Jest to sposób, który pozwala większości użytkowników komunikować się w tani sposób.
Zdalne zasilanie systemu kabli podmorskich jest bardzo ważne, a repeatery wzdłuż kabla podmorskiego polegają na zdalnym zasilaniu stacji lądowania. Cyfrowy repeater zastosowany w podmorskim kablu optycznym ma wiele funkcji, a pobór mocy jest kilkakrotnie większy niż analogowego repeatera kabla podwodnego. Zasilanie wymaga wysokiej niezawodności i nie może być przerwane. Dlatego na obszarach, w których występują rekiny, na zewnątrz kabla optycznego łodzi podwodnej należy dodać dwie warstwy taśmy stalowej i warstwę zewnętrznej osłony polietylenowej. Nawet przy tak szczelnej ochronie zdarzały się przypadki, w których polietylenowe izolatory dalekomorskich kabli optycznych zostały pogryzione przez rekiny i spowodowały awarie zasilania pod koniec lat 80-tych.
Główne cechy
W porównaniu z naziemnymi kablami światłowodowymi, podmorskie kable światłowodowe mają wiele zalet: po pierwsze, nie wymagają kopania tuneli ani podpierania wspornikami, dzięki czemu inwestycja jest niska, a szybkość budowy szybka; Ze względu na niszczenie środowiska naturalnego, takiego jak wiatr i fale oraz ingerencję w działalność produkcyjną człowieka, kabel jest bezpieczny i stabilny, z silnymi właściwościami przeciwzakłóceniowymi i dobrą poufnością.
Metoda budowy
Konstrukcja podwodnego kabla optycznego musi zapewniać, że na światłowód nie mają wpływu siły zewnętrzne i środowisko. Podstawowe wymagania to: potrafi przystosować się do środowiska podwodnego ciśnienia, ścierania, korozji, biologii itp.; posiadać odpowiednią warstwę pancerza, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez włoki rybackie, kotwice i rekiny; przerwanie kabla światłowodowego Jednocześnie zminimalizować długość wnikania wody morskiej do kabla optycznego; może zapobiegać przenikaniu wodoru do kabla optycznego z zewnątrz i wodoru generowanego wewnątrz; posiada obwód zdalnego zasilania o niskiej rezystancji; może wytrzymać naprężenia podczas układania i recyklingu; żywotność jest przeciętna Wymagane jest ponad 25 lat.
Głębokomorski (powyżej 1000 metrów) podwodny kabel optyczny przyjmuje wolną od stali konstrukcję zbrojoną, ale struktura rdzenia kabla i elementu wzmacniającego (zwykle środkowy drut stalowy) muszą być w stanie chronić światłowód, aby zapobiec wysokim ciśnienie wody morskiej i wysokie ciśnienie podczas układania i recyklingu. napięcie. Aby zapobiec uszkodzeniom rekinów, należy spiralnie owinąć dwie warstwy stalowej taśmy na osłonę dalekomorskiego kabla optycznego w obszarze morskim, w którym żyją rekiny, oraz ścisnąć zewnętrzną warstwę polietylenową.
Struktura rdzenia płytkiego morza (w promieniu 1000 metrów od wody) podwodnego kabla optycznego jest taka sama jak głębokowodnego kabla optycznego, ale kabel optyczny płytkiego morza musi mieć jednowarstwowy lub dwuwarstwowy pancerz z drutu stalowego. Liczba warstw pancerza i zewnętrzna średnica drutu stalowego są określane w zależności od środowiska podwodnego, głębokości wody, tego, czy można go zakopać, łowić, itp. trasy kablowej łodzi podwodnej.
