Ubåt (undersjøisk) optisk fiberkabel, også kjent som undersjøisk kommunikasjonskabel, er en ledning pakket med isolerende materiale og lagt på havbunnen for å etablere telekommunikasjonsoverføring mellom land.
Det undersjøiske fiberoptiske kabelsystemet brukes hovedsakelig til å koble sammen fiberoptisk kabel og Internett. Det er delt inn i to deler: landutstyr og undervannsutstyr. Den undersjøiske fiberoptiske kabelen er den viktigste og mest sårbare delen av undervannsutstyret.
Utstyrsstruktur
Den optiske sjøkabelen legges på havbunnen med en trådbunt pakket inn i en isolerende kappe. Sjøvannet kan forhindre forstyrrelse av eksternt lys og magnetiske bølger, så signal-til-støy-forholdet til sjøkabelen er høyt; det er ingen tidsforsinkelse i kommunikasjonen av den optiske undersjøiske kabelen. Designlevetiden til optiske undersjøiske kabler er 25 år med kontinuerlig drift, mens kunstige satellitter vanligvis går tom for drivstoff innen 10 til 15 år.
Den grunnleggende strukturen til den undersjøiske optiske kabelen er: polyetylenlag, polyesterharpiks eller asfaltlag, stålstrenglag, vanntett lag av aluminium, polykarbonatlag, kobber- eller aluminiumsrør, parafin, alkanlag, optisk fiberbunt, etc.
Det undersjøiske optiske kabelsystemet brukes hovedsakelig til å koble optiske kabler og Internett. Det er delt inn i to deler: landutstyr og undervannsutstyr. Det landbaserte utstyret pakker og overfører kommunikasjonstjenester som tale, bilde og data. Undervannsutstyret er ansvarlig for behandling, sending og mottak av kommunikasjonssignaler. Undervannsutstyr er delt inn i tre deler: undersjøisk fiberoptisk kabel, repeater og"grenenhet": den undersjøiske fiberoptiske kabelen er den viktigste og mest sårbare delen.
Strukturen til den optiske dyphavskabelen er mer komplisert: den optiske fiberen er satt i det U-formede sporet plastskjelettet, og sporet er fylt med fett eller elastisk plast for å danne kjernen. Kjernen er pakket inn med høyfast ståltråd. Under innpakningsprosessen skal alle hull fylles med vanntett materiale. Deretter vikles et lag kobbertape rundt ståltråden og sømmen sveises slik at ståltråden og kobberrøret danner en motstand Kombinasjon av kompresjon og strekk. Et lag med polyetylenkappe bør legges på utsiden av ståltråden og kobberrøret. En slik tett flerlagsstruktur skal beskytte den optiske fiberen, forhindre brudd og forhindre inntrenging av sjøvann. I områder hvor haier er angrepet, legges et ekstra lag med polyetylenkappe på utsiden av sjøkabelen.
Strukturen til den undersjøiske optiske kabelen kreves for å være sterk og lett i materiale, men lettmetallaluminium kan ikke brukes, fordi aluminium og sjøvann vil elektrokjemisk reagere for å produsere hydrogen, og hydrogenmolekyler vil diffundere inn i glassmaterialet til den optiske fiberen. som vil øke tapet av den optiske fiberen. Derfor må den optiske sjøkabelen ikke bare hindre at hydrogen genereres inne, men også hindre at hydrogen trenger inn i den optiske kabelen fra utsiden. Av denne grunn ble det på begynnelsen av 1990-tallet utviklet en karbon- eller titanbelagt optisk fiber for å forhindre hydrogenpenetrasjon og kjemisk korrosjon. Det kreves også at den optiske fiberkontakten har høy styrke, noe som krever at forbindelsen opprettholder styrken til den originale optiske fiberen og overflaten til den originale optiske fiberen fra skade.
Hovedart
I henhold til forskjellige marine miljøer og vanndybder kan den deles inn i optiske dyphavskabler og optiske kabler for grunt hav. Tilsvarende er den optiske kabelstrukturen representert av et enkeltlags panserlag og et dobbeltlags panserlag. I produktmodellrepresentasjonsmetoden brukes DK for enkeltlags rustning, og SK brukes for dobbeltlags rustning. Spesifikasjonene er uttrykt ved antall og type fibre.
