- A+
แนะนำรายละเอียดสายเคเบิลใต้น้ำคืออะไร
พื้นหลัง
อินเทอร์เน็ตกลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเรา, และสายเคเบิลใต้น้ำคือ "เส้นประสาทส่วนกลาง" ของอินเทอร์เน็ต. บรรทุกได้มากกว่า 90% ของการส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลระหว่างประเทศของโลก. ปราศจากมัน, อินเทอร์เน็ตเป็นเพียงเครือข่ายท้องถิ่น.
ในปัจจุบัน, มีมากกว่า 400 สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำในโลก, มีความยาวรวมประมาณ 1.2 ล้านกิโลเมตร, ซึ่งห่างจากโลกถึงดวงจันทร์ถึงสามเท่า. เท่านั้น 5% ของการส่งข้อมูลระหว่างประเทศบนอินเทอร์เน็ตอาศัยสายเคเบิลภาคพื้นดิน, และส่วนที่เหลือ 95% ทั้งหมดพึ่งพาสายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้น้ำ. สายออปติกใต้น้ำเปรียบเสมือนหลอดเลือดแดงใหญ่ในร่างกายมนุษย์, ส่งข้อมูลที่ส่งมาจากทั่วโลกอย่างต่อเนื่อง, เชื่อมโยงโลกอย่างแนบแน่น.
ความหมายของเคเบิลใต้น้ำ
เรือดำน้ำ (ใต้ทะเล) สายเคเบิลใยแก้วนำแสง, หรือที่เรียกว่าสายเคเบิลสื่อสารใต้น้ำ, เป็นลวดที่หุ้มด้วยวัสดุฉนวนและวางบนก้นทะเลเพื่อสร้างการส่งสัญญาณโทรคมนาคมระหว่างประเทศ. ระบบสายเคเบิลออปติคอลใต้น้ำส่วนใหญ่จะใช้เพื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลออปติกและอินเทอร์เน็ต. มันแบ่งออกเป็นสองส่วน: อุปกรณ์ฝั่งและอุปกรณ์ใต้น้ำ. สายเคเบิลออปติคอลใต้น้ำเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดและเปราะบางที่สุดของอุปกรณ์ใต้น้ำ.
โครงสร้างเคเบิลใต้น้ำ
สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำนั้นเหมือนกับสายเคเบิลออปติคัลภาคพื้นดิน, มีแกนขนาดเท่าเส้นผมอยู่ตรงกลาง, แต่สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำต้องการเกราะป้องกันที่แข็งแรงกว่า. จากภายนอกสู่ภายใน, มันแบ่งออกเป็น: ชั้นโพลีเอทิลีน, เรซินโพลีเอสเตอร์, ชั้นสาระเหล็ก, ชั้นกันน้ำอลูมิเนียม, ชั้นเรซินกรดคาร์บอนิก, ท่อทองแดง, พาราฟิน, ชั้นอัลเคน, และสุดท้ายคือใยแก้วนำแสง.
การวิเคราะห์โครงสร้างของสายเคเบิลใต้น้ำโดยทั่วไป:
- ปลอกโพลีเอทิลีน หมายเหตุ: โพลิเอทิลีน (โพลีเอทิลีน, ตัวย่อ: วิชาพลศึกษา) เป็นหนึ่งในพลาสติกที่ใช้กันมากที่สุดในชีวิตประจำวัน, และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตถุงพลาสติก, ภาพยนตร์, บาร์เรลและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ. มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี, จึงใช้สำหรับทำผิวนอกของสายเคเบิลใต้น้ำ.
- เรซินโพลีเอสเตอร์หรือชั้นน้ำมันดิน; บันทึก: เรซินโพลีเอสเตอร์มีคุณสมบัติกันน้ำได้ดี, ผลกระทบจากสภาพดินฟ้าอากาศและต่อต้านริ้วรอย, และราคาต่ำ.
- ชั้นสาระเหล็ก; บันทึก: เหล็กเส้นเป็นเส้นลวดที่ทำขึ้นโดยการบิดลวดเหล็กหลายเส้น, ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงดึงของสายเคเบิล.
