Zemūdens (zemūdens) optiskās šķiedras kabelis, kas pazīstams arī kā zemūdens sakaru kabelis, ir vads, kas ietīts ar izolācijas materiālu un novietots jūras gultnē, lai izveidotu telekomunikāciju pārraidi starp valstīm.
Zemūdens optisko šķiedru kabeļu sistēmu galvenokārt izmanto, lai savienotu optisko šķiedru kabeli un internetu. Tas ir sadalīts divās daļās: sauszemes aprīkojums un zemūdens aprīkojums. Zemūdens optiskās šķiedras kabelis ir vissvarīgākā un visneaizsargātākā zemūdens aprīkojuma daļa.
Iekārtas uzbūve
Zemūdens optiskais kabelis ir novietots jūras gultnē ar stiepļu kūli, kas ietīts izolējošā apvalkā. Jūras ūdens var novērst ārējās gaismas un magnētisko viļņu traucējumus, tāpēc zemūdens kabeļa signāla un trokšņa attiecība ir augsta; zemūdens optiskā kabeļa sakariem nav laika aizkaves. Zemūdens optisko kabeļu projektētais kalpošanas laiks ir 25 nepārtrauktas darbības gadi, savukārt mākslīgajiem satelītiem degviela parasti izbeidzas 10 līdz 15 gadu laikā.
Zemūdens optiskā kabeļa pamatstruktūra ir: polietilēna slānis, poliestera sveķu vai asfalta slānis, tērauda pavedienu slānis, alumīnija ūdensnecaurlaidīgs slānis, polikarbonāta slānis, vara vai alumīnija caurule, parafīns, alkāna slānis, optisko šķiedru saišķis utt.
Zemūdens optisko kabeļu sistēmu galvenokārt izmanto optisko kabeļu un interneta savienošanai. Tas ir sadalīts divās daļās: sauszemes aprīkojums un zemūdens aprīkojums. Krasta aprīkojums iesaiņo un pārraida sakaru pakalpojumus, piemēram, balsi, attēlu un datus. Zemūdens iekārtas ir atbildīgas par sakaru signālu apstrādi, nosūtīšanu un saņemšanu. Zemūdens aprīkojums ir sadalīts trīs daļās: zemūdens optiskās šķiedras kabelis, atkārtotājs un &; filiāles bloks &; zemūdens optiskās šķiedras kabelis ir vissvarīgākā un visneaizsargātākā daļa.
Dziļūdens optiskā kabeļa struktūra ir sarežģītāka: optiskā šķiedra ir ievietota U-veida rievas plastmasas karkasā, un grope ir piepildīta ar smērvielu vai elastīgu plastmasu, lai izveidotu serdi. Kodols ir ietīts ar augstas stiprības tērauda stiepli. Ietīšanas procesā visas spraugas jāaizpilda ar ūdensnecaurlaidīgu materiālu. Pēc tam ap tērauda stiepli tiek apvilkts vara lentes slānis un šuve tiek sametināta, lai tērauda stieple un vara caurule veidotu pretestību Saspiešanas un spriegojuma kombinācija. Tērauda stieples un vara caurules ārpusē jāpievieno polietilēna apvalka slānis. Šāda stingra daudzslāņu struktūra ir paredzēta, lai aizsargātu optisko šķiedru, novērstu bojājumus un novērstu jūras ūdens iekļūšanu. Vietās, kur ir invadētas haizivis, zemūdens kabeļa ārpusei tiek pievienots papildu polietilēna apvalka slānis.
Zemūdens optiskā kabeļa struktūrai jābūt izturīgam un vieglam materiālam, taču vieglo metālu alumīniju nevar izmantot, jo alumīnijs un jūras ūdens elektroķīmiski reaģēs, veidojot ūdeņradi, un ūdeņraža molekulas izkliedēsies optiskās šķiedras stikla materiālā, kas palielinās optiskās šķiedras zudumu. Tāpēc zemūdens optiskajam kabelim ir ne tikai jānovērš ūdeņraža rašanās iekšpusē, bet arī jānovērš ūdeņraža iekļūšana optiskajā kabelī no ārpuses. Šī iemesla dēļ deviņdesmito gadu sākumā tika izstrādāta ar oglekli vai titānu pārklāta optiskā šķiedra, lai novērstu ūdeņraža iekļūšanu un ķīmisko koroziju. Optiskās šķiedras savienotājam ir jābūt arī ļoti izturīgam, lai savienojums saglabātu sākotnējās optiskās šķiedras izturību un sākotnējās optiskās šķiedras virsmu no bojājumiem.