I henhold til rolle og funksjon kan deles inn
Undersjøisk kommunikasjonskabel og undersjøisk optisk strømkabel. Førstnevnte brukes hovedsakelig til kommunikasjonstjenester, og sistnevnte brukes hovedsakelig til undervannsoverføring av høyeffekts lysenergi
Teknisk prinsipp
Nettverkene til ulike land i verden kan betraktes som et stort lokalnettverk. De optiske ubåt- og landkablene kobler dem sammen for å danne Internett. Den optiske kabelen er"sentralnerven" av Internett, og USA er nesten"hjerne" av Internett. Som fødestedet til Internett, lagrer USA mange web- og IM-servere (som MSN). Av de 13 rotserverne som løser domenenavn globalt, er 10 i USA. Logg inn på de fleste .com og .net nettsteder eller send e-post, data Nesten alle må rundt i USA for å nå destinasjonen.
Sjøkabler vedlikeholdes nå separat, og av sikkerhetshensyn må sjøkabler også vedlikeholdes til ordinære tider. Dersom noen fisket ut sjøkabelen og lagt til optisk fiber, kan informasjonen bli stjålet. Hvis det blir krig, kan noen skade den fiberoptiske kabelen. Sjøkabler er den beste løsningen for kommunikasjon i dag. Andre metoder som satellitter og mikrobølger kan brukes som supplement, men det ser ut til at de ikke kan erstatte sjøkabler fordi kanalene deres er begrensede. Det er en måte som lar flertallet av brukerne kommunisere på en billig måte.
Fjernstrømforsyningen til sjøkabelsystemet er veldig viktig, og repeaterne langs sjøkabelen er avhengige av fjernstrømforsyningen til landingsstasjonen. Den digitale repeateren som brukes i den optiske sjøkabelen har mange funksjoner, og strømforbruket er flere ganger større enn den analoge repeateren til sjøkabelen. Strømforsyningen krever høy pålitelighet og kan ikke avbrytes. Derfor, i områder hvor haier er angrepet, bør to lag med ståltape og et lag av polyetylen ytre kappe legges på utsiden av den optiske undersjøiske kabelen. Selv med en så tett beskyttelse, var det tilfeller der polyetylenisolatorene til optiske dyphavskabler ble bitt av haier og forårsaket strømbrudd på slutten av 1980-tallet.
Hovedtrekkene
Sammenlignet med terrestriske fiberoptiske kabler har undersjøiske fiberoptiske kabler mange fordeler: For det første trenger de ikke å grave tunneler eller støtte av braketter, så investeringen er lav, og byggehastigheten er rask; På grunn av ødeleggelsen av det naturlige miljøet som vind og bølger og forstyrrelsen av menneskelig produksjonsaktiviteter, er kabelen trygg og stabil, med sterk anti-interferensevne og god konfidensialitetsytelse.
Byggemetode
Utformingen av den optiske sjøkabelen skal sikre at den optiske fiberen ikke påvirkes av ytre krefter og miljø. De grunnleggende kravene er: den kan tilpasse seg miljøet med ubåttrykk, slitasje, korrosjon, biologi, etc.; ha et passende panserlag for å hindre skade fra fiskebåttrål, ankre og haier; fiberoptisk kabel brudd. Minimer samtidig lengden på sjøvann som trenger inn i den optiske kabelen; det kan forhindre at hydrogen trenger inn i den optiske kabelen fra utsiden og hydrogen som genereres på innsiden; den har en ekstern strømforsyningskrets med lav motstand; den tåler spenningen under legging og resirkulering; levetiden er gjennomsnittlig Kravet er mer enn 25 år.
Den dypvanns (over 1000 meter) optiske undersjøiske kabelen har en stålfri pansret struktur, men strukturen til kabelkjernen og det forsterkende elementet (vanligvis den sentrale ståltråden) må være i stand til å beskytte den optiske fiberen for å forhindre høy trykket av sjøvann og det høye trykket under legging og resirkulering. Spenninger. For å forhindre haiskader bør to lag med ståltape spiralvikles på kappen til den optiske dyphavskabelen i havområdet der haiene er angrepet, og et lag med ytre kappe av polyetylen skal klemmes.
