Allveelaevade (merealune) optiline kiudkaabel, tuntud ka kui merealune sidekaabel, on isoleermaterjaliga mähitud traat, mis asetatakse merepõhja, et luua riikidevaheline side.
Veealust kiudoptilist kaablisüsteemi kasutatakse peamiselt fiiberoptilise kaabli ja Interneti ühendamiseks. See on jagatud kaheks osaks: maismaavarustus ja allveevarustus. Veealune kiudoptiline kaabel on veealuste seadmete kõige olulisem ja haavatavam osa.
Seadmete struktuur
Merealune optiline kaabel asetatakse merepõhja isolatsioonikestasse mähitud juhtmekimbuga. Merevesi võib takistada välise valguse ja magnetlainete häireid, seega on merekaabli signaali-müra suhe kõrge; merealuse optilise kaabli side ajal ei esine viivitust. Veealuste optiliste kaablite projekteeritud eluiga on pidevas töös 25 aastat, tehissatelliitidel saab aga kütus otsa üldjuhul 10–15 aasta jooksul.
Veealuse optilise kaabli põhistruktuur on: polüetüleenikiht, polüestervaigu- või asfaldikiht, teraskiudkiht, veekindel alumiiniumkiht, polükarbonaadikiht, vask- või alumiiniumtoru, parafiin, alkaanikiht, optiliste kiudude kimp jne.
Allveelaeva optiliste kaablite süsteemi kasutatakse peamiselt optiliste kaablite ja Interneti ühendamiseks. See on jagatud kaheks osaks: maismaavarustus ja allveevarustus. Kaldal asuvad seadmed pakivad ja edastavad sideteenuseid, nagu hääl, pilt ja andmed. Veealused seadmed vastutavad sidesignaalide töötlemise, saatmise ja vastuvõtmise eest. Allveeseadmed jagunevad kolmeks osaks: veealune fiiberoptiline kaabel, repiiter ja &; haruseade &; veealune fiiberoptiline kaabel on kõige olulisem ja haavatavam osa.
Süvamere optilise kaabli struktuur on keerulisem: optiline kiud asetatakse U-kujulise soonega plastikust karkassi ja soon on südamiku moodustamiseks täidetud rasva või elastse plastiga. Südamik on mähitud ülitugeva terastraadiga. Mähkimise käigus tuleb kõik vahed täita veekindla materjaliga. Seejärel mähitakse terastraadi ümber vasklindi kiht ja õmblus keevitatakse, et terastraat ja vasktoru moodustaksid takistuse Kombinatsioon survest ja pingest. Terastraadi ja vasktoru välisküljele tuleks lisada polüetüleenkest. Selline tihe mitmekihiline struktuur kaitseb optilist kiudu, hoiab ära purunemise ja merevee sissetungimise. Piirkondades, kus haid on nakatunud, lisatakse merekaabli välisküljele täiendav kiht polüetüleenkest.
Veealuse optilise kaabli struktuur peab olema materjalilt tugev ja kerge, kuid kergmetallist alumiiniumi kasutada ei saa, kuna alumiinium ja merevesi reageerivad elektrokeemiliselt, tekitades vesinikku ning vesiniku molekulid difundeeruvad optilise kiu klaasmaterjali, mis suurendab optilise kiu kadu. Seetõttu peab veealune optiline kaabel mitte ainult takistama vesiniku tekkimist sees, vaid ka vältima vesiniku tungimist optilisse kaablisse väljastpoolt. Sel põhjusel töötati 1990. aastate alguses välja süsiniku või titaaniga kaetud optiline kiud, et vältida vesiniku läbitungimist ja keemilist korrosiooni. Kiudoptiline pistik peab olema ka ülitugev, mis nõuab, et ühendus säilitaks algse optilise kiu tugevuse ja originaalse kiu pinna kahjustuste eest.
Peamised liigid
Erinevate merekeskkondade ja veesügavuste järgi võib selle jagada süvamere- ja madalmere optilisteks kaabliteks. Optilise kaabli struktuuri esindab vastavalt ühekihiline soomuskiht ja kahekihiline soomuskiht. Tootemudeli esitusmeetodis kasutatakse ühekihilise soomuse puhul DK-d ja kahekihiliste soomuste puhul SK-d. Tehnilised andmed on väljendatud kiudude arvu ja tüübi järgi.
