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Introduci in dettaglio cos'è un cavo sottomarino
Sfondo
Internet è diventata una parte indispensabile della nostra vita, e il cavo sottomarino è il "nervo centrale" di Internet. Trasporta più di 90% della trasmissione vocale e dati internazionale del mondo. Senza esso, Internet è solo una rete locale.
Attualmente, ci sono più di 400 cavi ottici sottomarini nel mondo, con una lunghezza totale di circa 1.2 milioni di chilometri, che è tre volte la distanza dalla terra alla luna. Solo 5% della trasmissione internazionale di dati su Internet si basa su cavi terrestri, e il restante 95% tutti si basano su cavi ottici sottomarini. Il cavo ottico sottomarino è come l'aorta del corpo umano, trasmettendo continuamente le informazioni inviate da tutto il mondo, collegare strettamente il mondo.
Definizione di cavo sottomarino
Sottomarino (Sottomarino) Cavo in fibra ottica, noto anche come cavo di comunicazione sottomarino, è un filo avvolto con materiale isolante e posato sul fondo del mare per stabilire la trasmissione di telecomunicazioni tra i paesi. Il sistema di cavi ottici sottomarini viene utilizzato principalmente per collegare il cavo ottico e Internet. È diviso in due parti: l'attrezzatura da terra e l'attrezzatura subacquea. Il cavo ottico sottomarino è la parte più importante e più vulnerabile dell'attrezzatura subacquea.
Struttura del cavo sottomarino
Il cavo ottico sottomarino è lo stesso del cavo ottico terrestre, con un nucleo grande come un capello nel mezzo, ma il cavo ottico sottomarino necessita di una protezione corazzata più forte. Dall'esterno verso l'interno, è diviso in: strato di polietilene, resina di poliestere, strato di trefoli d'acciaio, strato impermeabile in alluminio, strato di resina di acido carbonico, tubo di rame, paraffina, strato alcano, ed infine alla fibra ottica.
Analisi strutturale di un tipico cavo sottomarino:
- Fodero in polietilene Nota: Polietilene (polietilene, abbreviazione: SU) è una delle materie plastiche più utilizzate nella vita quotidiana, ed è ampiamente utilizzato nella produzione di sacchetti di plastica, film, botti e altri prodotti. Ha una buona resistenza alla corrosione, quindi viene utilizzato per realizzare la pelle esterna del cavo sottomarino.
- Strato di resina poliestere o bitume; Nota: La resina poliestere ha una buona impermeabilità, effetti atmosferici e antietà, e il prezzo è basso.
- Strato di trefoli d'acciaio; Nota: Il filo d'acciaio è un filo realizzato attorcigliando più fili di acciaio, che viene utilizzato principalmente per migliorare la resistenza alla trazione del cavo.
- Strato impermeabile in alluminio
- Strato in policarbonato
- Tubi in rame o alluminio
- Paraffina, strato alcano
- Fasci di fibre
La protezione di così tanti strati serve a prevenire la corrosione dell'acqua di mare. Lo strato polimerico dello strato esterno serve a prevenire la reazione tra l'acqua di mare e il cavo d'acciaio rinforzato per generare idrogeno. Anche se lo strato esterno è veramente corroso, il tubo di rame, paraffina, e anche la resina carbonatica dello strato interno impedirà all'idrogeno di danneggiare la fibra. Ma non importa quanto sia ben progettato questo meccanismo, con l'accumulo del tempo e la distruzione della forza esterna, la fibra ottica del cavo sottomarino sarà comunque danneggiata.
Sottomarino | Durata del cavo subacqueo
Parlando in generale, la vita del cavo ottico è 25 anni.
I cavi sottomarini sono progettati per avere una durata di conservazione di almeno 25 anni, e qualsiasi rischio inferiore a quello è inaccettabile. Durante questo periodo, cambiare le maree, erosione, tempeste, e l'acqua di mare può devastarlo. Detriti, vita marina aggrappata al cavo, e gli occasionali squali che rosicchiano il cavo per curiosità sono tutti potenziali distruttori di cavi sottomarini.
Questi incidenti non dannosi e naturali, come i terremoti, attrezzatura da imbrocco e morsi di squalo, sono giusti "estremamente raro" cause dei guasti ai cavi, secondo Telegrafia, che monitora tutte le interruzioni e i danni della rete sottomarina. La grande minaccia è rappresentata dagli esseri umani: grandi navi, come pescherecci e navi da crociera, affondano le loro ancore nelle profondità dell'oceano, che colpisce i cavi sottomarini, che rappresentano circa i due terzi dei guasti ai cavi sottomarini.
Imballaggio e trasporto di cavi sottomarini
Secondo la lunghezza del piatto, ci sono generalmente due modi: caricamento e avvolgimento lastre
Pacchetto tamburo
Pacchetto avvolgente
Posa e installazione di cavi sottomarini
Come vengono posati i cavi sottomarini?
Basta gettarlo in mare? Ovviamente no.
Il progetto di posa del cavo ottico sottomarino è riconosciuto come uno dei più complessi e difficili progetti su larga scala dai paesi di tutto il mondo.
L'intero processo di posa può essere suddiviso in due parti, vale a dire la posa in una zona di mare poco profondo e la posa in una zona di mare profondo.
Diamo un'occhiata alla seguente immagine, che è il processo di posa dei cavi ottici sottomarini (Compreso mare poco profondo e mare profondo).
Posa di cavi ottici in acque basse
Tra loro, nella zona del mare poco profondo, la nave posacavi in fibra ottica si trova a diversi chilometri dalla costa, e tira a riva il cavo in fibra ottica posto sul sacco galleggiante attraverso la trazione del trattore a terra, e quindi rimuove il sacco galleggiante, in modo che il cavo in fibra ottica affondi sul fondo del mare.
