- A +
Giới thiệu chi tiết về cáp quang biển là gì
Tiểu sử
Internet đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta, và cáp ngầm là "dây thần kinh trung ương" của Internet. Nó mang nhiều hơn 90% truyền dữ liệu và giọng nói quốc tế trên thế giới. Không có nó, Internet chỉ là một mạng cục bộ.
Hiện tại, có nhiều hơn 400 cáp quang biển trên thế giới, với tổng chiều dài khoảng 1.2 triệu km, đó là ba lần khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng. Chỉ một 5% truyền dữ liệu quốc tế trên Internet dựa vào cáp đất, và phần còn lại 95% tất cả đều dựa vào cáp quang dưới biển. Cáp quang biển được ví như động mạch chủ trong cơ thể con người, liên tục truyền thông tin được gửi từ khắp nơi trên thế giới, kết nối thế giới chặt chẽ.
Định nghĩa cáp quang biển
Tàu ngầm (Dưới biển) Cáp quang, còn được gọi là cáp thông tin liên lạc dưới biển, là một sợi dây được quấn bằng vật liệu cách điện và được đặt dưới đáy biển để thiết lập đường truyền viễn thông giữa các quốc gia. Hệ thống cáp quang biển được sử dụng chủ yếu để kết nối cáp quang và Internet. Nó được chia thành hai phần: thiết bị trên bờ và thiết bị dưới nước. Cáp quang biển là bộ phận quan trọng nhất và dễ bị tổn thương nhất của các thiết bị dưới nước.
Cấu trúc cáp tàu ngầm
Cáp quang biển cũng giống như cáp quang mặt đất, có lõi cỡ sợi tóc ở giữa, nhưng cáp quang biển cần lớp giáp bảo vệ chắc chắn hơn. Từ bên ngoài vào bên trong, nó được chia thành: lớp polyetylen, nhựa polyester, lớp sợi thép, lớp chống thấm nhôm, lớp nhựa axit cacbonic, ống đồng, parafin, lớp alkan, và cuối cùng là sợi quang.
Phân tích cấu trúc của cáp ngầm điển hình:
- Lưu ý về vỏ bọc polyethylene: Polyetylen (polyetylen, viết tắt: TRÊN) là một trong những loại nhựa được sử dụng phổ biến trong đời sống hàng ngày, và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất túi nhựa, phim, thùng và các sản phẩm khác. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt, vì vậy nó được sử dụng để làm vỏ ngoài của cáp ngầm.
- Nhựa polyester hoặc lớp bitum; Ghi chú: Nhựa polyester có khả năng chống thấm tốt, tác dụng chống thời tiết và chống lão hóa, và giá thấp.
- Lớp sợi thép; Ghi chú: Sợi thép là một sợi dây được làm bằng cách xoắn nhiều sợi thép lại, được sử dụng chủ yếu để cải thiện độ bền kéo của cáp.
- Lớp chống thấm nhôm
- Lớp polycarbonate
- Ống đồng hoặc nhôm
- Parafin, lớp alkan
- Bó sợi
Việc bảo vệ nhiều lớp như vậy là để ngăn chặn sự ăn mòn của nước biển. Lớp polyme của lớp ngoài cùng là ngăn phản ứng giữa nước biển và cáp thép được gia cố để tạo ra hydro. Ngay cả khi lớp ngoài thực sự bị ăn mòn, ống đồng, parafin, và nhựa cacbonat của lớp bên trong cũng sẽ ngăn hydro làm hại sợi. Nhưng cho dù cơ chế này được thiết kế tốt đến đâu, với sự tích tụ của thời gian và sự tàn phá của ngoại lực, sợi quang của cáp quang biển vẫn sẽ bị hỏng.
Tàu ngầm | Tuổi thọ cáp dưới nước
Nói chung, tuổi thọ của cáp quang là 25 năm.
