Kabel Gentian Optik Kapal Selam (Bawah Laut), juga dikenali sebagai kabel komunikasi kapal selam, adalah wayar yang dibalut dengan bahan penebat dan diletakkan di dasar laut untuk mewujudkan penghantaran telekomunikasi antara negara-negara.
Sistem kabel gentian optik kapal selam digunakan terutamanya untuk menyambungkan kabel gentian optik dan Internet. Ia dibahagikan kepada dua bahagian: peralatan darat dan peralatan bawah air. Kabel gentian optik kapal selam adalah bahagian peralatan bawah air yang paling penting dan paling terdedah.
Struktur peralatan
Kabel optik kapal selam diletakkan di dasar laut dengan bungkusan wayar yang dibungkus dalam kataur penebat. Air laut boleh menghalang gangguan cahaya luaran dan gelombang magnetik, jadi nisbah isyarat ke bunyi kabel dasar laut tinggi; tidak ada kelewatan masa dalam komunikasi kabel optik kapal selam. Hayat reka bentuk kabel optik kapal selam adalah 25 tahun operasi berterusan, manakala satelit buatan umumnya kehabisan bahan api dalam tempoh 10 hingga 15 tahun.
Struktur asas kabel optik kapal selam adalah: lapisan polietilena, resin poliester atau lapisan asfalt, lapisan helai keluli, lapisan kalis air aluminium, lapisan polikarbonat, tiub tembaga atau aluminium, paraffin, lapisan alkane, pakej gentian optik, dll.
Sistem kabel optik kapal selam digunakan terutamanya untuk menyambungkan kabel optik dan Internet. Ia dibahagikan kepada dua bahagian: peralatan darat dan peralatan bawah air. Peralatan berasaskan pantai membungkus dan menghantar perkhidmatan komunikasi seperti suara, imej, dan data. Peralatan bawah air bertanggungjawab untuk memproses, menghantar dan menerima isyarat komunikasi. Peralatan bawah air dibahagikan kepada tiga bahagian: kabel gentian optik kapal selam, pengulang dan "unit cawangan": kabel gentian optik kapal selam adalah bahagian yang paling penting dan paling terdedah.
Struktur kabel optik laut dalam lebih rumit: serat optik ditetapkan dalam rangka plastik alur berbentuk U, dan alur dipenuhi dengan gris atau plastik elastik untuk membentuk teras. Teras ini dibalut dengan wayar keluli kekuatan tinggi. Semasa proses pembungkus, semua jurang perlu diisi dengan bahan kalis air. Kemudian lapisan pita tembaga dibalut dawai keluli dan jahitan dikimpal untuk membuat dawai keluli dan tiub tembaga membentuk rintangan Gabungan mampatan dan ketegangan. Lapisan sarung polietilena perlu ditambah di luar dawai keluli dan paip tembaga. Struktur pelbagai lapisan yang ketat adalah untuk melindungi gentian optik, mencegah kerosakan dan mencegah pencerobohan air laut. Di kawasan di mana jerung dipenuhi, lapisan tambahan katatilena ditambah ke luar kabel dasar laut.
Struktur kabel optik kapal selam diperlukan untuk menjadi kuat dan ringan dalam bahan, tetapi aluminium logam ringan tidak boleh digunakan, kerana aluminium dan air laut akan bertindak balas secara elektrokimia untuk menghasilkan hidrogen, dan molekul hidrogen akan meresap ke dalam bahan kaca gentian optik, yang akan meningkatkan kehilangan serat optik. Oleh itu, kabel optik kapal selam bukan sahaja mesti menghalang hidrogen daripada dihasilkan di dalam, tetapi juga menghalang hidrogen daripada menembusi kabel optik dari luar. Atas sebab ini, pada awal 1990-an, gentian optik bersalut karbon atau titanium telah dibangunkan untuk mencegah penembusan hidrogen dan kakisan kimia. Penyambung gentian optik juga dikehendaki menjadi kekuatan tinggi, yang memerlukan sambungan untuk mengekalkan kekuatan gentian optik asal dan permukaan gentian optik asal dari kerosakan.
Spesies utama
Menurut persekitaran marin dan kedalaman air yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada kabel optik laut dalam dan kabel optik laut cetek. Pada masa yang sama, struktur kabel optik diwakili oleh lapisan perisai satu lapisan dan lapisan perisai dua lapisan. Dalam kaedah perwakilan model produk, DK digunakan untuk perisai lapisan tunggal, dan SK digunakan untuk perisai dua lapisan. Spesifikasi dinyatakan oleh bilangan dan jenis gentian.
