海底ケーブルとは何かを詳しく紹介する - 光-電気

現在のところ, 以上のものがあります 400 世界の海底光ケーブル, 全長約 1.2 百万キロメートル, これは地球から月までの距離の3倍です. それだけ 5% インターネット上での国際データ伝送の, と残り 95% すべて海底光ケーブルに依存しています. 海底光ケーブルは人体の大動脈のようなものです, 世界中から発信された情報を継続的に送信, 世界をしっかりとつなぐ.

海底ケーブルの定義

潜水艦 (海底) 光ファイバケーブル, 海底通信ケーブルとも呼ばれます, は、絶縁材料で包まれ、海底に敷設されて国間の通信伝送を確立するワイヤです。. 海底光ケーブルシステムは、主に光ケーブルとインターネットを接続するために使用されます. それは2つの部分に分かれています: 陸上設備と水中設備. 海底光ケーブルは、水中機器の中で最も重要で最も脆弱な部分です.

海底ケーブル構造

海底光ケーブルは地上光ケーブルと同じです, 真ん中に髪のサイズのコアがあります, しかし、海底光ケーブルにはより強力な装甲保護が必要です. 外側から内側へ, それはに分けられます: ポリエチレン層, ポリエステル樹脂, スチールストランド層, アルミ防水層, 炭酸樹脂層, 銅管, パラフィン, アルカン層, そして最後に光ファイバーに.

典型的な海底ケーブルの構造解析:

ポリエチレンシース注: ポリエチレン (ポリエチレン, 略語: オン) 日常生活で最も一般的に使用されるプラスチックの1つです, ビニール袋の製造に広く使用されています, 映画, バレルおよびその他の製品. 耐食性に優れています, 海底ケーブルの外板を作るために使用されます.
ポリエステル樹脂またはビチューメン層; ノート: ポリエステル樹脂は防水性に優れています, 耐候性とアンチエイジング効果, と価格が安い.
スチールストランド層; ノート: 鋼線は、複数の鋼線を撚り合わせた線です。, これは主にケーブルの引張強度を向上させるために使用されます.
アルミ防水層
ポリカーボネート層
銅またはアルミニウムパイプ
パラフィン, アルカン層
ファイバーバンドル

非常に多くの層の保護は、海水の腐食を防ぐことです. 外層のポリマー層は、海水と強化鋼ケーブルが水素を生成する反応を防ぐためのものです。. 外層が本当に腐食していても, 銅パイプ, パラフィン, 内層の炭酸樹脂も水素が繊維に害を及ぼすのを防ぎます. しかし、このメカニズムがどれほどうまく設計されていても, 時間の蓄積と外力の破壊を伴う, 海底ケーブルの光ファイバーはまだ損傷しています.

潜水艦 | 水中ケーブルの寿命

一般的に言えば, 光ケーブルの寿命は 25 年.

海底ケーブルは、少なくともの貯蔵寿命を持つように設計されています 25 年, そしてそれ未満のリスクは容認できません. この間, 潮の変化, 侵食, 嵐, そして海水はすべてそれに大混乱をもたらす可能性があります. デブリ, ケーブルにしがみつく海洋生物, 好奇心からケーブルをかじるサメは、海底ケーブルを破壊する可能性があります。.

これらの悪意のない、自然に発生するインシデント, 地震など, 刺網設備とサメ刺され, ただ "極めてまれな" ケーブル障害の原因, 電報によると, すべての海底ネットワークの停止と損傷を監視します. 大きな脅威は人間によってもたらされます: 大型船, 漁船やクルーズ船など, 彼らの錨を海の深さに沈める, 海底ケーブルにぶつかる, 海底ケーブルの故障の約3分の2を占める.

海底ケーブルの梱包と輸送

プレートの長さに応じて, 一般的に2つの方法があります: プレートのロードとラッピング

ドラムパッケージ

ラップパッケージ

海底ケーブルの敷設と設置

海底ケーブルはどのように敷設されていますか?
海に投げ込むだけで十分ですか? 明らかにそうではありません.
海底光ケーブルの敷設プロジェクトは、世界中の国々で最も複雑で困難な大規模プロジェクトの1つとして認識されています.
敷設プロセス全体は2つの部分に分けることができます, すなわち、浅い海域に敷設し、深海域に敷設する.
次の写真を見てみましょう, これは海底光ケーブルの敷設プロセスです (含む浅海と深海).

浅い海の光ケーブル敷設

その中で, 浅い海域で, 光ファイバーケーブル敷設船は海岸から数キロ離れています, フローティングバッグに配置された光ファイバーケーブルを、陸上トラクターの牽引力で岸に引き寄せます, フローティングバッグを取り外します, 光ファイバケーブルが海底に沈むように.