La nave deve trasportare una grande quantità di cavi in fibra ottica da posare. La nave posacavi in fibra ottica all'avanguardia può trasportare 2,000 chilometri di cavo in fibra ottica e posarlo ad una velocità di 200 chilometri al giorno.
Posa di cavi ottici d'altura
Nella zona del mare profondo, la nave di posa utilizza prima un rilevatore subacqueo e un veicolo sottomarino telecomandato per condurre il monitoraggio e la regolazione sott'acqua per evitare aree irregolari e rocciose sul fondo del mare.
Dopo aver completato il sondaggio del percorso, è necessario posare il cavo ottico.
A quest'ora, è entrato in gioco l'escavatore. Inizialmente sarà posizionato sulla riva e fissato all'estremità fissa del cavo in fibra ottica. La sua funzione è un po' come un aratro per arare un campo. Per cavi ottici, è un contrappeso che affonda i cavi ottici nel fondale.
L'escavatore viene trainato a prua dalla nave posatrice. Oltre a fungere da contrappeso per far affondare il cavo in fibra ottica sul fondo dell'oceano, funziona in tre passaggi:
- Il primo passo è usare l'acqua di risciacquo ad alta pressione per creare una trincea 2 metri di profondità sul fondale;
- Il secondo passaggio consiste nell'inserire il cavo ottico nella scanalatura attraverso il foro del cavo ottico;
- Il terzo passaggio consiste nel coprire il cavo ottico con l'aiuto della sabbia accanto ad esso.
In poche parole, la nave posacavi in fibra ottica è la posacavi, e l'escavatore è la vera posa dei cavi in fibra ottica. Tuttavia, il cavo ottico transoceanico è relativamente spesso e ha scarsa flessibilità, quindi la velocità di avanzamento della nave deve essere rigorosamente controllata.
Inoltre, sul fondale con terreno accidentato, il robot deve rilevare costantemente il percorso migliore per evitare che le rocce danneggino il cavo ottico.
Perciò, generalmente, il processo di seppellimento dei cavi ottici è l'esplorazione e la pulizia, posa di cavi sottomarini e protezione contro l'interramento.
Durante questo processo, la nave posacavi deve prestare particolare attenzione alla velocità di navigazione e alla velocità di rilascio del cavo ottico per controllare l'angolo di ingresso in acqua del cavo ottico e la tensione di posa, in modo da evitare danni alle fragili fibre ottiche del cavo ottico a causa di un raggio di curvatura troppo piccolo o di una tensione eccessiva.
Cavo sottomarino danneggiato
I cavi sono spesso vulnerabili ai danni accidentali causati dalle reti a strascico dei pescherecci, ancore o vita marina, e talvolta dalle forze nemiche in tempo di guerra. Il 1929 Il terremoto di Terranova ha causato un massiccio crollo del fondale marino, che ha danneggiato più cavi sottomarini contemporaneamente. I danni ai cavi sottomarini possono causare l'interruzione di Internet regionale e dei servizi telefonici a lunga distanza, provocando perdite incalcolabili. Per esempio, il 2006 Il terremoto di Hengchun ne è stato un esempio. Questa frana sottomarina si trova vicino allo stretto di Luzon. La stazione di atterraggio del cavo sottomarino a Fangshan non è lontana, e sono interessati anche i cavi sottomarini in transito.
Riparazione di cavi sottomarini sottomarini
La riparazione di questi cavi in fibra ottica non è un compito facile, poiché anche il più piccolo danno può causare il guasto del cavo. Ci vuole molta manodopera e risorse materiali per trovare una piccola lacuna nelle decine di migliaia di chilometri di cavo ottico.
Per riparare il cavo del mare profondo, la posizione danneggiata deve essere individuata per prima, e la parte danneggiata verrà portata in superficie per la riparazione. Il cavo del nastro per acque profonde deve essere tagliato dalla parte danneggiata, e poi portato in superficie per connettersi con l'altra estremità, e la parte riparata sarà più lunga di quella originale.
Diagramma schematico del principio di riparazione dei cavi sottomarini
Riparare passaggi specifici
Il processo di riparazione del cavo ottico sottomarino può essere approssimativamente suddiviso nei seguenti cinque passaggi:
Il primo passo è usare un riflettometro ottico nel dominio del tempo (OTDR) per individuare la posizione approssimativa del guasto, e quindi utilizzare un robot sottomarino per scansionare e rilevare la posizione esatta del cavo sottomarino danneggiato.
L'OTDR utilizza il principio della riflessione nel dominio del tempo per inviare e ricevere prima un intero set di segnali. La posizione rotta rifletterà il segnale. Il segnale riflesso recuperato viene confrontato con la forma del segnale e il tempo calcolati dall'algoritmo matematico, in modo da individuare la posizione specifica della rottura della fibra. .
Nella seconda fase, il robot estrae il cavo in fibra ottica sepolto sul fondo del mare, poi lo taglia, lega le estremità tagliate alle funi poste sulla nave, e lo tira fuori dal mare.
Il terzo passo è completare la saldatura di riparazione sulla nave. Questo processo di giunzione è piuttosto complicato, perché le fibre dello spessore di un capello nel cavo ottico devono essere giuntate una ad una.
Nel quarto passaggio, dopo il completamento della connessione del nuovo cavo ottico sottomarino, sono necessari test ripetuti per garantire la normale comunicazione e trasmissione dei dati.
Il quinto passo è gettare nuovamente in mare il cavo ottico del sottomarino riparato, e poi usa il robot per seppellirlo e coprirlo di sabbia.
In questo caso, il cavo ottico sottomarino danneggiato è completamente riparato.
