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海底光纜 又名:海底電纜

海底光纜,Submarine Optical Fiber Cable。又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線,鋪設(shè)在海底,用以設(shè)立國(guó)家之間的電信傳輸。

  海底電纜,又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線,鋪設(shè)在海底。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,以及互聯(lián)網(wǎng)通訊。現(xiàn)代的電纜還使用了光纖技術(shù),并且設(shè)立更先進(jìn)的電話通訊、互聯(lián)網(wǎng)與私人數(shù)據(jù)通訊,被稱為海底光纜。

  截至2005年時(shí),除南極洲之外,海底電纜已經(jīng)覆蓋可聯(lián)通地球上所有洲。

簡(jiǎn)述

  海底光纜根據(jù)不同的海洋環(huán)境和水深,可分為深海光纜和淺海光纜,相應(yīng)地在光纜結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為單層鎧裝層和雙層鎧裝層。在產(chǎn)品型號(hào)表示方法上用DK表示單層鎧裝,用SK表示雙層鎧裝。規(guī)格由光纖數(shù)量和類別表示。

作用

  世界各國(guó)的網(wǎng)絡(luò)可以看成是一個(gè)大型局域網(wǎng),海底和陸上光纜將它們連接成為互聯(lián)網(wǎng),光纜是Internet 的“中樞神經(jīng)”,而美國(guó)幾乎是Internet 的“大腦”。美國(guó)作為Internet 的發(fā)源地,存放著很多的Web和IM(如MSN)等服務(wù)器,全球解析域名的13個(gè)根服務(wù)器就有10個(gè)在美國(guó),登錄多數(shù) .com 、.net 網(wǎng)站或發(fā)電子郵件,數(shù)據(jù)幾乎都要到美國(guó)繞一圈才能到達(dá)目的地。連接“中樞神經(jīng)”和“大腦”的是海底光纜系統(tǒng),它分為岸上設(shè)備和水下設(shè)備兩大部分。岸上設(shè)備將語(yǔ)音、圖象、數(shù)據(jù)等通信業(yè)務(wù)打包傳輸。水下設(shè)備負(fù)責(zé)通信信號(hào)的處理、發(fā)送和接收。水下設(shè)備分為海底光纜、中繼器和“分支單元”三部分:海底光纜是其中最重要的也是最脆弱的部分。

  互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)現(xiàn)在本身就弱,運(yùn)營(yíng)商與用戶簽約時(shí)本來(lái)就沒(méi)有就速率進(jìn)行過(guò)詳細(xì)約定。當(dāng)海纜斷了之后,首先要照顧的是專門的租用業(yè)務(wù),其次是話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),再次才能排上互聯(lián)網(wǎng)。

  海纜現(xiàn)在是分區(qū)維護(hù)的,出于安全目的,海纜平時(shí)也需維護(hù)。如果有人把海纜撈出來(lái),加進(jìn)光纖,就可以偷走信息。如果發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng),也可能有人破壞光纜。但是,不管怎么說(shuō),海纜是現(xiàn)在通信的最好解決辦法,別的方法如衛(wèi)星、微波可以作為補(bǔ)充,但是現(xiàn)在看來(lái)無(wú)法取代海纜,因?yàn)樗鼈兊男诺烙邢?。能讓廣大用戶以便宜的方式進(jìn)行溝通的方式,非海纜莫屬。

優(yōu)勢(shì)

  海底光纜是用絕緣外皮包裹的導(dǎo)線束鋪設(shè)在海底,分海底通信光纜和海底光力光纜。前者主要用于通訊業(yè)務(wù),后者主要用于水下傳輸大功率光能。與人造衛(wèi)星相比,海底光纜有很多優(yōu)勢(shì):海水可防止外界光磁波的干擾,所以海纜的信噪比較高;海底光纜通信中感受不到時(shí)間延遲;海底光纜的設(shè)計(jì)壽命為持續(xù)工作25年,而人造衛(wèi)星一般在10到15年內(nèi)就會(huì)燃料用盡。

材質(zhì)