Proces układania
Projekt kabla podmorskiego jest uznawany przez kraje na całym świecie za złożony i trudny projekt na dużą skalę. Na płytkich morzach, jeśli głębokość wody jest mniejsza niż 200 metrów, kable są zakopywane, podczas gdy na głębokich morzach są układane. Zasypywanie strumieniem hydraulicznym jest główną metodą zakopywania. W dolnej części zakopanego sprzętu znajduje się kilka rzędów otworów rozpylających wodę, które są rozmieszczone równolegle po obu stronach. Podczas pracy każdy otwór jednocześnie spryskuje dno morskie strumieniami wody pod wysokim ciśnieniem, aby wypłukać osady z dna morskiego i utworzyć podmorski wykop kablowy; górna część urządzenia posiada kipę, która służy do prowadzenia kabla (kabla optycznego) do dna podmorskiego wykopu kablowego, a wykop jest automatycznie zasypywany przez przypływ. Zakopany sprzęt jest holowany do przodu przez statek konstrukcyjny, a przez kabel roboczy podawane są różne instrukcje. Maszyny do układania kabli zazwyczaj nie mają sprzętu do zakopywania pod wodą i są układane na powierzchni dna morskiego pod ciężarem kabla podmorskiego.
Łódź płynie dalej do przodu, a następnie spłukuje wykop za pomocą podwodnego robota, wkłada kabel optyczny, a następnie spłukuje piasek z powrotem za pomocą podwodnego robota, zakrywa kabel optyczny i płynie dalej do przodu. Gdy potrzebne jest dokowanie, połączenie jest zakończone na łodzi, a następnie Seal, a następnie kontynuować układanie. Obecnie wszystkie podwodne kable światłowodowe to światłowody, a kabli jest bardzo mało, a wszystkie aktualnie układane kable są zakopane w ziemi, to znaczy podwodny robot służy do płukania wykopu i umieszczania go, a następnie zakopywania gleba.
Podwodny robot w rzeczywistości wykorzystuje pompę wody pod wysokim ciśnieniem, aby zwiększyć ciśnienie wody i spryskać ją, wyskakując w ten sposób z rowu. Jeśli chodzi o konserwację, w ogóle nie ma konserwacji. Zwykle nie ma potrzeby konserwacji. Wystarczy tylko sprawdzić, czy kabel optyczny jest na bieżąco odsłaniany za pomocą robota podwodnego, a jeśli jest, zasypać błoto. Dodatkowo, jeśli się zepsuje, użyj detektora tłumienia, aby zmierzyć go, aby uzyskać konkretną pozycję, a następnie udaj się tam go wyłowić, podłączyć lub innymi metodami, zwykle odciąć całą uszkodzoną sekcję i wymienić ją na nową.
Obsługa incydentów
pęknięcie
Zasadniczo istnieją dwa główne powody zerwania kabla podwodnego. Jednym z nich jest siła wyższa, taka jak trzęsienia ziemi i tsunami, a drugim przyczyny spowodowane przez człowieka. Odłączenie kabla będzie miało nie tylko ogromny wpływ na komunikację międzynarodową, ale spowodowane straty są jeszcze bardziej nieobliczalne.
szkoda
Kable są często podatne na uszkodzenia przez trawlery, kotwice, a nawet rekiny. Kable są czasami niszczone przez wojska wroga podczas wojny. Wielkie trzęsienie ziemi w Nowej Fundlandii w 1929 r. spowodowało zawalenie się łodzi podwodnej na dużą skalę, co spowodowało uszkodzenie kabla transatlantyckiego.
Uszkodzenie wielu kabli podwodnych w tym samym czasie (na przykład uszkodzenie przez trzęsienie ziemi) może spowodować przerwy w regionalnych usługach internetowych i telefonicznych, skutkując nieobliczalnymi stratami. Na przykład trzęsienie ziemi w Hengchun w 2006 roku jest przykładem.
Napraw głęboki kabel, a uszkodzona część zostanie wyniesiona na powierzchnię w celu naprawy. Uszkodzoną część kabla głębinowego należy odciąć i wynieść na powierzchnię w celu naprawy. Naprawiona część będzie dłuższa niż oryginalna.