- ชั้นกันน้ำอลูมิเนียม
- ชั้นโพลีคาร์บอเนต
- ท่อทองแดงหรืออลูมิเนียม
- พาราฟิน, ชั้นอัลเคน
- กลุ่มไฟเบอร์
การป้องกันหลายชั้นก็เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของน้ำทะเล. ชั้นโพลิเมอร์ชั้นนอกเพื่อป้องกันปฏิกิริยาระหว่างน้ำทะเลกับสายเหล็กเสริมแรงเพื่อผลิตไฮโดรเจน. แม้ว่าชั้นนอกจะสึกกร่อนมากก็ตาม, ท่อทองแดง, พาราฟิน, และคาร์บอเนตเรซินของชั้นในอยู่ด้วย จะป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจนทำอันตรายต่อเส้นใย. แต่ไม่ว่ากลไกนี้จะออกแบบมาดีเพียงใด, ด้วยการสะสมของเวลาและการทำลายของแรงภายนอก, ใยแก้วนำแสงของสายเคเบิลใต้น้ำจะยังคงเสียหาย.
เรือดำน้ำ | อายุการใช้งานของสายเคเบิลใต้น้ำ
พูด, พูดแบบทั่วไป, พูดทั่วๆไป, อายุการใช้งานของสายออปติกคือ 25 ปีที่.
สายเคเบิลใต้น้ำได้รับการออกแบบให้มีอายุการเก็บรักษาอย่างน้อย 25 ปีที่, และความเสี่ยงใด ๆ ที่น้อยกว่านั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้. ในช่วงเวลานี้, กระแสน้ำที่เปลี่ยนแปลง, การพังทลาย, พายุ, และน้ำทะเลสามารถสร้างความเสียหายให้กับมันได้ทั้งหมด. เศษซาก, สิ่งมีชีวิตในทะเลเกาะติดกับสายเคเบิล, และฉลามที่กัดแทะสายเคเบิลเป็นครั้งคราวด้วยความอยากรู้อยากเห็นล้วนเป็นตัวทำลายสายเคเบิลใต้น้ำ.
เหตุการณ์ที่ไม่เป็นอันตรายและเกิดขึ้นตามธรรมชาติเหล่านี้, เช่นแผ่นดินไหว, อุปกรณ์อวนจับปลาและปลาฉลามกัด, เป็นเพียง "หายากมาก" สาเหตุของความล้มเหลวของสายเคเบิล, ตามโทรเลข, ซึ่งตรวจสอบการหยุดทำงานและความเสียหายของเครือข่ายใต้ทะเลทั้งหมด. ภัยคุกคามใหญ่เกิดจากมนุษย์: เรือขนาดใหญ่, เช่น เรือประมงและเรือสำราญ, จมสมอลงลึกสุดมหาสมุทร, ซึ่งกระทบกับสายเคเบิลใต้น้ำ, ซึ่งคิดเป็นประมาณสองในสามของความล้มเหลวของสายเคเบิลใต้น้ำ.
บรรจุภัณฑ์และการขนส่งเคเบิลใต้น้ำ
ตามความยาวของจาน, โดยทั่วไปมีสองวิธี: การใส่จานและการห่อ
กลองชุด
แพ็คเกจห่อ
วางและติดตั้งเคเบิลใต้น้ำ
วางสายเคเบิลใต้น้ำอย่างไร?
แค่โยนลงทะเลก็พอ? เห็นได้ชัดว่าไม่.
โครงการวางสายเคเบิลใยแก้วใต้ทะเลได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในโครงการขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนและยากที่สุดในประเทศต่างๆ ทั่วโลก.
กระบวนการวางทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน, คือวางในเขตทะเลน้ำตื้นและวางในเขตทะเลลึก.
ลองดูภาพต่อไปนี้, ซึ่งเป็นกระบวนการวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้น้ำ (รวมทั้ง ทะเลน้ำตื้น และ ทะเลน้ำลึก).
การวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงในทะเลตื้น
ในหมู่พวกเขา, ในบริเวณทะเลน้ำตื้น, เรือวางสายเคเบิลใยแก้วอยู่ห่างจากชายฝั่งหลายกิโลเมตร, และดึงสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่วางอยู่บนถุงที่ลอยขึ้นฝั่งผ่านแรงดึงของรถแทรกเตอร์บนบก, แล้วเอาถุงที่ลอยน้ำออก, เพื่อให้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงจมลงสู่ก้นทะเล.