  海底光纜的結(jié)構(gòu)要求堅(jiān)固、材料輕,但不能用輕金屬鋁,因?yàn)殇X和海水會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,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。為此,在90年代初期,研制開(kāi)發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖,能阻止氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。光纖接頭也要求是高強(qiáng)度的,要求接續(xù)保持原有光纖的強(qiáng)度和原有光纖的表面不受損傷。

興起歷史

  海底光纜通信已有一百多年歷史,1850年盎格魯-法國(guó)電報(bào)公司開(kāi)始在英法之間鋪設(shè)了世界第一條海底電纜,只能發(fā)送莫爾斯電報(bào)密碼。1852年海底電報(bào)公司第一次用纜線將倫敦和巴黎聯(lián)系起來(lái)。1866年英國(guó)在美英兩國(guó)之間鋪設(shè)跨大西洋海底電纜(The Atlantic Cable)取得成功,實(shí)現(xiàn)了歐美大陸之間跨大西洋的電報(bào)通訊。1876年,貝爾發(fā)明電話后,海底電纜具備了新的功能,各國(guó)大規(guī)模鋪設(shè)海底電纜的步伐加快了。1902年環(huán)球海底通信電纜建成。

  中國(guó)第一條海底電纜是清朝時(shí)期臺(tái)灣首任巡撫劉銘傳,在1886年鋪設(shè)通聯(lián)臺(tái)灣全島以及大陸的水路電線,主要作為發(fā)送電報(bào)用途。到1888年共完成架設(shè) 兩條水線,一條是福州川石島與臺(tái)灣滬尾(淡水)之間的177海里水線,主要是提供臺(tái)灣府向清廷通報(bào)臺(tái)灣的天災(zāi)、治安、財(cái)經(jīng),并提供商務(wù)通訊使用;另外一條 為臺(tái)南安平通往澎湖的53海里水線。福建外海川石島的大陸登陸點(diǎn)依舊存在,但是臺(tái)灣淡水的具體登陸點(diǎn)已經(jīng)不可考。

  同陸地光纜相比,海底光纜有很多優(yōu)越性:一是鋪設(shè)不需要挖坑道或用支架支撐,因而投資少,建設(shè)速度快;二是除了登陸地段以外,電纜大多在一定深度的海底,不受風(fēng)浪等自然環(huán)境的破壞和人類生產(chǎn)活動(dòng)的干擾,所以,電纜安全穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),保密性能好。

商業(yè)電纜

  全世界第一條海底電纜是1850年在英國(guó)和法國(guó)之間鋪設(shè),由 John Watkins Brett 's 盎格魯-法國(guó)電報(bào)公司(Anglo-French Telegraph Company)開(kāi)設(shè)一條穿越英吉利海峽的電纜,品質(zhì)粗劣,沒(méi)有其他任何保障。1851年11月13日,受保護(hù)的核心,即真正的電纜,被架設(shè)起來(lái),1852年,大不列顛及愛(ài)爾蘭被連接在一起。1852年海底電報(bào)公司第一次將纜線聯(lián)系倫敦到巴黎。1853年,英格蘭由一個(gè)電纜橫跨北海,被加入到荷蘭。

電報(bào)電纜

  1858年賽勒斯由西場(chǎng)(Cyrus West Field),他們說(shuō)服英國(guó)工業(yè)家基金第一次嘗試在打下一個(gè)跨大西洋的電報(bào)電纜。從一開(kāi)始,并在運(yùn)作中,只有1個(gè)月。這項(xiàng)技術(shù)一直存在不少問(wèn)題??茖W(xué)家們?cè)噲D在1865年和1866年不斷嘗試更新的技術(shù),大東電報(bào)局則用更為先進(jìn)的技術(shù),并產(chǎn)生了世界上第一個(gè)成功的跨大西洋電纜。1870年在印度又完成這項(xiàng)技術(shù)。

  1863年電纜從孟買連結(jié)到阿拉伯半島。

海底電纜

  1902年至1903年,海底電纜從美國(guó)大陸連接夏威夷,1902年連接關(guān)島,1903年連接菲律賓。1902年加拿大,澳大利亞,新西蘭和斐濟(jì)也完成連線。