Mengikut peranan dan fungsi boleh dibahagikan kepada
Kabel komunikasi kapal selam dan kabel kuasa optik kapal selam. Yang pertama digunakan terutamanya untuk perkhidmatan komunikasi, dan yang terakhir digunakan terutamanya untuk penghantaran bawah air tenaga cahaya kuasa tinggi
Prinsip Teknikal
Rangkaian pelbagai negara di dunia boleh dianggap sebagai rangkaian kawasan tempatan yang besar. Kapal selam dan kabel optik darat menghubungkan mereka untuk membentuk Internet. Kabel optik adalah "saraf pusat" Internet, dan Amerika Syarikat hampir menjadi "otak" Internet. Sebagai tempat kelahiran Internet, Amerika Syarikat menyimpan banyak pelayan Web dan IM (seperti MSN). Daripada 13 pelayan akar yang menyelesaikan nama domain di seluruh dunia, 10 berada di Amerika Syarikat. Log masuk ke kebanyakan laman web .com dan .net atau hantar e-mel, data Hampir semua perlu pergi ke seluruh Amerika Syarikat untuk sampai ke destinasi.
Kabel kapal selam kini dikekalkan secara berasingan, dan untuk tujuan keselamatan, kabel dasar laut juga perlu dikekalkan pada masa biasa. Jika seseorang memancing keluar kabel kapal selam dan menambahkan serat optik, informasi itu bisa dicuri. Sekiranya terdapat perang, seseorang boleh merosakkan kabel gentian optik. Kabel kapal selam adalah solusi terbaik untuk komunikasi hari ini. Kaedah lain seperti satelit dan ketuhar gelombang mikro boleh digunakan sebagai makanan tambahan, tetapi nampaknya mereka tidak dapat menggantikan kabel dasar laut kerana saluran mereka terhad. Ini adalah cara yang membolehkan majoriti pengguna berkomunikasi dengan cara yang murah.
Bekalan kuasa jauh sistem kabel dasar laut sangat penting, dan pengulang di sepanjang kabel dasar laut bergantung pada bekalan kuasa jauh stesen pendaratan. Pengulang digital yang digunakan dalam kabel optik kapal selam mempunyai banyak fungsi, dan penggunaan kuasa beberapa kali lebih besar daripada pengulang analog kabel dasar laut. Bekalan kuasa memerlukan kebolehpercayaan yang tinggi dan tidak boleh diganggu. Oleh itu, di kawasan di mana jerung dipenuhi, dua lapisan pita keluli dan lapisan sheath luar polietilena perlu ditambah ke luar kabel optik kapal selam. Walaupun dengan perlindungan yang ketat, terdapat keadaan di mana penebat polietilena kabel optik laut dalam digigit oleh jerung dan menyebabkan kegagalan kuasa pada akhir 1980-an.
Ciri-ciri utama
Berbanding dengan kabel gentian optik darat, kabel gentian optik kapal selam mempunyai banyak kelebihan: Pertama, mereka tidak perlu menggali terowong atau sokongan oleh kurungan, jadi pelaburannya rendah, dan kelajuan pembinaannya cepat; Oleh kerana pemusnahan persekitaran semula jadi seperti angin dan gelombang dan gangguan aktiviti pengeluaran manusia, kabel itu selamat dan stabil, dengan keupayaan anti-gangguan yang kuat dan prestasi kerahsiaan yang baik.
Kaedah pembinaan
Reka bentuk kabel optik kapal selam mesti memastikan bahawa gentian optik tidak terjejas oleh kuasa luaran dan alam sekitar. Keperluan asas adalah: ia boleh menyesuaikan diri dengan persekitaran tekanan kapal selam, lelasan, kakisan, biologi, dll.; mempunyai lapisan perisai yang sesuai untuk mengelakkan kerosakan daripada pukat bot nelayan, sauh dan jerung; kabel gentian optik pecah Pada masa yang sama, meminimumkan panjang air laut menembusi kabel optik; ia boleh menghalang hidrogen meresuh ke dalam kabel optik dari luar dan hidrogen yang dihasilkan di dalamnya; ia mempunyai litar bekalan kuasa jauh rintangan rendah; ia boleh menahan ketegangan semasa meletakkan dan mengitar semula; hayat perkhidmatan adalah purata Keperluan adalah lebih daripada 25 tahun.
Kabel optik kapal selam laut dalam (di atas 1,000 meter) mengamalkan struktur perisai bebas keluli, tetapi struktur teras kabel dan anggota pengukuhan (biasanya dawai keluli pusat) mesti dapat melindungi serat optik untuk mengelakkan tekanan tinggi air laut dan tekanan tinggi semasa meletakkan dan mengitar semula. Ketegangan. Untuk mengelakkan kerosakan jerung, dua lapisan pita keluli harus dibalut pada sheath kabel optik laut dalam di kawasan laut di mana jerung-jerung dipenuhi, dan lapisan kain luar polietilena harus dihimpit.