Vastavalt rollile ja funktsioonile võib jagada
Veealune sidekaabel ja veealune optiline toitekaabel. Esimest kasutatakse peamiselt sideteenuste jaoks ja teist kasutatakse peamiselt suure võimsusega valgusenergia veealuseks edastamiseks
Tehniline põhimõte
Maailma erinevate riikide võrke võib pidada suureks kohtvõrguks. Veealused ja maismaa optilised kaablid ühendavad need Interneti moodustamiseks. Optiline kaabel on"kesknärv" Internetist ja Ameerika Ühendriigid on peaaegu"aju" Internetist. Interneti sünnikohana salvestab USA palju veebi- ja kiirsõnumiservereid (nt MSN-i). 13 juurserverist, mis lahendavad domeeninimesid globaalselt, on 10 USA-s. Logige sisse enamikule .com ja .net veebisaitidele või saatke e-kirju, andmeid Peaaegu kõik peavad sihtkohta jõudmiseks USA-s ringi sõitma.
Veealuseid kaableid hooldatakse nüüd eraldi ja ohutuse huvides tuleb ka merekaableid tavapärastel aegadel hooldada. Kui keegi merekaabli välja õngitseks ja optilise kiu lisaks, võidakse teave varastada. Kui on sõda, võib keegi fiiberoptilist kaablit kahjustada. Veealused kaablid on tänapäeval parim lahendus sidepidamiseks. Lisanditena saab kasutada ka muid meetodeid, nagu satelliite ja mikrolaineid, kuid tundub, et need ei saa asendada merekaableid, kuna nende kanalid on piiratud. See on viis, mis võimaldab enamikul kasutajatel odavalt suhelda.
Veealuse kaablisüsteemi kaugtoiteallikas on väga oluline ja merekaablit piki olevad repiiterid toetuvad maandumisjaama kaugtoiteallikale. Veealuses optilises kaablis kasutataval digitaalreiiteril on palju funktsioone ja voolutarve on mitu korda suurem kui merekaabli analoogreiiteril. Toiteallikas nõuab suurt töökindlust ja seda ei saa katkestada. Seetõttu tuleks piirkondades, kus haid on nakatunud, merealuse optilise kaabli välisküljele lisada kaks kihti teraslinti ja polüetüleenist väliskest. Isegi nii tiheda kaitse korral oli juhtumeid, kus süvamere optiliste kaablite polüetüleenist isolaatoreid hammustasid haid ja need põhjustasid 1980. aastate lõpus elektrikatkestusi.
Põhijooned
Võrreldes maapealsete fiiberoptiliste kaablitega on merealusel kiudoptilisel kaablil palju eeliseid: esiteks ei ole vaja tunneleid kaevata ega sulgudes toestada, seega on investeering väike ja ehituskiirus kiire; Loodusliku keskkonna (nt tuul ja lained) hävimise ning inimtegevuse häirimise tõttu on kaabel ohutu ja stabiilne, tugeva häiretevastase toimega ja hea konfidentsiaalsusega.
Ehitusmeetod
Veealuse optilise kaabli konstruktsioon peab tagama, et optiline kiud ei oleks mõjutatud välisjõudude ja keskkonna poolt. Põhinõuded on järgmised: see suudab kohaneda allveelaeva surve, hõõrdumise, korrosiooni, bioloogia jne keskkonnaga; omama sobivat soomuskihti, et vältida kalalaevade traalide, ankrute ja haide kahjustusi; fiiberoptiline kaabel katkeb Samal ajal minimeerige optilisse kaablisse tungiva merevee pikkus; see võib takistada vesiniku imbumist optilisse kaablisse väljastpoolt ja sees tekkivat vesinikku; sellel on madala takistusega kaugtoiteahel; see talub pinget paigaldamise ja taaskasutamise ajal; kasutusiga on keskmine Nõue on üle 25 aasta.
Süvamere (üle 1000 meetri) veealusel optilisel kaablil on terasevaba soomustatud konstruktsioon, kuid kaabli südamiku struktuur ja tugevdusosa (tavaliselt keskne terastraat) peavad olema võimelised kaitsma optilist kiudu, et vältida kõrget merevee rõhk ja kõrge rõhk paigaldamise ja ringlussevõtu ajal. pinget. Haide kahjustuste vältimiseks tuleks haide nakatunud merealal süvamere optilise kaabli kestale spiraalselt mähkida kaks kihti teraslinti ja pigistada polüetüleenist väliskest.