中國(guó)大陸

  中國(guó)大陸的第一條海底電纜是在1988年完成:

  福建至臺(tái)灣

  福州川石島與臺(tái)灣(淡水)之間,長(zhǎng)177海里。(已停用)

中國(guó)臺(tái)灣

  臺(tái)灣的第一條海底電纜是在1987年完成:

  臺(tái)灣至日本:臺(tái)灣淡水與日本長(zhǎng)崎之間。(已停用)

  臺(tái)南至澎湖:

  清代臺(tái)灣臺(tái)南安平通往澎湖,長(zhǎng)53海里。

  國(guó)際電纜登陸點(diǎn):

  宜蘭頭城:電纜從宜蘭縣頭城鎮(zhèn)連結(jié),美、日、東北亞、東南亞、澳、紐、菲律賓等地。

  屏東枋山:電纜從屏東縣枋山鄉(xiāng)連結(jié)中國(guó)大陸、琉球、日本、韓國(guó)、關(guān)島,以迄美國(guó)西海岸的加州和奧勒岡州。

發(fā)展歷史

  1988年,在美國(guó)與英國(guó)、法國(guó)之間敷設(shè)了越洋的海底光纜(TAT-8)系統(tǒng),全長(zhǎng)6700公里。這條光纜含有3對(duì)光纖,每對(duì)的傳輸速率為280Mb/s,中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜,標(biāo)志著海底光纜時(shí)代的到來(lái)。1989年,跨越太平洋的海底光纜(全長(zhǎng)13200公里)也建設(shè)成功,從此,海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領(lǐng)域取代了同軸電纜,遠(yuǎn)洋洲際間不再敷設(shè)海底電纜。

  即使是如此嚴(yán)密的防護(hù),在80年代末還是發(fā)現(xiàn)過(guò)深海光纜的聚乙烯絕緣體被鯊魚(yú)咬壞造成供電故障的實(shí)例。

  海纜系統(tǒng)的遠(yuǎn)程供電十分重要,海底電纜沿線的中繼器,要靠登陸局遠(yuǎn)程供電工作。海底光纜用的數(shù)字中繼器功能多,比海底電纜的模擬中繼器的用電量要大好幾倍,供電要求有很高的可靠性,不能中斷。因此在有鯊魚(yú)出沒(méi)的地區(qū),在海底光纜的外面還要加上鋼帶繞包兩層和再加一層聚乙烯外護(hù)套。 進(jìn)入90年代,海底光纜已經(jīng)和衛(wèi)星通信成為當(dāng)代洲際通信的主要手段。我國(guó)自1989年開(kāi)始到1998年底已經(jīng)先后參與了18條國(guó)際海底光纜的建設(shè)與投資。其中第一個(gè)在中國(guó)登陸的國(guó)際海底光纜系統(tǒng)是1993年12月建成的中國(guó)——日本(C-J)海底光纜系統(tǒng)。1996年2月中韓海底光纜建成開(kāi)通,分別在我國(guó)青島和韓國(guó)泰安登陸,全長(zhǎng)549公里;1997年11月,我國(guó)參與建設(shè)的全球海底光纜系統(tǒng)(FLAG)建成并投入運(yùn)營(yíng),這是第一條在我國(guó)登陸的洲際光纜系統(tǒng),分別在英國(guó)、埃及、印度、泰國(guó)、日本等12個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸,全長(zhǎng)27000多公里,其中中國(guó)段為622公里;

  2000年9月14日,隨著亞歐海底光纜上海登陸站的開(kāi)通,由中國(guó)電信集團(tuán)公司參與建設(shè)、連接亞歐海底33個(gè)國(guó)家和地區(qū)的亞歐海底光纜系統(tǒng),經(jīng)過(guò)三年多的建設(shè)正式開(kāi)通。它的建成標(biāo)志著我國(guó)國(guó)際通信水平又邁上一個(gè)新臺(tái)階。