Kjernestrukturen til den grunne hav (innen 1000 meter fra vann) undersjøisk optisk kabel er den samme som den til den optiske dyphavskabelen, men den grunne havoptiske kabelen må ha et enkeltlags eller dobbeltlags ståltrådpanser. Antall panserlag og ståltrådens ytre diameter bestemmes i henhold til undersjøisk miljø, vanndybde, om den kan graves ned, fiske osv. av sjøkabeltraséen.
Leggingsprosess
Sjøkabelprosjektet er anerkjent som et komplekst og vanskelig storskalaprosjekt av land over hele verden. I grunt hav, hvis vanndybden er mindre enn 200 meter, graves kabler ned, mens de på dypt hav legges. Hydraulisk jetnedgraving er den viktigste nedgravingsmetoden. Det er flere rader med vannsprøytehull i bunnen av det nedgravde utstyret, som er fordelt parallelt på begge sider. Under drift sprayer hvert hull høytrykksvannstråler til havbunnen samtidig for å vaske bort havbunnssedimentet og danne en sjøkabelgrøft; den øvre delen av utstyret har en ledning, Den brukes til å føre kabelen (optisk kabel) til bunnen av sjøkabelgrøften, og grøften fylles automatisk ut av tidevannet. Det nedgravde utstyret slepes frem av konstruksjonsskipet, og ulike instruksjoner gis gjennom arbeidskabelen. Kabelleggingsmaskiner har generelt ikke undervanns nedgravingsutstyr, og legges på overflaten av havbunnen av vekten av sjøkabelen.
Båten fortsetter å kjøre fremover, og spyler deretter en grøft med undervannsroboten, setter den optiske kabelen inn, og spyler deretter sanden tilbake med undervannsroboten, dekker den optiske kabelen og fortsetter å bevege seg fremover. Når dokkingen er nødvendig, er tilkoblingen fullført på båten, og deretter Seal, og fortsett deretter å legge. For øyeblikket er alle optiske undersjøiske kabler optiske fibre, og det er svært få kabler, og alle kablene som for øyeblikket er lagt er begravd i jorda, det vil si at en undervannsrobot brukes til å spyle en grøft og sette den inn og deretter begrave jord.
Undervannsroboten bruker faktisk en høytrykksvannpumpe for å sette vannet under trykk til et høyt trykk og sprøyte det ut, og dermed suser ut av grøften. Når det gjelder vedlikehold, er det ikke vedlikehold i det hele tatt. Normalt er det ikke behov for vedlikehold. Du trenger bare å sjekke om den optiske kabelen er utsatt med jevne mellomrom med en undervannsrobot, og hvis det er det, dekk til gjørmen. I tillegg, hvis den går i stykker, bruk dempningsdetektoren til å måle den for å få den spesifikke posisjonen, og gå deretter dit for å fiske den, koble den til eller andre metoder, vanligvis kutte av all den skadede delen og erstatte den med en ny.
Hendelseshåndtering
brudd
Det er generelt to hovedårsaker til sjøkabelbrudd. Den ene er force majeure som jordskjelv og tsunamier, og den andre er menneskeskapte årsaker. Når kabelen først er koblet fra, vil det ikke bare ha stor innvirkning på internasjonal kommunikasjon, men tapet er enda mer uberegnelig.
skader
Kabler er ofte utsatt for skade fra fisketrålere, ankere og til og med haier. Kabler blir noen ganger ødelagt av fiendtlige tropper under krigstid. Jordskjelvet på Great Newfoundland i 1929 forårsaket en storstilt ubåtkollaps som forårsaket skade på den transatlantiske kabelen.
Når flere undersjøiske kabler er skadet på samme tid (for eksempel skadet av et jordskjelv), kan det føre til avbrudd i regionale Internett- og langdistansetelefontjenester, noe som resulterer i uoverskuelige tap. For eksempel er Hengchun-jordskjelvet i 2006 et eksempel.
Reparer den dype kabelen, og den skadede delen bringes til overflaten for reparasjon. Den skadede delen av dypvannskabelen må kuttes av og bringes til overflaten for reparasjon. Den reparerte delen vil være lengre enn den originale.