เรือจำเป็นต้องบรรทุกสายเคเบิลใยแก้วนำแสงจำนวนมากเพื่อวาง. เรือวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงล้ำสมัยสามารถบรรทุกได้ 2,000 กิโลเมตรของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและวางด้วยความเร็ว 200 กิโลเมตรต่อวัน.
การวางสายเคเบิลใยแก้วใต้ทะเลลึก
ในบริเวณทะเลลึก, ขั้นแรก เรือวางจะใช้เครื่องตรวจจับใต้น้ำและยานควบคุมระยะไกลใต้น้ำเพื่อทำการตรวจสอบและปรับแต่งใต้น้ำเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่ไม่เรียบและเป็นหินที่ก้นทะเล.
หลังจากสำรวจเส้นทางเสร็จแล้ว, จำเป็นต้องวางสายเคเบิลออปติคอล.
ณ ขณะนี้, รถขุดเข้ามาเล่น. ในขั้นต้นจะวางบนฝั่งและต่อเข้ากับปลายสายไฟเบอร์ออปติก. มีหน้าที่คล้ายคันไถสำหรับไถนา. สำหรับสายออปติก, เป็นตัวถ่วงที่จมสายเคเบิลออปติคัลลงในก้นทะเล.
รถขุดถูกลากไปข้างหน้าโดยเรือวาง. นอกจากจะเป็นตัวถ่วงให้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงจมลงสู่พื้นมหาสมุทรแล้ว, มันทำงานในสามขั้นตอน:
- ขั้นตอนแรกคือการใช้น้ำฉีดล้างแรงดันสูงเพื่อสร้างร่องลึก 2 ลึกลงไปในก้นทะเลเป็นเมตร;
- ขั้นตอนที่สองคือการใส่สายเคเบิลออปติกเข้าไปในร่องผ่านรูเคเบิลออปติก;
- ขั้นตอนที่สามคือการปิดสายเคเบิลออปติคัลด้วยความช่วยเหลือของทรายที่อยู่ข้างๆ.
ใส่เพียงแค่, เรือวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงคือการวางสายเคเบิล, และรถขุดคือการวางสายไฟเบอร์ออฟติกจริง. อย่างไรก็ตาม, สายเคเบิลออปติกข้ามมหาสมุทรค่อนข้างหนาและมีความยืดหยุ่นต่ำ, ดังนั้นจึงต้องควบคุมความเร็วไปข้างหน้าของเรืออย่างเคร่งครัด.
นอกจากนี้, บนพื้นทะเลที่มีภูมิประเทศขรุขระ, หุ่นยนต์จำเป็นต้องตรวจจับเส้นทางที่ดีที่สุดอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้หินทำลายสายเคเบิลออปติก.
ดังนั้น, โดยทั่วไป, กระบวนการฝังสายเคเบิลใยแก้วนำแสงคือการสำรวจและทำความสะอาด, การวางสายเคเบิลใต้น้ำและการป้องกันการฝังศพ.
ในระหว่างขั้นตอนนี้, เรือวางสายเคเบิลควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความเร็วในการเดินเรือและความเร็วในการปล่อยของสายเคเบิลออปติคัลเพื่อควบคุมมุมเข้าของน้ำของสายเคเบิลออปติคัลและความตึงในการวาง, เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อใยแก้วนำแสงที่เปราะบางในสายใยแก้วนำแสง เนื่องจากรัศมีการโค้งงอที่น้อยเกินไปหรือแรงดึงที่มากเกินไป.