  亞歐海底光纜系統(tǒng)西起英國(guó),經(jīng)地中海連接法國(guó)、意大利等國(guó),通過(guò)紅海進(jìn)入印度洋到新加坡,然后再向東,經(jīng)馬來(lái)西亞、菲律賓、越南等到達(dá)中國(guó),最后通達(dá)日本、韓國(guó)。它全長(zhǎng)約3.8萬(wàn)公里,連接33個(gè)國(guó)家和地區(qū),共計(jì)39個(gè)登陸站。亞歐海底光纜系統(tǒng)在我國(guó)上海、汕頭各設(shè)1個(gè)登陸站。

中國(guó)現(xiàn)狀

特征

  海底光纜作為當(dāng)代國(guó)際通信的重要手段,承擔(dān)了90%的國(guó)際通信業(yè)務(wù),是全球信息通信的主要載體。也是我國(guó)光纖企業(yè)新的高利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

  我國(guó)海纜建設(shè)模式與國(guó)際仍有差距

  海底光纜工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其建設(shè)一般包括海纜路由選擇、海纜工程線路設(shè)計(jì)、海纜敷設(shè)、系統(tǒng)建設(shè)、系統(tǒng)驗(yàn)收等。這一市場(chǎng)長(zhǎng)期被歐美與日本企業(yè)占據(jù)。我國(guó)目前也僅有華為海洋力爭(zhēng)打造成為海底光通信系統(tǒng)綜合提供商,具備承擔(dān)國(guó)際海底光通信系統(tǒng)建設(shè)的能力。

  同時(shí),我國(guó)海纜系統(tǒng)建設(shè)最大的問(wèn)題便是海纜系統(tǒng)集成問(wèn)題。目前,國(guó)際市場(chǎng)采用通信設(shè)備總包商、光纜制造企業(yè)及施工單位共同合作的海纜建設(shè)模式,而我國(guó)海纜建設(shè)采用條塊化分割模式,由設(shè)計(jì)院與運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行前期論證和線路設(shè)計(jì),由海纜制造企業(yè)提供海纜與附件,由海纜施工單位敷設(shè),再由業(yè)主或運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行系統(tǒng)集成。這種模式不利于整合系統(tǒng)集成能力,不利于形成一到兩家實(shí)力雄厚的海纜系統(tǒng)集成商,更不利于中國(guó)海纜系統(tǒng)走向國(guó)際。

  海纜技術(shù)不斷突破,我國(guó)企業(yè)面臨“走出去”困局

  海底光纜的生產(chǎn)技術(shù)主要有海纜專用光纖制造、海纜專用激光焊接不銹鋼管光單元制造、內(nèi)層鋼絲鎧裝、無(wú)縫銅管制造、絕緣層擠制、外層鋼絲鎧裝、外被層PP繩與瀝青制造。

  但國(guó)際幾大通信設(shè)備總包商、光纜制造企業(yè)及施工單位共同合作形成了戰(zhàn)略聯(lián)盟,并已形成了壟斷,從而提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)門檻,抑制了其它國(guó)家海纜企業(yè)的發(fā)展。同時(shí),我國(guó)深海光纜的技術(shù)、設(shè)備以及設(shè)計(jì)施工能力仍然存在不足、缺乏行業(yè)整合、資本市場(chǎng)缺乏信心等原因?qū)е挛覈?guó)深海光纜系統(tǒng)得不到國(guó)際運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可和信任。我國(guó)海纜“走出去”需要我國(guó)運(yùn)營(yíng)商積極參與國(guó)內(nèi)海底光纜產(chǎn)業(yè)鏈的培養(yǎng),與海底光纜制造企業(yè)、設(shè)備總包商、施工維護(hù)單位等通力合作,形成海纜綜合系統(tǒng)總包商,共同帶動(dòng)國(guó)內(nèi)海光纜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,全力進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。

  淺海雖有斬獲,深海仍被鉗制

  國(guó)際深海光纜每年的鋪設(shè)量就達(dá)到近萬(wàn)公里的規(guī)模。中國(guó)已參與十八條國(guó)際海底光纜的建設(shè)與投資,其中有八條在中國(guó)大陸登陸。然而,深海光纜的提供一直為跨國(guó)公司所壟斷,對(duì)國(guó)際深海光纜通信干線,中國(guó)企業(yè)仍受到鉗制,至今未能涉及。