Cáp tàu ngầm được thiết kế để có thời hạn sử dụng ít nhất 25 năm, và bất kỳ rủi ro nào ít hơn mức đó là không thể chấp nhận được. Trong thời gian này, thay đổi thủy triều, xói mòn, bão tố, và nước biển có thể tàn phá nó. Mảnh vỡ, sinh vật biển bám vào dây cáp, và cá mập thỉnh thoảng gặm cáp vì tò mò đều là kẻ hủy diệt tiềm năng của cáp ngầm.
Những sự cố không độc hại và xảy ra tự nhiên này, chẳng hạn như động đất, thiết bị lưới mang và cá mập cắn, chỉ là "thực sự hiếm" nguyên nhân dẫn đến hỏng cáp, theo Telegraphy, theo dõi tất cả các sự cố mất mạng và hư hỏng của mạng dưới biển. Mối đe dọa lớn do con người gây ra: tàu lớn, chẳng hạn như tàu đánh cá và tàu du lịch, đánh chìm neo của họ xuống độ sâu của đại dương, chạm vào cáp ngầm, chiếm khoảng 2/3 số vụ đứt cáp quang biển.
Đóng gói và vận chuyển cáp tàu ngầm
Theo chiều dài của tấm, nói chung có hai cách: tải và gói tấm
Gói trống
Gói bọc
Đặt và lắp đặt cáp tàu ngầm
Cáp ngầm được đặt như thế nào?
Chỉ cần ném nó xuống biển là đủ? Rõ ràng là không.
Dự án đặt cáp quang biển được các nước trên thế giới đánh giá là một trong những dự án quy mô lớn phức tạp và khó khăn nhất..
Toàn bộ quá trình đẻ có thể được chia thành hai phần, cụ thể là đặt ở khu vực biển nông và đặt ở khu vực biển sâu.
Hãy cùng nhìn vào bức tranh sau, đó là quá trình đặt cáp quang biển (bao gồm biển cạn và biển sâu).
Đặt cáp quang biển nông
Trong số họ, ở vùng biển nông, con tàu đặt cáp quang nằm cách xa bờ biển vài km, và kéo sợi cáp quang đặt trên bao nổi vào bờ nhờ lực kéo của máy kéo trên bờ., và sau đó loại bỏ túi nổi, để cáp quang chìm xuống đáy biển.
Tàu cần vận chuyển một lượng lớn cáp quang. Tàu đặt cáp quang hiện đại có thể chở 2,000 km cáp quang và đặt nó ở tốc độ 200 ki lô mét mỗi ngày.
Đặt cáp quang biển sâu
Ở khu vực biển sâu, tàu đẻ trước tiên sử dụng một máy dò dưới nước và một phương tiện điều khiển từ xa dưới nước để tiến hành giám sát và điều chỉnh dưới nước nhằm tránh các khu vực không bằng phẳng và nhiều đá dưới đáy biển.
Sau khi hoàn thành khảo sát tuyến đường, nó là cần thiết để đặt cáp quang.
Tại thời điểm này, máy xúc đã ra đời. Ban đầu nó sẽ được đặt trên bờ và gắn vào đầu cố định của sợi cáp quang. Chức năng của nó hơi giống cái cày để cày ruộng. Đối với cáp quang, nó là một đối trọng làm chìm cáp quang xuống đáy biển.
Máy xúc được kéo về phía trước bởi tàu đặt. Ngoài việc đóng vai trò là đối trọng để cáp quang chìm xuống đáy đại dương., nó hoạt động trong ba bước:
- Bước đầu tiên là sử dụng nước xả áp suất cao để tạo rãnh khoảng 2 sâu hàng mét dưới đáy biển;
- Bước thứ hai là luồn cáp quang vào rãnh qua lỗ cáp quang.;
- Bước thứ ba là phủ cát bên cạnh lên cáp quang..
Chỉ cần đặt, con tàu đặt cáp quang là việc đặt cáp, và máy đào là đặt cáp quang thật. Tuy nhiên, cáp quang xuyên đại dương tương đối dày và kém linh hoạt, vì vậy tốc độ chuyển tiếp của tàu phải được kiểm soát chặt chẽ.
Ngoài ra, dưới đáy biển với địa hình gồ ghề, rô bốt cần liên tục phát hiện ra con đường tốt nhất để ngăn đá làm hỏng cáp quang.