Madala mere (1000 meetri raadiuses veest) veealuse valguskaabli südamiku struktuur on sama, mis süvamere optilisel kaablil, kuid madala mere valguskaablil peab olema ühekihiline või kahekihiline terastraadist soomus. Soomuskihtide arv ja terastraadi välisläbimõõt määratakse vastavalt merekaabli trassi veealusele keskkonnale, vee sügavusele, sellele, kas seda saab matta, kalapüügile jne.
Ladumisprotsess
Merekaabli projekti tunnustavad riigid üle kogu maailma kui keerukat ja rasket suuremahulist projekti. Madalas meres, kui vee sügavus on alla 200 meetri, maetakse kaablid, süvameres aga paigaldatakse. Hüdrauliline jugamatmine on peamine matmisviis. Maetud seadmete põhjas on mitu rida veepihustusavasid, mis on jaotatud paralleelselt mõlemale poole. Töötamise ajal pihustab iga auk samaaegselt merepõhja kõrgsurve veejugasid, et uhtuda merepõhja setted minema ja moodustada merealuse kaabli kraav; seadmete ülemises osas on juhe, seda kasutatakse kaabli (optilise kaabli) juhtimiseks merekaabli kaeviku põhja ja kaevik täidetakse automaatselt mõõnaga. Maetud tehnikat pukseerib ehituslaev edasi, töökaabli kaudu antakse erinevaid juhiseid. Kaablipaigaldusmasinatel ei ole üldjuhul veealuseid matmisseadmeid ja need asetatakse merepõhja pinnale merekaabli massi järgi.
Paat sõidab edasi ja loputab seejärel allveerobotiga kaevikut, paneb optilise kaabli sisse ja loputab seejärel allveerobotiga liiva tagasi, katab optilise kaabli ja liigub siis edasi. Kui dokkimine on vajalik, viiakse ühendus paadis lõpule, seejärel tihendatakse ja jätkatakse paigaldamist. Praegu on kõik veealused optilised kaablid optilised kiud ja kaableid on väga vähe ning kõik praegu paigaldatud kaablid on maetud pinnasesse, see tähendab, et veealuse robotiga uhutakse kraavi ja see pannakse ning seejärel maetakse mulda.
Allveerobot kasutab kõrgsurveveepumpa, et survestada vesi kõrgele rõhule ja pihustada see välja, tormades sellega kaevikust välja. Mis puutub hooldusesse, siis hooldust pole üldse. Tavaliselt pole hooldust vaja. Tuleb vaid allveerobotiga regulaarselt kontrollida, kas optiline kaabel on paljastatud, ja kui on, siis muda kinni katta. Lisaks, kui see katki läheb, siis mõõta sumbumisdetektoriga, et saada konkreetne asend ja siis minna sinna kala püüdma, ühendama või muul viisil, tavaliselt lõika kogu kahjustatud osa ära ja asenda uuega.
Juhtumi käsitlemine
luumurd
Veealuste kaablite purunemisel on üldiselt kaks peamist põhjust. Üks neist on vääramatu jõud, nagu maavärinad ja tsunamid, ning teine on inimtegevusest tingitud põhjused. Kui kaabel on lahti ühendatud, ei avalda see mitte ainult suurt mõju rahvusvahelisele sidele, vaid tekitatud kahju on veelgi ettearvamatum.
kahju
Kaableid võivad sageli kahjustada kalatraalerid, ankrud ja isegi haid. Mõnikord hävitavad vaenlase väed sõja ajal kaableid. Suur Newfoundlandi maavärin 1929. aastal põhjustas ulatusliku allveelaeva kokkuvarisemise, mis põhjustas kahjustusi Atlandi-ülesele kaablile.
Kui mitu merekaablit saab korraga kahjustada (näiteks maavärina tõttu), võib see põhjustada piirkondlike Interneti- ja kaugtelefoniteenuste katkemise, mille tulemuseks on ettearvamatud kahjud. Näiteks on Hengchuni maavärin 2006. aastal.
Parandage sügav kaabel ja kahjustatud osa tuuakse pinnale parandamiseks. Süvaveekaabli kahjustatud osa tuleb ära lõigata ja tuua pinnale parandamiseks. Parandatud osa on pikem kui originaal.