分布

  海底光纜是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的骨架。光纜的多少,代表一國(guó)與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系是否緊密。

  有人利用微軟的Bing地圖,以及wikipedia的數(shù)據(jù),做出了一幅互動(dòng)式的世界海底光纜分布圖。

  中國(guó)大陸的海底光纜連接點(diǎn)只有三個(gè),因此非常容易對(duì)出入境的信息進(jìn)行控制。

  第一個(gè)是青島(2條光纜)。

  第二個(gè)是上海(6條光纜)。

  第三個(gè)是汕頭(3條光纜)。

  由于光纜之間存在重合,所以實(shí)際上,中國(guó)大陸與Internet的所有通道,就是3個(gè)入口6條光纜。

  1. APCN2(亞太二號(hào))海底光纜

  帶寬:2.56Tbps

  長(zhǎng)度:19000km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):中國(guó)大陸、香港、臺(tái)灣、日本、韓國(guó)、馬來(lái)西亞、菲律賓。

  入境地點(diǎn):汕頭,上海。

  2. CUCN(中美)海底光纜

  帶寬:2.2Tbps

  長(zhǎng)度:30000km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):中國(guó)大陸,臺(tái)灣,日本,韓國(guó),美國(guó)。

  入境地點(diǎn):汕頭,上海。

  3. SEA-ME-WE 3(亞歐)海底光纜

  帶寬:960Gbps

  長(zhǎng)度:39000km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):東亞,東南亞,中東,西歐。

  入境地點(diǎn):汕頭,上海。

  4. EAC-C2C海底光纜

  帶寬:10.24Tbps

  長(zhǎng)度:36800km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):亞太地區(qū)

  入境地點(diǎn):上海,青島

  5. FLAG海底光纜

  帶寬:10Gbps

  長(zhǎng)度:27000km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):西歐,中東,南亞,東亞

  入境地點(diǎn):上海

  6. Trans-Pacific Express(TPE,泛太平洋)海底光纜

  帶寬:5.12Tbps

  長(zhǎng)度:17700km

  經(jīng)過(guò)地區(qū):中國(guó)大陸,臺(tái)灣,韓國(guó),美國(guó)

  入境地點(diǎn):上海,青島

  作為比較,臺(tái)灣有9條光纜,香港和韓國(guó)各有11條光纜,而日本至少有11個(gè)入口15條光纜。

工程開(kāi)發(fā)

典型結(jié)構(gòu)

  海底光纜的結(jié)構(gòu)解析,見(jiàn)右圖。 深海光纜的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜:光纖設(shè)在U形槽塑料骨架中,槽內(nèi)填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強(qiáng)度的鋼絲繞包,在繞包過(guò)程中要把所有縫隙都用防水材料填滿,再在鋼絲周圍繞包一層銅帶并焊接搭縫,使鋼絲和銅管形成一個(gè)抗壓和抗拉的聯(lián)合體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護(hù)套。這樣嚴(yán)密多層的結(jié)構(gòu)是為了保護(hù)光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入。在有鯊魚(yú)出沒(méi)的地區(qū),在海纜外面還要再加一層聚乙烯護(hù)套。

  1聚乙烯層

  2聚酯樹(shù)酯或?yàn)r青層

  3鋼絞線層

  4 鋁制防水層

  5聚碳酸酯層

  6 銅管或鋁管

  7石蠟,烷烴層

  8光纖束

設(shè)計(jì)要求

  海底光纜設(shè)計(jì)必須保證光纖不受外力和環(huán)境影響,其基本要求是:能適應(yīng)海底壓力、磨損、腐蝕、生物等環(huán)境;有合適的鎧裝層防止?jié)O輪拖網(wǎng)、船錨及鯊魚(yú)的傷害;光纜斷裂時(shí),盡可能減少海水滲入光纜內(nèi)的長(zhǎng)度;能防止從外部滲透到光纜內(nèi)的氫氣與防止內(nèi)部產(chǎn)生的氫氣;具有一個(gè)低電阻的遠(yuǎn)供電回路;能承受敷設(shè)與回收時(shí)的張力;使用壽命一般要求在25年以上。