Galvenās sugas
Atbilstoši dažādām jūras vidēm un ūdens dziļumiem to var iedalīt dziļūdens optiskajos kabeļos un seklās jūras optiskajos kabeļos. Attiecīgi optiskā kabeļa struktūru attēlo vienslāņa bruņu slānis un divslāņu bruņu slānis. Produkta modeļa attēlošanas metodē DK tiek izmantots viena slāņa bruņām, bet SK - divslāņu bruņām. Specifikācijas ir izteiktas pēc šķiedru skaita un veida.
Pēc lomas un funkcijas var iedalīt
Zemūdens sakaru kabelis un zemūdens optiskais strāvas kabelis. Pirmo galvenokārt izmanto sakaru pakalpojumiem, bet otro galvenokārt izmanto lieljaudas gaismas enerģijas zemūdens pārraidei
Tehniskais princips
Dažādu pasaules valstu tīklus var uzskatīt par lielu lokālo tīklu. Zemūdens un sauszemes optiskie kabeļi savieno tos, veidojot internetu. Optiskais kabelis ir"centrālais nervs" no interneta, un Amerikas Savienotās Valstis ir gandrīz"smadzeņu" no interneta. Kā interneta dzimtene ASV glabā daudz tīmekļa un tūlītējās ziņojumapmaiņas (piemēram, MSN) serveru. No 13 saknes serveriem, kas globāli atrisina domēna nosaukumus, 10 atrodas Amerikas Savienotajās Valstīs. Piesakieties lielākajā daļā .com un .net vietņu vai sūtiet e-pastus, datus Gandrīz visiem ir jādodas pa ASV, lai sasniegtu galamērķi.
Zemūdens kabeļi tagad tiek uzturēti atsevišķi, un drošības nolūkos arī zemūdens kabeļi ir jāuztur parastajā laikā. Ja kāds izmakšķerētu zemūdens kabeli un pievienotu optisko šķiedru, informācija varētu tikt nozagta. Ja ir karš, kāds var sabojāt optiskās šķiedras kabeli. Zemūdens kabeļi mūsdienās ir labākais saziņas risinājums. Citas metodes, piemēram, satelītus un mikroviļņus, var izmantot kā papildinājumus, taču šķiet, ka tie nevar aizstāt zemūdens kabeļus, jo to kanāli ir ierobežoti. Tas ir veids, kas ļauj lielākajai daļai lietotāju sazināties lēti.
Zemūdens kabeļu sistēmas attālā barošana ir ļoti svarīga, un atkārtotāji pa zemūdens kabeli paļaujas uz nosēšanās stacijas attālo barošanas avotu. Zemūdens optiskajā kabelī izmantotajam digitālajam retranslatoram ir daudz funkciju, un enerģijas patēriņš ir vairākas reizes lielāks nekā zemūdens kabeļa analogajam atkārtotājam. Strāvas padevei ir nepieciešama augsta uzticamība, un to nevar pārtraukt. Tāpēc vietās, kur ir invadētas haizivis, zemūdens optiskā kabeļa ārpusei jāpievieno divi tērauda lentes slāņi un polietilēna ārējā apvalka slānis. Pat ar tik ciešu aizsardzību bija gadījumi, kad 80. gadu beigās dziļūdens optisko kabeļu polietilēna izolatorus sakoda haizivis un izraisīja strāvas padeves pārtraukumus.