Kaablite remondiks mõeldud laevade remondiks on sadamate lähedal üles seatud mõned olulised kaablid. Nova Scotias Halifaxi lähedal on asutatud mitmed restaureerimisettevõtted, nagu CS Cyrus West Field. Mõnedel suurtel telekommunikatsioonioperaatoritel, nagu France Telecom ja Japan Telecom, on oma veealused kaabellaevad.
remont
Veealused optilised kaablid maetakse tavaliselt 1-2 meetri sügavusele merepõhja alla. Kuna merepõhi ei ole väga korrapärane, jäävad optilised kaablid mõnikord paratamatult paljastatuks. Fiiberoptiline kaabel võib puruneda, kui kalapaat on ankurdatud või kasutatakse kala püüdmiseks traali. Seetõttu on koht, kus fiiberoptiline kaabel läbib merepõhja, määratud ankrutsooniks ja laevadel ei ole lubatud silduda. See põhimõte on sama, mis maismaal asuvate optiliste kaablite puhul. Sageli näeme selliseid silte nagu"Maa all on optilised kaablid ja ehitamine on keelatud" teel. Veealuseid optilisi kaableid tuleb kaitsta ja tehnoloogiat tuleb tugevdada, et parandada merekaabli enda tõmbetugevust.
Remonditöö esimene samm on murdepunkti leidmine. Veealuse kaabli insenerid saavad murdepunkti ligikaudse asukoha teada telefoni- ja Interneti-katkestuste kaudu. Kaldaterminal võib kiirata valgusimpulsse ja tavaline optiline kiud suudab neid impulsse meres alati edastada, kuid kui kiud on katki, põrkab impulss sellest punktist tagasi ja kaldaterminal suudab murdepunkti sel viisil leida. . Pärast seda tuleb laevadega remonti tuua uued optilised kaablid, kuid esimese sammuna tuleb katkised valguskiud kätte saada.
Kui optiline kaabel on alla 2000 meetri sügavusel vee all, saate optilise kaabli päästmiseks kasutada robotit. Üldjuhul asub see meres, mille veesügavus on umbes 3000–4000 meetrit. Kasutada saab ainult ühte tüüpi haardekonksu. Haaratsi ühekordseks sissetõmbamiseks kulub rohkem kui 12 tundi. Juhe on vaja lisada keskel peale katkise optilise kaabli püüdmist laeval. Seda tööd teeb kõrgelt professionaalne tehnik.
1. Pärast vette sukeldumist skannib robot ja tuvastab kahjustatud veealuse optilise kaabli täpse asukoha.
2. Robot kaevab mudasse mattunud merealuse optilise kaabli välja ja lõikab selle kaablikääridega läbi. Tross pandi paati maha ja robot seoti optilise kaabli ühte otsa ning seejärel tõmmati see merest välja. Samal ajal paigaldab robot lõikekohta juhtmevaba transpondri.
3. Kasutage sama meetodit teise optilise kaabli osa merest välja tõmbamiseks. Nagu ka telefoniliinide hoolduse puhul, on laeval instrumendid ühendatud kiudoptilise kaabli mõlemasse otsa ning merealuse optilise kaabli maandumisjaama kahes suunas tuvastatakse, kumb optilise kaabli ots on blokeeritud. Pärast seda võtke tagasi merekaabli pikem osa koos blokeeritud osaga ja lõigake see ära. Teine osa varustati poiga ja jäeti ajutiselt merele vedelema.
4. Järgmisena ühendage varuline veealune optiline kaabel käsitsi kahe veealuse optilise kaabli katkestuspunktiga. Fiiberoptiliste kaablite pistikute ühendamine on ülikõrge"tehnilise sisuga" töö, mis tavainimeste jaoks ei ole pädev. See peab olema isik, kes on saanud spetsiaalse väljaõppe ja saanud loa rahvusvaheliselt organisatsioonilt, enne kui seda saab kasutada.
5. Pärast varu-allveelaeva optilise kaabli ühendamist, pärast korduvaid katseid, pärast side normaalset toimimist visatakse see merevette. Sel ajal hakkab allveerobot"võitlema" uuesti:"loputus" remonditud veealune optiline kaabel, see tähendab kõrgsurveveepüssi abil merepõhja muda kaevikust välja uhumiseks ja"lay" parandatud veealune optiline kaabel sinna sisse.
Samas võivad rasked ilmad nagu tugev tuul ja merel lained taastamistöid aeglustada.