สายเคเบิลใต้น้ำเสียหาย
สายเคเบิลมักจะเสี่ยงต่อความเสียหายจากอุบัติเหตุจากเรือประมงอวนลาก, แองเคอร์หรือสิ่งมีชีวิตในทะเล, และบางครั้งโดยกองกำลังของศัตรูในยามสงคราม. ดิ 1929 แผ่นดินไหวที่นิวฟันด์แลนด์ทำให้พื้นทะเลยุบตัวครั้งใหญ่, ซึ่งทำให้สายเคเบิลใต้น้ำเสียหายหลายเส้นพร้อมกัน. ความเสียหายของสายเคเบิลใต้น้ำอาจนำไปสู่การหยุดชะงักของอินเทอร์เน็ตในภูมิภาคและบริการโทรศัพท์ทางไกล, ก่อให้เกิดความสูญเสียนับไม่ถ้วน. ตัวอย่างเช่น, ที่ 2006 แผ่นดินไหวเหิงชุนเป็นตัวอย่าง. เรือดำน้ำถล่มนี้ตั้งอยู่ใกล้ช่องแคบลูซอน. สถานีเคเบิลใต้น้ำที่ Fangshan อยู่ห่างออกไปไม่ไกล, และสายเคเบิลใต้น้ำที่พาดผ่านก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน.
ซ่อมเคเบิ้ลใต้น้ำใต้น้ำ
การซ่อมแซมสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย, เพราะแม้แต่ความเสียหายเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้สายเคเบิลขาดได้. ต้องใช้กำลังคนและทรัพยากรจำนวนมากในการหาช่องว่างเล็ก ๆ ในสายเคเบิลออปติกหลายหมื่นกิโลเมตร.
เพื่อซ่อมแซมสายเคเบิลใต้ทะเลลึก, ต้องระบุตำแหน่งที่เสียหายก่อน, และส่วนที่เสียหายจะนำมาซ่อมแซมพื้นผิว. สายของสายพานน้ำลึกจะต้องตัดส่วนที่เสียหายออก, แล้วนำไปเชื่อมกับปลายอีกด้านหนึ่ง, และส่วนที่ซ่อมจะยาวกว่าของเดิม.
แผนผังหลักการซ่อมสายเคเบิลใต้น้ำ
ซ่อมเฉพาะขั้นตอน
กระบวนการซ่อมแซมสายเคเบิลใยแก้วใต้ทะเลสามารถแบ่งออกได้เป็นห้าขั้นตอนต่อไปนี้:
ขั้นตอนแรกคือการใช้ตัวสะท้อนแสงโดเมนเวลาแบบออปติคอล (อปท) เพื่อค้นหาตำแหน่งข้อผิดพลาดโดยประมาณ, จากนั้นใช้หุ่นยนต์ใต้น้ำสแกนและตรวจหาตำแหน่งที่แน่นอนของสายเคเบิลใต้น้ำที่เสียหาย.
OTDR ใช้หลักการสะท้อนโดเมนเวลาเพื่อส่งและรับสัญญาณทั้งชุดก่อน. ตำแหน่งที่หักจะสะท้อนสัญญาณ. สัญญาณสะท้อนกลับที่ได้รับจะถูกเปรียบเทียบกับรูปร่างของสัญญาณและเวลาที่คำนวณโดยอัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์, เพื่อหาตำแหน่งเฉพาะของการแตกของเส้นใย. .
ในขั้นตอนที่สอง, หุ่นยนต์ขุดสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ฝังอยู่ก้นทะเล, แล้วตัดมันออก, ผูกปลายที่ตัดไว้กับเชือกที่วางบนเรือ, และดึงมันขึ้นมาจากทะเล.
ขั้นตอนที่สามคือการเชื่อมซ่อมบนเรือให้เสร็จสมบูรณ์. กระบวนการประกบนี้ค่อนข้างซับซ้อน, เนื่องจากเส้นใยที่มีความหนาเท่าเส้นผมในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงจะต้องถูกต่อเข้าด้วยกันทีละเส้น.
ในขั้นที่สี่, หลังจากการเชื่อมต่อสายเคเบิลออปติคอลใต้น้ำใหม่เสร็จสิ้น, จำเป็นต้องมีการทดสอบซ้ำเพื่อให้แน่ใจว่าการสื่อสารและการส่งข้อมูลปกติ.
ขั้นตอนที่ห้า โยนสายเคเบิลใยแก้วใต้น้ำที่ซ่อมแซมแล้วทิ้งลงทะเลอีกครั้ง, แล้วใช้หุ่นยนต์ฝังและกลบด้วยทราย.
ในกรณีนี้, สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำที่เสียหายได้รับการซ่อมแซมอย่างสมบูรณ์.