Galvenās iezīmes
Salīdzinot ar virszemes optisko šķiedru kabeļiem, zemūdens optisko šķiedru kabeļiem ir daudz priekšrocību: pirmkārt, tiem nav jārok tuneļi vai jāatbalsta ar kronšteiniem, tāpēc investīcijas ir zemas un būvniecības ātrums ir ātrs; Tā kā tiek iznīcināta dabiskā vide, piemēram, vējš un viļņi, kā arī cilvēku ražošanas darbību traucējumi, kabelis ir drošs un stabils, ar spēcīgu prettraucējumu spēju un labu konfidencialitātes veiktspēju.
Būvniecības metode
Zemūdens optiskā kabeļa konstrukcijai jānodrošina, lai optisko šķiedru neietekmē ārējie spēki un vide. Pamatprasības ir: tas var pielāgoties zemūdens spiediena, nobrāzuma, korozijas, bioloģijas uc videi; jābūt piemērotam bruņu slānim, lai novērstu bojājumus no zvejas laivu traļiem, enkuriem un haizivīm; optisko šķiedru kabelis pārtrūkst. Vienlaikus samaziniet jūras ūdens iekļūšanas garumu optiskajā kabelī; tas var novērst ūdeņraža iekļūšanu optiskajā kabelī no ārpuses un ūdeņradi, kas rodas iekšpusē; tai ir zemas pretestības tālvadības barošanas ķēde; tas var izturēt spriedzi dēšanas un pārstrādes laikā; kalpošanas laiks ir vidējs. Prasība ir vairāk nekā 25 gadi.
Dziļjūras (virs 1000 metriem) zemūdens optiskajam kabelim ir bruņu konstrukcija, kas nesatur tēraudu, bet kabeļa serdes struktūrai un stiegrojuma elementam (parasti centrālajai tērauda stieplei) ir jāspēj aizsargāt optisko šķiedru, lai novērstu augstu jūras ūdens spiediens un augsts spiediens dēšanas un pārstrādes laikā. spriedze. Lai novērstu haizivju bojājumus, jūras zonā, kur haizivis ir inficētas, dziļūdens optiskā kabeļa apvalkā spirāli jāietin divi tērauda lentes slāņi un jāizspiež polietilēna ārējā apvalka slānis.
Seklā jūras (1000 metru attālumā no ūdens) zemūdens optiskā kabeļa serdes struktūra ir tāda pati kā dziļjūras optiskajam kabelim, taču seklā jūras optiskajam kabelim jābūt ar viena slāņa vai divslāņu tērauda stiepļu bruņām. Bruņu slāņu skaits un tērauda stieples ārējais diametrs tiek noteikts atbilstoši zemūdens kabeļa trases zemūdens videi, ūdens dziļumam, vai to var ierakt, makšķerēšanai utt.
Ieklāšanas process
Zemūdens kabeļa projektu par sarežģītu un sarežģītu liela mēroga projektu atzīst valstis visā pasaulē. Seklā jūrā, ja ūdens dziļums ir mazāks par 200 metriem, kabeļi tiek ierakti, savukārt dziļjūrā tos iegulda. Hidrauliskā strūklas aprakšana ir galvenā apglabāšanas metode. Apglabātās iekārtas apakšā ir vairākas rindas ar ūdens izsmidzināšanas atverēm, kas ir izvietotas paralēli abās pusēs. Darbības laikā katrs caurums vienlaikus izsmidzina augstspiediena ūdens strūklas uz jūras gultni, lai izskalotu jūras gultnes nogulsnes un veidotu zemūdens kabeļa tranšeju; iekārtas augšējai daļai ir vads, to izmanto, lai vadītu kabeli (optisko kabeli) līdz zemūdens kabeļa tranšejas apakšai, un tranšeju automātiski aizpilda plūdmaiņas. Ierakto aprīkojumu uz priekšu velk būvkuģis, un caur darba trosi tiek dotas dažādas instrukcijas. Kabeļu ieguldīšanas mašīnām parasti nav zemūdens apbedīšanas aprīkojuma, un tās tiek uzliktas uz jūras gultnes, ņemot vērā zemūdens kabeļa svaru.
