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海底光纜敷設(shè)及其故障處理方法

發(fā)布時(shí)間:2019-01-09分享到:

海底光纜到底是怎么敷設(shè)的?海底光纜是怎么防止被海水腐蝕的?出了故障又怎么修理?

海底通訊電纜是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線,敷設(shè)在海底用來(lái)實(shí)現(xiàn)國(guó)家之間的電信傳輸。首批海底通訊電纜提供電報(bào)通訊,后來(lái)開(kāi)始引入電話通訊和互聯(lián)網(wǎng)通訊,而現(xiàn)代的光纜還使用了光纖技術(shù),因此被稱(chēng)為海底光纜。


怎么敷設(shè)?

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),海底光纜敷設(shè)就是把光纜放在海底光纜敷設(shè)船上,然后船慢慢開(kāi)動(dòng)的同時(shí)把光纜平鋪沉入海底。

具體來(lái)說(shuō),光纜敷設(shè)主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設(shè)和沖埋保護(hù)三個(gè)階段。光纜敷設(shè)通常是由挖掘海底的纜線埋設(shè)機(jī)來(lái)完成的,它有點(diǎn)像耕田時(shí)使用的犁,由海底光纜敷設(shè)船拖曳前進(jìn),并通過(guò)工作光纜作出各種指令。其底部有幾排噴水孔,作業(yè)時(shí),每個(gè)孔同時(shí)向海底噴射出高壓水柱,將海底泥沙沖開(kāi),形成光纜溝。而設(shè)備上部有一導(dǎo)纜孔,用來(lái)引導(dǎo)光纜(光纜)到光纜溝底部。

過(guò)去,常常借海流讓砂自然覆蓋在溝上面,以省去埋纜線的時(shí)間。而現(xiàn)在通常會(huì)用配備高壓水泵的水下機(jī)器人沖一個(gè)溝然后放進(jìn)去再埋上泥土。

光纜敷設(shè)時(shí)要通過(guò)控制敷設(shè)船的航行速度、光纜釋放速度來(lái)控制光纜的入水角度以及敷設(shè)張力,避免由于彎曲半徑過(guò)小或張力過(guò)大而損傷光纜。深海段敷設(shè)時(shí),光纜敷設(shè)船釋放出光纜,使用水下監(jiān)視器、水下遙控車(chē)不斷地進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整,控制敷設(shè)船的前進(jìn)速度、方向和敷設(shè)光纜的速度,以繞開(kāi)凹凸不平的地方和巖石避免損傷光纜。

怎么"防腐"?

海底光纜由于長(zhǎng)期浸泡在濃度高的海水中,所以極易受到海水腐蝕。此外,氫分子會(huì)擴(kuò)散到光纖的玻璃材料中,使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,同時(shí)還要防止氫氣從外部滲入光纜。目前,海底光纜的結(jié)構(gòu)是將經(jīng)過(guò)一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心,加強(qiáng)構(gòu)件(用鋼絲制成)包在周?chē)?

海底光纜的基本結(jié)構(gòu)通常為:聚乙烯層、聚酯樹(shù)酯或?yàn)r青層、鋼絞線層、鋁制防水層、聚碳酸酯層、銅管或鋁管、石蠟,烷烴層、光纖束等。因此其直徑通常是69毫米,每米的重量高達(dá)10公斤,設(shè)計(jì)壽命為持續(xù)工作25年。


怎么修復(fù)?

海底光纜常常會(huì)出現(xiàn)故障,有時(shí)候是來(lái)自船舶、鯊魚(yú)等不經(jīng)意間的破壞,有時(shí)候是敵軍的蓄意的破壞,更多的時(shí)候是地震所引起的問(wèn)題。比如2006年受臺(tái)灣地震影響,多條國(guó)際海底通信光纜發(fā)生中斷,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)無(wú)法正常訪問(wèn)國(guó)外網(wǎng)站。同樣2011年,受日本地震的影響,多條途經(jīng)日本相關(guān)海域的海底光纜出現(xiàn)故障,而后許多中國(guó)用戶(hù)發(fā)現(xiàn)無(wú)法登錄美國(guó)網(wǎng)站。

與敷設(shè)光纜相比,修復(fù)光纜的難度有增無(wú)減,因?yàn)閺纳钸_(dá)幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的問(wèn)題光纜,就如同大海撈針,而修復(fù)后再續(xù)接的難度也非常大。

而通常,一般海底光纜故障處理會(huì)經(jīng)過(guò)5個(gè)步驟。首先,使用擴(kuò)頻時(shí)域反射儀來(lái)定位大致的故障位置。之后,通過(guò)潛水機(jī)器人找到受損海底光纜的精確位置,切斷故障位置,并將剩余兩端拖回修理船進(jìn)行修復(fù)。接下來(lái),用備用海底光纜連接受損光纜的兩個(gè)斷點(diǎn),經(jīng)測(cè)試后再放回海底。

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