船は敷設するために大量の光ファイバーケーブルを運ぶ必要があります. 最先端の光ファイバーケーブル敷設船は運ぶことができます 2,000 数キロメートルの光ファイバーケーブルを次の速度で敷設します。 200 1日あたりのキロメートル.

深海光ケーブル敷設

深海域で, 敷設船は、最初に水中検出器と水中遠隔制御車両を使用して、海底の不均一で岩が多い領域を回避するために水中の監視と調整を行います.

ルート調査終了後, 光ケーブルを敷設する必要があります.
現時点では, 掘削機が登場しました. 最初は海岸に配置され、光ファイバーケーブルの固定端に取り付けられます. その機能は、畑を耕すためのすきのようなものです. 光ケーブル用, 光ケーブルを海底に沈めるカウンターウェイトです.

掘削機は敷設船によって前方に曳航されます. 光ファイバケーブルが海底に沈むためのカウンターウェイトとして機能することに加えて, それは3つのステップで機能します:

最初のステップは、高圧フラッシング水を使用して約 2 海底の深さメートル;
2番目のステップは、光ケーブルを光ケーブルの穴から溝に挿入することです。;
3番目のステップは、隣の砂を使って光ケーブルを覆うことです。.

簡単に言えば, 光ファイバケーブル敷設船はケーブル敷設船です, 掘削機は実際の光ファイバーケーブル敷設です. しかし, 大洋横断光ケーブルは比較的太く、柔軟性が低い, したがって、船の前進速度は厳密に制御する必要があります.

加えて, 起伏の多い海底, ロボットは、岩が光ケーブルに損傷を与えるのを防ぐために、常に最適な経路を検出する必要があります.

したがって, 一般に, 光ケーブルを埋めるプロセスは、調査と清掃です, 海底ケーブルの敷設と埋設保護.
このプロセス中, ケーブル敷設船は、光ケーブルの水侵入角度と敷設張力を制御するために、光ケーブルの航行速度と解放速度に特別な注意を払う必要があります。, 曲げ半径が小さすぎる、または過度の張力による光ケーブル内の壊れやすい光ファイバへの損傷を回避するため.

海底ケーブルの損傷

ケーブルは、漁船のトロール網による偶発的な損傷に対して脆弱であることがよくあります, 錨や海洋生物, 戦時中は敵軍によって. ザ 1929 ニューファンドランド地震は海底の大規模な崩壊を引き起こしました, 複数の海底ケーブルを同時に損傷した. 海底ケーブルの損傷は、地域インターネットおよび長距離電話サービスの中断につながる可能性があります, 計り知れない損失を引き起こす. 例えば, the 2006 恒春地震はその一例です. この海底地すべりはルソン海峡の近くにあります. Fangshanの海底ケーブル着陸ステーションはそれほど遠くありません, 通過する海底ケーブルも影響を受けます.

海底水中ケーブルの修理

これらの光ファイバーケーブルの修理は簡単な作業ではありません, わずかな損傷でもケーブルが故障する可能性があるため. 数万キロメートルの光ケーブルに小さな隙間を見つけるには、多くの人的資源と材料資源が必要です。.

深海ケーブルを修理するには, 損傷した位置を最初に特定する必要があります, 損傷した部分は修理のために表面に運ばれます. 深海ベルトのケーブルは、損傷した部分を切断する必要があります, 次に、表面に持ってきて、もう一方の端に接続します, 修理された部品は元の部品より長くなります.

海底ケーブル修理の原理の概略図

特定の手順を修復する

海底光ケーブルの修理工程は、大きく分けて次の5つのステップに分けられます。:

最初のステップは、光学時間領域反射率計を使用することです (OTDR) おおよその障害位置を特定するには, 次に、水中ロボットを使用して、損傷した海底ケーブルの正確な位置をスキャンして検出します.

OTDRは、時間領域反射の原理を使用して、最初に信号のセット全体を送受信します. 壊れた位置は信号を反映します. 復元された反射信号は、数学的アルゴリズムによって計算された信号の形状と時間と比較されます, 繊維の破損の特定の位置を特定するために. .

2番目のステップで, ロボットは海底に埋められた光ファイバーケーブルを掘り出します, その後、それを切断します, カットエンドを船に下ろしたロープに結び付けます, そしてそれを海から引き出します.

3番目のステップは船の修理溶接を完了することです. このスプライシングプロセスは非常に複雑です, 光ケーブルの毛の太さの繊維を一本一本つなぎ合わせる必要があるからです.

4番目のステップで, 新しい海底光ケーブルの接続が完了した後, 正常な通信とデータ送信を保証するには、繰り返しテストが必要です.

5番目のステップは、修理された海底光ケーブルを海に再投棄することです。, ロボットを使って埋めて砂で覆います.

この場合, 損傷した海底光ケーブルは完全に修理されています.

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