Niektóre ważne kable w pobliżu portów zostały ustawione w celu naprawy statków przeznaczonych do naprawy kabli. Kilka firm renowacyjnych, takich jak CS Cyrus West Field, zostało założonych w pobliżu Halifax w Nowej Szkocji. Niektórzy wielcy operatorzy telekomunikacyjni, tacy jak France Telecom i Japan Telecom, mają własne podmorskie statki kablowe.
naprawa
Podwodne kable optyczne są zwykle zakopywane na głębokości 1-2 metrów pod dnem morskim. Ponieważ dno morskie nie jest bardzo regularne, kable optyczne będą czasami nieuchronnie odsłonięte. Kabel światłowodowy może ulec zniszczeniu podczas kotwiczenia łodzi rybackiej lub używania włoka do łowienia ryb. W związku z tym miejsce, w którym kabel światłowodowy przechodzi na dnie morskim, jest wyznaczone jako strefa bez kotwicy i żadne statki nie mogą dokować. Ta zasada jest taka sama jak w przypadku kabli optycznych na lądzie. Często widzimy znaki typu"Pod ziemią są kable optyczne i budowa jest zabroniona" na drodze. Podmorskie kable optyczne muszą być chronione, a technologia musi zostać wzmocniona, aby poprawić wytrzymałość na rozciąganie samego kabla podmorskiego.
Pierwszym krokiem w naprawie jest znalezienie punktu przerwania. Inżynierowie zajmujący się kablami podmorskimi mogą znaleźć przybliżoną lokalizację punktu przerwania przez awarie telefonu i Internetu. Terminal brzegowy może emitować impulsy świetlne, a normalne światłowód może zawsze przesyłać te impulsy w morzu, ale jeśli włókno zostanie zerwane, impuls odbije się z tego punktu, a terminal brzegowy może znaleźć w ten sposób punkt przerwania . Następnie nowe kable światłowodowe muszą zostać przywiezione statkami do naprawy, ale pierwszym krokiem jest odzyskanie uszkodzonych światłowodów.
Jeśli kabel optyczny znajduje się pod wodą na głębokości mniejszej niż 2000 metrów, możesz użyć robota, aby uratować kabel optyczny. Generalnie znajduje się w morzu o głębokości od około 3000 do 4000 metrów. Można użyć tylko jednego rodzaju haka. Jednorazowe wycofanie chwytaka zajmuje ponad 12 godzin. Po wyłowieniu uszkodzonego kabla optycznego na statku należy dołożyć kabel na środku. Ta praca jest wykonywana przez wysoce profesjonalnego technika.
1. Po zanurzeniu się w wodzie robot skanuje i wykrywa dokładną lokalizację uszkodzonego kabla optycznego łodzi podwodnej.
2. Robot wykopuje zakopany w błocie kabel optyczny łodzi podwodnej i przecina go nożycami do kabli. Lina została położona na łodzi, a robota przywiązano do jednego końca kabla optycznego, a następnie wyciągnięto go z morza. W tym samym czasie robot instaluje w miejscu cięcia transponder bezprzewodowy.
3. W ten sam sposób wyciągnij kolejny odcinek kabla optycznego z morza. Podobnie jak w przypadku konserwacji linii telefonicznych, instrumenty na statku są podłączone do obu końców kabla światłowodowego, a podwodna stacja lądowania kabla optycznego w dwóch kierunkach służy do wykrywania, który koniec kabla optycznego jest zablokowany. Następnie zabierz dłuższą część kabla łodzi podwodnej z zablokowaną częścią i odetnij ją. Druga część została wyposażona w boję i pozostawiona do tymczasowego unoszenia się na morzu.
4. Następnie ręcznie podłącz zapasowy podwodny kabel optyczny do dwóch punktów przerwania podwodnego kabla optycznego. Łączenie złączy światłowodowych to praca o ekstremalnie wysokich"technicznych", która nie jest kompetentna dla zwykłych ludzi. Musi to być osoba, która została specjalnie przeszkolona i uzyskała licencję organizacji międzynarodowej, zanim będzie mogła działać.
5. Po podłączeniu zapasowego kabla optycznego łodzi podwodnej, po wielokrotnych testach, po normalnym nawiązaniu komunikacji, zostanie on wrzucony do wody morskiej. W tej chwili podwodny robot ma zamiar&„walczyć &”; znowu:"spłukać" naprawiony kabel optyczny łodzi podwodnej, czyli za pomocą wysokociśnieniowego pistoletu na wodę wypłukać muł z dna morskiego z rowu i&„ułożyć &”; naprawiony kabel optyczny łodzi podwodnej do niego.
Jednocześnie trudne warunki pogodowe, takie jak silne wiatry i fale na morzu, mogą spowolnić prace renowacyjne.