Struktur teras laut cetek (dalam 1000 meter air) kabel optik kapal selam adalah sama dengan kabel optik laut dalam, tetapi kabel optik laut cetek mesti mempunyai satu lapisan atau perisai dawai keluli dua lapisan. Bilangan lapisan perisai dan diameter luar dawai keluli ditentukan mengikut persekitaran kapal selam, kedalaman air, sama ada ia boleh dikebumikan, memancing, dan lain-lain laluan kabel dasar laut.
Proses meletakkan
Projek kabel dasar laut diiktiraf sebagai projek berskala besar yang kompleks dan sukar oleh negara-negara di seluruh dunia. Di laut cetek, jika kedalaman air kurang daripada 200 meter, kabel dikebumikan, manakala di laut dalam, mereka diletakkan. Mengebumikan jet hidraulik adalah kaedah menguburkan utama. Terdapat beberapa baris lubang semburan air di bahagian bawah peralatan yang dikebumikan, yang diedarkan secara selari di kedua-dua belah pihak. Semasa operasi, setiap lubang menyembur jet air tekanan tinggi ke dasar laut pada masa yang sama untuk mencuci sedimen dasar laut dan membentuk parit kabel dasar laut; bahagian atas peralatan mempunyai fairlead, Ia digunakan untuk membimbing kabel (kabel optik) ke bahagian bawah parit kabel dasar laut, dan parit secara automatik diisi oleh air pasang. Peralatan yang dikebumikan ditarik ke hadapan oleh kapal pembinaan, dan pelbagai arahan diberikan melalui kabel kerja. Mesin meletakkan kabel secara amnya tidak mempunyai peralatan menguburkan di bawah air, dan diletakkan di permukaan dasar laut oleh berat kabel kapal selam.
Perahu terus mengemudi ke depan, dan kemudian mengepam parit dengan robot bawah air, menempatkan kabel optik di, dan kemudian mengepam pasir kembali dengan robot bawah air, menutupi kabel optik, dan kemudian terus bergerak maju. Apabila dok diperlukan, sambungan selesai di atas bot, dan kemudian Seal, dan kemudian terus berbaring. Pada masa ini, semua kabel optik kapal selam adalah gentian optik, dan terdapat sedikit kabel, dan semua kabel yang sedang diletakkan dikebumikan di dalam tanah, iaitu robot bawah air digunakan untuk mengepam parit dan memasukkannya dan kemudian menguburkan tanah.
Robot bawah air sebenarnya menggunakan pam air tekanan tinggi untuk menekan air ke tekanan tinggi dan menyemburkannya, dengan itu bergegas keluar dari parit. Bagi penyelenggaraan, tidak ada penyelenggaraan sama sekali. Biasanya, tidak perlu penyelenggaraan. Anda hanya perlu menyemak sama ada kabel optik terdedah secara tetap dengan robot bawah air, dan jika ada, tutup lumpur. Di samping itu, jika ia pecah, gunakan pengesan attenuasi untuk mengukurnya untuk mendapatkan kedudukan tertentu, dan kemudian pergi ke sana untuk memancing, sambungkannya atau kaedah lain, biasanya memotong semua bahagian yang rosak dan menggantikannya dengan yang baru.
Pengendalian insiden
Patah
Secara amnya terdapat dua sebab utama untuk rehat kabel dasar laut. Satu adalah force majeure seperti gempa bumi dan tsunami, dan yang lain adalah penyebab buatan manusia. Sebaik sahaja kabel terputus, ia bukan sahaja akan memberi kesan besar kepada komunikasi antarabangsa, tetapi kerugian yang disebabkan lebih tidak dapat dikira.
Kerosakan
Kabel sering kali rentan terhadap kerusakan oleh pukat tunda, sauh, dan bahkan hiu. Kabel kadang-kadang dimusnahkan oleh tentera musuh semasa perang. Gempa bumi Great Newfoundland pada tahun 1929 menyebabkan keruntuhan kapal selam berskala besar yang menyebabkan kerosakan pada kabel transatlantik.
Sebaik sahaja beberapa kabel dasar laut rosak pada masa yang sama (contohnya, rosak akibat gempa bumi), ia boleh menyebabkan gangguan Internet serantau dan perkhidmatan telefon jarak jauh, mengakibatkan kerugian yang tidak dapat dikira. Misalnya, gempa bumi Hengchun pada tahun 2006 adalah contoh.
Pembaikan kabel dalam, dan bahagian yang rosak dibawa ke permukaan untuk dibaiki. Bahagian kabel air dalam yang rosak mesti dipotong dan dibawa ke permukaan untuk dibaiki. Bahagian yang dibaiki akan lebih lama daripada yang asal.