Laiva turpina braukt uz priekšu un pēc tam ar zemūdens robotu izskalo tranšeju, ievieto optisko kabeli un pēc tam ar zemūdens robotu izskalo smiltis atpakaļ, pārklāj optisko kabeli un pēc tam turpina virzīties uz priekšu. Kad ir nepieciešama dokstacija, savienojums tiek pabeigts uz laivas, pēc tam noblīvējiet un pēc tam turpiniet likt. Pašlaik visi zemūdens optiskie kabeļi ir optiskās šķiedras, un kabeļu ir ļoti maz, un visi pašlaik ievilktie kabeļi ir ierakti augsnē, tas ir, zemūdens robots tiek izmantots, lai izskalotu tranšeju un ievietotu to un pēc tam apraktu. augsne.
Zemūdens robots faktiski izmanto augstspiediena ūdens sūkni, lai saspiestu ūdeni līdz augstam spiedienam un izsmidzinātu to, tādējādi steidzoties ārā no tranšejas. Kas attiecas uz apkopi, tad apkopes nav vispār. Parasti apkope nav nepieciešama. Jums tikai regulāri jāpārbauda, vai optiskais kabelis ir pakļauts zemūdens robotam, un, ja ir, pārklājiet dubļus. Turklāt, ja tas saplīst, ar vājinājuma detektoru izmēriet to, lai iegūtu konkrēto pozīciju, un pēc tam dodieties uz turieni, lai to makšķerētu, savienotu vai ar citām metodēm, parasti nogriež visu bojāto posmu un nomaina to ar jaunu.
Negadījumu apstrāde
lūzums
Parasti zemūdens kabeļa pārrāvumiem ir divi galvenie iemesli. Viens no tiem ir nepārvaramas varas apstākļi, piemēram, zemestrīces un cunami, bet otrs ir cilvēka izraisīti cēloņi. Kad kabelis tiks atvienots, tam būs ne tikai milzīga ietekme uz starptautiskajiem sakariem, bet radītie zaudējumi ir vēl neaprēķināmāki.
bojājumu
Kabeļus bieži var sabojāt zvejas traleri, enkuri un pat haizivis. Kara laikā ienaidnieka karaspēks dažreiz iznīcina kabeļus. Lielā Ņūfaundlendas zemestrīce 1929. gadā izraisīja liela mēroga zemūdenes sabrukumu, kas radīja bojājumus transatlantiskajam kabelim.
Ja vienlaikus tiek bojāti vairāki zemūdens kabeļi (piemēram, zemestrīces dēļ), tas var izraisīt reģionālo interneta un tālsatiksmes telefona pakalpojumu pārtraukumus, radot neaprēķināmus zaudējumus. Piemēram, Hengchun zemestrīce 2006. gadā ir piemērs.
Izlabojiet dziļo kabeli, un bojātā daļa tiek nogādāta uz virsmas remontam. Bojātā dziļūdens kabeļa daļa ir jānogriež un jānogādā virspusē remontam. Remontētā daļa būs garāka par oriģinālo.
Lai remontētu kuģus, kas paredzēti kabeļu remontam, ir uzstādīti daži svarīgi kabeļi ostu tuvumā. Netālu no Halifaksas, Jaunskotijā, ir izveidoti vairāki restaurācijas uzņēmumi, piemēram, CS Cyrus West Field. Dažiem lieliem telekomunikāciju operatoriem, piemēram, France Telecom un Japan Telecom, ir savi zemūdens kabeļu kuģi.
remonts
Zemūdens optiskie kabeļi parasti tiek aprakti 1-2 metru dziļumā zem jūras dibena. Tā kā jūras dibens nav ļoti regulārs, optiskie kabeļi dažkārt neizbēgami tiks atklāti. Optiskās šķiedras kabelis var tikt bojāts, kad zvejas laiva tiek noenkurota vai makšķerēšanai tiek izmantots tralis. Tāpēc vieta, kur optiskās šķiedras kabelis iet pa jūras gultni, ir noteikta kā bezenkura zona, un kuģiem nav atļauts piestāt. Šis princips ir tāds pats kā optiskajiem kabeļiem uz sauszemes. Mēs bieži redzam tādas zīmes kā"Pazemē ir optiskie kabeļi un būvniecība ir aizliegta" uz ceļa. Zemūdens optiskie kabeļi ir jāaizsargā, un ir jānostiprina tehnoloģija, lai uzlabotu paša zemūdens kabeļa stiepes izturību.