Noen viktige kabler nær havner er satt opp for å reparere skip dedikert til å reparere kabler. Flere restaureringsselskaper som CS Cyrus West Field er etablert nær Halifax, Nova Scotia. Noen store telekomoperatører, som France Telecom og Japan Telecom, har egne undersjøiske kabelskip.
reparere
Optiske undersjøiske kabler er vanligvis gravd ned på 1-2 meters dyp under havbunnen. Fordi havbunnen ikke er veldig regelmessig, vil de optiske kablene uunngåelig bli utsatt noen ganger. Den fiberoptiske kabelen kan bli ødelagt når fiskebåten ligger ankret opp eller bruker trål for å fiske. Derfor er stedet hvor den fiberoptiske kabelen går på havbunnen utpekt som en ikke-ankersone og ingen skip har lov til å legge til kai. Dette prinsippet er det samme som for optiske kabler på land. Vi ser ofte tegn som"Det er optiske kabler under jorden og konstruksjon er forbudt" på veien. Optiske sjøkabler må beskyttes, og teknologien må styrkes for å forbedre strekkstyrken til selve sjøkabelen.
Det første trinnet i reparasjonsarbeidet er å finne bruddpunktet. Sjøkabelingeniører kan finne den omtrentlige plasseringen av bruddpunktet gjennom telefon- og internettbrudd. Landterminalen kan sende ut lyspulser, og den vanlige optiske fiberen kan alltid overføre disse pulsene i sjøen, men hvis fiberen brytes vil pulsen sprette tilbake fra det punktet, og landterminalen kan finne bruddpunktet på denne måten . Deretter må nye optiske kabler hentes inn av skip for reparasjon, men første steg er å hente de ødelagte optiske fibrene.
Hvis den optiske kabelen er mindre enn 2000 meter dyp under vann, kan du bruke en robot til å berge den optiske kabelen. Vanligvis ligger den i havet med en vanndybde på rundt 3000 til 4000 meter. Kun én type gripekrok kan brukes. Det tar mer enn 12 timer å trekke inn gripen én gang. Det er nødvendig å legge kabelen i midten etter å ha fisket den ødelagte optiske kabelen på skipet. Dette arbeidet utføres av en svært profesjonell tekniker.
1. Etter at roboten dykker ned i vannet, skanner den og oppdager den nøyaktige plasseringen av den skadede optiske undersjøiske kabelen.
2. Roboten graver ut den optiske undersjøiske kabelen som er begravd i gjørme og kutter den med en kabelsaks. Tauet ble satt ned på båten, og roboten ble bundet til den ene enden av den optiske kabelen, og så ble den trukket opp av sjøen. Samtidig installerer roboten en trådløs transponder ved skjæringen.
3. Bruk samme metode for å trekke en annen del av den optiske kabelen opp av havet. Som med vedlikehold av telefonlinjer er instrumentene på skipet koblet til begge ender av den optiske fiberkabelen, og landingsstasjonen for sjøkabelen i to retninger brukes til å oppdage hvilken ende av den optiske kabelen som er blokkert. Deretter tar du tilbake den lengre delen av sjøkabelen med den blokkerte delen og klipper den av. Den andre seksjonen ble utstyrt med en bøye og lot flyte på sjøen midlertidig.
4. Koble deretter den ekstra optiske undersjøiske kabelen manuelt til de to bruddpunktene til den optiske undersjøiske kabelen. Å koble til fiberoptiske kabelkontakter er en jobb med ekstremt høyt"teknisk innhold", som ikke er kompetent for vanlige mennesker. Det må være en person som er spesialtrent og fått lisens fra en internasjonal organisasjon før den kan driftes.
5. Etter at den optiske reservekabelen er koblet til, etter gjentatte tester, etter at kommunikasjonen er normal, vil den bli kastet i sjøvannet. På dette tidspunktet er undervannsroboten i ferd med å"bekjempe" igjen:"flush" den reparerte optiske undersjøiske kabelen, det vil si bruk en høytrykksvannpistol for å spyle silt på havbunnen ut av en grøft, og"legge" den reparerte optiske ubåtkabelen inn i den.
Samtidig kan hardt vær som sterk vind og bølger på havet bremse restaureringsarbeidet.