  深海(深度在1000米以上)海底光纜采用無(wú)鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu),但光纜纜心的結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)構(gòu)件(一般為中心鋼絲)必須能保護(hù)光纖,以防止海水的高壓力與敷設(shè)、回收時(shí)的高張力。為了防止鯊魚(yú)傷害,還應(yīng)在鯊魚(yú)出沒(méi)海域的深海光纜護(hù)套上螺旋繞包二層鋼帶,并擠一層聚乙烯外護(hù)套。

  淺海(水深在1000米以內(nèi))海底光纜的纜心結(jié)構(gòu)與深海光纜相同,但淺海光纜要有單層或雙層鋼絲鎧裝。鎧裝層數(shù)和鋼絲外徑要根據(jù)海纜路由的海底環(huán)境、水深、能否埋設(shè)、漁撈等情況而定。

鋪設(shè)

  海底電纜工程被世界各國(guó)公認(rèn)為復(fù)雜困難的大型工程。在淺海,如水深小于200米的海域纜線采用埋設(shè),而在深海則采用敷設(shè)。水力噴射式埋設(shè)是主要的埋設(shè)方法。埋設(shè)設(shè)備的底部有幾排噴水孔,平行分布于兩側(cè),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),形成海纜溝;設(shè)備上部有一導(dǎo)纜孔,用來(lái)引導(dǎo)電纜(光纜)到海纜溝底部,由潮流將沖溝自動(dòng)填平。埋設(shè)設(shè)備由施工船拖曳前進(jìn),并通過(guò)工作電纜作出各種指令。敷纜機(jī)一般沒(méi)有水下埋設(shè)設(shè)備,靠海纜自重敷設(shè)在海底表面。

  船不斷往前開(kāi),然后用水下機(jī)器人沖一個(gè)溝,將光纜放入,然后再用水下機(jī)器人把泥沙沖回去,覆蓋光纜,然后不斷前進(jìn),當(dāng)需要駁接時(shí)則在船上先接完成,然后密封,再繼續(xù)鋪設(shè)。目前的海底光纜全部都為光纖的,電纜的已經(jīng)很少了,并且目前鋪設(shè)的全部都是埋進(jìn)泥土里的了,就是用水下機(jī)器人沖一個(gè)溝然后放進(jìn)去再埋上泥土。

  水下機(jī)器人其實(shí)是利用一個(gè)高壓水泵,將水加壓到很高的壓力噴射出去,從而沖出溝槽來(lái)的。至于維護(hù),這個(gè)沒(méi)有什么維護(hù)可言,通常不需要維護(hù),只需要定期用水下機(jī)器人勘察是否光纜有露即可,如果有則將泥沙覆蓋上去。另外如果斷了,用衰減檢測(cè)儀測(cè)量就可以得到具體位置,然后去到那撈上來(lái),進(jìn)行駁接或者其他方式,通常都是將損壞的一段全部切掉,換上新的一段。

事故處理

斷裂原因

  海纜斷裂一般有兩大原因。一是地震、海嘯等不可抗力,二是人為原因。一旦斷纜,不僅在國(guó)際通信上造成巨大影響,因此造成的損失更是無(wú)法估算。

損害

  電纜往往容易遭到捕魚(yú)的拖網(wǎng)漁船,船錨破壞,甚至鯊魚(yú)咬斷。電纜有時(shí)也被敵軍部隊(duì)在戰(zhàn)時(shí)破壞。1929年紐芬蘭大地震,發(fā)生了一系列的跨大西洋電纜所引發(fā)大規(guī)模的海底崩塌。

  一旦多條海底電纜同時(shí)受損(如遭地震破壞),有可能導(dǎo)致區(qū)域性互聯(lián)網(wǎng)和長(zhǎng)途電話服務(wù)的中斷,造成難以估算的損失,例如2006年恒春地震正是一例。