Pirmais remontdarbu solis ir pārtraukuma punkta atrašana. Zemūdens kabeļu inženieri var atrast aptuveno pārtraukuma punkta atrašanās vietu, izmantojot tālruņa un interneta pārtraukumus. Krasta terminālis var izstarot gaismas impulsus, un parastā optiskā šķiedra vienmēr var pārraidīt šos impulsus jūrā, bet, ja šķiedra tiek pārrauta, impulss atgriezīsies no šī punkta, un krasta terminālis šādā veidā var atrast pārtraukuma punktu. . Pēc tam jauni optiskie kabeļi ar kuģiem ir jāatved remontam, bet vispirms ir jāatgūst saplīsušās optiskās šķiedras.
Ja optiskais kabelis atrodas mazāk nekā 2000 metru dziļumā zem ūdens, varat izmantot robotu, lai glābtu optisko kabeli. Parasti tas atrodas jūrā ar ūdens dziļumu aptuveni 3000 līdz 4000 metru. Var izmantot tikai viena veida grapling āķi. Satvērēja vienreizēja ievilkšana prasa vairāk nekā 12 stundas. Nepieciešams pievienot kabeli pa vidu pēc tam, kad makšķerējat uz kuģa saplīsušo optisko kabeli. Šo darbu veic augsti profesionāls tehniķis.
1. Pēc tam, kad robots ienirst ūdenī, tas skenē un nosaka precīzu bojātā zemūdens optiskā kabeļa atrašanās vietu.
2. Robots izrok dubļos ierakto zemūdens optisko kabeli un pārgriež to ar kabeļa šķērēm. Virve tika nolikta uz laivas, un robots tika piesiets vienā optiskā kabeļa galā, un tad tas tika izvilkts no jūras. Tajā pašā laikā robots griezuma vietā uzstāda bezvadu retranslatoru.
3. Izmantojiet to pašu metodi, lai izvilktu citu optiskā kabeļa daļu no jūras. Tāpat kā ar telefona līniju apkopi, instrumenti uz kuģa ir savienoti ar abiem optiskās šķiedras kabeļa galiem, un zemūdens optiskā kabeļa nosēšanās stacija divos virzienos tiek izmantota, lai noteiktu, kurš optiskā kabeļa gals ir bloķēts. Pēc tam paņemiet atpakaļ garāko zemūdens kabeļa daļu ar bloķēto daļu un nogrieziet to. Otra sekcija tika aprīkota ar boju un atstāta uz laiku peldēt jūrā.
4. Pēc tam manuāli pievienojiet rezerves zemūdens optisko kabeli diviem zemūdens optiskā kabeļa pārtraukuma punktiem. Optisko šķiedru kabeļu savienotāju pieslēgšana ir darbs ar ārkārtīgi augstu"tehnisko saturu", kas nav kompetents parastajiem cilvēkiem. Tai ir jābūt personai, kas ir īpaši apmācīta un ieguvusi licenci no starptautiskas organizācijas, pirms tā var darboties.
5. Pēc tam, kad ir pievienots rezerves zemūdens optiskais kabelis, pēc atkārtotām pārbaudēm, pēc tam, kad komunikācija ir normāla, tas tiks iemests jūras ūdenī. Šobrīd zemūdens robots gatavojas"cīnīties" vēlreiz:"flush" salabotais zemūdens optiskais kabelis, tas ir, izmantot augstspiediena ūdens pistoli, lai no tranšejas izskalotu jūras gultnē esošās dūņas, un"lay" salaboto zemūdens optisko kabeli tajā.
Tajā pašā laikā bargi laikapstākļi, piemēram, stiprs vējš un viļņi jūrā, var palēnināt atjaunošanas darbus.