Vì vậy, nói chung, quy trình chôn cáp quang là thăm dò và làm sạch, đặt cáp ngầm và bảo vệ chôn cất.
Trong suốt quá trình này, tàu đặt cáp cần đặc biệt chú ý đến tốc độ ra khơi và tốc độ nhả của cáp quang để kiểm soát góc vào nước của cáp quang và lực căng đặt., để tránh làm hỏng các sợi quang mỏng manh trong cáp quang do bán kính uốn quá nhỏ hoặc lực căng quá mức.
Hư hỏng cáp quang biển
Cáp thường dễ bị hư hỏng do tai nạn do lưới kéo của tàu đánh cá, mỏ neo hoặc sinh vật biển, và đôi khi bởi quân địch trong thời chiến. Các 1929 Trận động đất ở Newfoundland gây ra sự sụp đổ lớn của đáy biển, làm hỏng nhiều cáp ngầm cùng một lúc. Hư hỏng đối với cáp ngầm có thể dẫn đến gián đoạn các dịch vụ Internet trong khu vực và điện thoại đường dài, gây ra những thiệt hại khôn lường. Ví dụ, các 2006 Trận động đất ở Hengchun là một ví dụ. Vụ sạt lở tàu ngầm này nằm gần eo biển Luzon. Trạm hạ cánh của cáp ngầm ở Fangshan cách đó không xa, và các tuyến cáp ngầm đi qua cũng bị ảnh hưởng.
Sửa chữa cáp ngầm dưới nước của tàu ngầm
Việc sửa chữa những sợi cáp quang này không phải là một việc dễ dàng, vì ngay cả những hư hỏng nhỏ nhất cũng có thể khiến cáp bị hỏng. Phải tốn rất nhiều nhân lực, vật lực mới có thể tìm ra được một khe hở nhỏ trong hàng chục nghìn km cáp quang..
Để sửa chữa cáp biển sâu, vị trí bị hư hỏng phải được xác định vị trí đầu tiên, và phần hư hỏng sẽ được đưa lên bề mặt để sửa chữa. Cáp của đai nước sâu phải được cắt bỏ phần hư hỏng., và sau đó được đưa lên bề mặt để kết nối với đầu kia, và phần đã sửa chữa sẽ dài hơn phần ban đầu.
Sơ đồ nguyên lý sửa chữa cáp quang biển
Sửa chữa các bước cụ thể
Quy trình sửa chữa cáp quang biển có thể được chia thành 5 bước sau:
Bước đầu tiên là sử dụng máy đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR) để xác định vị trí lỗi gần đúng, và sau đó sử dụng rô bốt dưới nước để quét và phát hiện vị trí chính xác của cáp ngầm bị hỏng.
OTDR sử dụng nguyên tắc phản xạ miền thời gian để gửi và nhận toàn bộ tín hiệu trước. Vị trí bị hỏng sẽ phản ánh tín hiệu. Tín hiệu phản xạ phục hồi được so sánh với hình dạng tín hiệu và thời gian được tính toán bằng thuật toán toán học, để xác định vị trí cụ thể của điểm đứt sợi. .
Trong bước thứ hai, robot đào cáp quang bị chôn vùi dưới đáy biển, sau đó cắt nó đi, buộc các đầu đã cắt vào dây thừng đặt xuống tàu, và kéo nó ra khỏi biển.
Bước thứ ba là hoàn thành việc hàn sửa chữa trên tàu. Quá trình nối này khá phức tạp, bởi vì các sợi có độ dày của sợi tóc trong cáp quang phải được nối từng sợi một..
Trong bước thứ tư, sau khi kết nối xong tuyến cáp quang biển mới, Các thử nghiệm lặp lại được yêu cầu để đảm bảo giao tiếp và truyền dữ liệu bình thường.
Bước thứ năm là ném lại cáp quang biển đã sửa chữa xuống biển, và sau đó sử dụng robot để chôn và phủ cát lên.
Trong trường hợp này, tuyến cáp quang biển bị hư hỏng được sửa chữa hoàn toàn.