  修理深電纜,損壞的部分是帶到水面上修理。深水帶的電纜必須剪斷被破壞的部份,再帶到水面上修復(fù),重新修復(fù)的部份會(huì)較原來(lái)的更長(zhǎng)一些。

  一些港口附近重要的電纜線,成立有專門修復(fù)電纜的修復(fù)艦。新斯科細(xì)亞哈利法克斯附近就有設(shè)立數(shù)家像 CS Cyrus West Field等修復(fù)公司。有些大型的電信業(yè)者如法國(guó)電信、日本電信電話等擁有自己的海纜船。

修復(fù)過(guò)程

  海底光纜通常埋在海床下1—2米深的地方,由于海床不是很規(guī)則,光纜有時(shí)候免不了會(huì)露出來(lái)。漁船下錨和使用拖網(wǎng)捕魚(yú)時(shí)都可能將光纜毀壞,因此,在海底有光纜通過(guò)的地方被劃作禁止拋錨區(qū),不許船只???。這個(gè)原理和陸地上的光纜一樣,我們經(jīng)常在路上看到這樣的標(biāo)志“地下有光纜,禁止施工”。海底光纜需要保護(hù),也需加強(qiáng)技術(shù)提高海纜自身的抗拉性。

  修復(fù)工作的第一步是找到斷點(diǎn)。海纜工程師可以通過(guò)電話和互聯(lián)網(wǎng)中斷情況找到斷點(diǎn)的大概位置。岸上終點(diǎn)站可以發(fā)射光脈沖,正常的光纖可以一直在海中傳輸這些脈沖,但是如果光纖在哪里斷了,脈沖就會(huì)從那一點(diǎn)彈回,岸上終點(diǎn)站這樣就可以找到斷點(diǎn)。之后就需要船只運(yùn)來(lái)新的光纜進(jìn)行修補(bǔ),但第一步是要把斷的光纖撈上來(lái)。

  如果光纜在水下不足2000米的深處,可以使用機(jī)器人打撈光纜,一般位于水深約3000米至4000米海域,只能使用一種抓鉤,抓鉤收放一次就需要12個(gè)小時(shí)以上。將斷掉的光纜撈到船上后需要在中間加纜,這個(gè)工作是由專業(yè)性很強(qiáng)的技師來(lái)完成的。

  1、機(jī)器人潛下水后,通過(guò)掃描檢測(cè),找到破損海底光纜的精確位置。

  2、機(jī)器人將淺埋在泥中的海底光纜挖出,用電纜剪刀將其切斷。船上放下繩子,由機(jī)器人系在光纜一頭,然后將其拉出海面。同時(shí),機(jī)器人在切斷處安置無(wú)線發(fā)射應(yīng)答器。

  3、用相同辦法將另一段光纜也拉出海面。和檢修電話線路一樣,船上的儀器分別接上光纜兩端,通過(guò)兩個(gè)方向的海底光纜登陸站,檢測(cè)出光纜受阻斷的部位究竟在哪一端。之后,收回較長(zhǎng)一部分有阻斷部位的海底光纜,剪下。另一段裝上浮標(biāo),暫時(shí)任其漂在海上。

  4、接下來(lái)靠人工將備用海底光纜接上海底光纜的兩個(gè)斷點(diǎn)。連接光纜接頭,可是個(gè)"技術(shù)含量"極高的活,非一般人能夠勝任,必須是經(jīng)過(guò)專門的嚴(yán)格訓(xùn)練、并拿到國(guó)際有關(guān)組織的執(zhí)照后的人員,才能上崗操作。

  5、備用海底光纜接上后,經(jīng)反復(fù)測(cè)試,通訊正常后,就拋入海水。這時(shí),水下機(jī)器人又要"上陣"了:對(duì)修復(fù)的海底光纜進(jìn)行"沖埋",即用高壓水槍將海底的淤泥沖出一條溝,將修復(fù)的海底光纜"安放"進(jìn)去。

  同時(shí),海上大風(fēng)大浪等惡劣天氣可能造成修復(fù)工作的緩慢。


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