Beberapa kabel penting di dekat pelabuhan telah didirikan untuk memperbaiki kapal - kapal yang didedikasikan untuk memperbaiki kabel. Beberapa syarikat pemulihan seperti CS Cyrus West Field telah ditubuhkan berhampiran Halifax, Nova Scotia. Sesetengah pengendali telekom besar, seperti France Telecom dan Japan Telecom, mempunyai kapal kabel dasar laut mereka sendiri.
Pembaikan
Kabel optik kapal selam biasanya dikebumikan pada kedalaman 1-2 meter di bawah dasar laut. Kerana dasar laut tidak begitu biasa, kabel optik tidak dapat dielakkan akan terdedah kadang-kadang. Kabel gentian optik boleh dimusnahkan apabila bot nelayan berlabuh atau menggunakan pukat untuk menangkap ikan. Oleh itu, tempat di mana kabel gentian optik melalui dasar laut ditetapkan sebagai zon larangan berlabuh dan tiada kapal dibenarkan berlabuh. Prinsip ini sama seperti kabel optik di darat. Kita sering melihat tanda-tanda seperti "Terdapat kabel optik di bawah tanah dan pembinaan dilarang" di jalan raya. Kabel optik kapal selam perlu dilindungi, dan teknologi perlu diperkukuhkan untuk meningkatkan kekuatan tegangan kabel dasar laut itu sendiri.
Langkah pertama dalam kerja pembaikan adalah untuk mencari titik putus. Jurutera kabel kapal selam boleh mencari lokasi anggaran titik putus melalui telefon dan gangguan Internet. Terminal pantai dapat memancarkan denyut cahaya, dan serat optik normal selalu dapat mengirimkan denyut ini di laut, tetapi jika serat rusak, denyut akan bangkit kembali dari titik itu, dan terminal pantai dapat menemukan titik istirahat dengan cara ini. Selepas itu, kabel optik baru perlu dibawa masuk oleh kapal untuk pembaikan, tetapi langkah pertama adalah untuk mengambil gentian optik yang patah.
Sekiranya kabel optik kurang dari 2,000 meter di bawah air, anda boleh menggunakan robot untuk menyelamatkan kabel optik. Secara amnya, ia terletak di laut dengan kedalaman air kira-kira 3,000 hingga 4,000 meter. Hanya satu jenis cangkuk bergelut boleh digunakan. Ia mengambil masa lebih daripada 12 jam untuk menarik balik grapple sekali. Ia perlu menambah kabel di tengah selepas memancing kabel optik yang rosak di atas kapal. Kerja ini dilakukan oleh juruteknik yang sangat profesional.
1. Selepas robot menyelam ke dalam air, ia mengimbas dan mengesan lokasi tepat kabel optik kapal selam yang rosak.
2. Robot menggali kabel optik kapal selam yang dikebumikan dalam lumpur dan memotongnya dengan gunting kabel. Tali itu diletakkan di atas bot, dan robot itu terikat pada satu hujung kabel optik, dan kemudian ia ditarik keluar dari laut. Pada masa yang sama, robot memasang transponder tanpa wayar di potongan.
3. Gunakan kaedah yang sama untuk menarik bahagian lain kabel optik keluar dari laut. Seperti penyelenggaraan talian telefon, instrumen di atas kapal disambungkan ke kedua-dua hujung kabel gentian optik, dan stesen pendaratan kabel optik kapal selam dalam dua arah digunakan untuk mengesan hujung kabel optik yang disekat. Selepas itu, ambil semula bahagian yang lebih panjang dari kabel kapal selam dengan bahagian yang disekat dan potong. Bahagian lain dilengkapi dengan buoy dan dibiarkan terapung di laut buat sementara waktu.
4. Seterusnya, sambungkan kabel optik kapal selam ganti secara manual ke dua titik putus kabel optik kapal selam. Menyambungkan penyambung kabel gentian optik adalah pekerjaan dengan "kandungan teknikal" yang sangat tinggi, yang tidak kompeten untuk orang biasa. Ia mestilah seseorang yang telah dilatih khas dan memperoleh lesen dari organisasi antarabangsa sebelum ia boleh dikendalikan.
5. Selepas kabel optik kapal selam ganti disambungkan, selepas ujian berulang, selepas komunikasi adalah normal, ia akan dibuang ke dalam air laut. Pada masa ini, robot bawah air akan "melawan" lagi: "siram" kabel optik kapal selam yang dibaiki, iaitu, menggunakan pistol air tekanan tinggi untuk mengepam lumpur di dasar laut keluar dari parit, dan "meletakkan" kabel optik kapal selam yang dibaiki ke dalamnya.
Pada masa yang sama, cuaca buruk seperti angin kencang dan ombak di laut boleh melambatkan kerja pemulihan.
