כבל סיבים אופטיים תת ימיים (תת ימיים), הידוע גם בשם כבל תקשורת תת ימי, הוא חוט עטוף בחומר מבודד ומונח על קרקעית הים כדי ליצור שידור תקשורת בין מדינות.
מערכת הכבלים הסיבים האופטיים התת ימיים משמשת בעיקר לחיבור כבל הסיבים האופטיים לאינטרנט. הוא מחולק לשני חלקים: ציוד יבשתי וציוד תת-ימי. כבל הסיבים האופטיים התת ימיים הוא החלק החשוב והפגיע ביותר בציוד התת ימי.
מבנה ציוד
הכבל האופטי התת-ימי מונח על קרקעית הים עם צרור תיל עטוף במעטה בידוד. מי הים יכולים למנוע הפרעות של אור חיצוני וגלים מגנטיים, ולכן יחס האות לרעש של הכבל התת ימי גבוה; אין עיכוב זמן בתקשורת של הכבל האופטי התת ימי. חיי התכנון של כבלים אופטיים תת ימיים הם 25 שנים של פעולה רציפה, בעוד שלוויינים מלאכותיים בדרך כלל נגמר הדלק תוך 10 עד 15 שנים.
המבנה הבסיסי של הכבל האופטי התת ימי הוא: שכבת פוליאתילן, שכבת פוליאסטר שרף או אספלט, שכבת גדיל פלדה, שכבת אלומיניום עמידה למים, שכבת פוליקרבונט, צינור נחושת או אלומיניום, פרפין, שכבת אלקאן, צרור סיבים אופטיים וכו'.
מערכת הכבלים האופטיים התת ימיים משמשת בעיקר לחיבור כבלים אופטיים ואינטרנט. הוא מחולק לשני חלקים: ציוד יבשתי וציוד תת-ימי. הציוד המבוסס על החוף אורז ומעביר שירותי תקשורת כגון קול, תמונה ונתונים. הציוד התת ימי אחראי על עיבוד, שליחה וקבלה של אותות תקשורת. הציוד התת ימי מחולק לשלושה חלקים: כבל סיבים אופטיים תת ימיים, משחזר ו-& quot;יחידת ענף": הכבל התת ימי הוא החלק החשוב והפגיע ביותר.
המבנה של הכבל האופטי בים העמוק מסובך יותר: הסיב האופטי נקבע בשלד הפלסטיק החריץ בצורת U, והחריץ מלא בשומן או בפלסטיק אלסטי ליצירת הליבה. הליבה עטופה בחוט פלדה בעל חוזק גבוה. במהלך תהליך העטיפה, יש למלא את כל הרווחים בחומר עמיד למים. לאחר מכן שכבה של סרט נחושת נכרכת סביב חוט הפלדה והתפר מרותך כדי להפוך את חוט הפלדה וצינור הנחושת ליצור התנגדות שילוב של דחיסה ומתח. יש להוסיף שכבה של מעטפת פוליאתילן בצד החיצוני של חוט הפלדה וצינור הנחושת. מבנה רב שכבתי כה הדוק נועד להגן על הסיב האופטי, למנוע שבירה ולמנוע חדירת מי ים. באזורים בהם שורצים כרישים, מוסיפים שכבה נוספת של מעטפת פוליאתילן לצד החיצוני של הכבל התת ימי.
המבנה של הכבל האופטי התת-ימי נדרש להיות חזק וקל בחומר, אך לא ניתן להשתמש באלומיניום מתכת קלה, מכיוון שאלומיניום ומי ים יגיבו אלקטרוכימית לייצור מימן, ומולקולות מימן יתפזרו לתוך חומר הזכוכית של הסיב האופטי. מה שיגביר את אובדן הסיב האופטי. לכן, הכבל האופטי התת-ימי חייב לא רק למנוע יצירת מימן מבפנים, אלא גם למנוע חדירת מימן לכבל האופטי מבחוץ. מסיבה זו, בתחילת שנות ה-90 פותח סיב אופטי מצופה פחמן או טיטניום למניעת חדירת מימן וקורוזיה כימית. מחבר הסיב האופטי נדרש גם הוא להיות בעל חוזק גבוה, המחייב את החיבור כדי לשמור על חוזק הסיב האופטי המקורי ועל פני השטח של הסיב האופטי המקורי מפני נזק.
מינים עיקריים
על פי סביבות ימיות שונות ומעמקי מים, ניתן לחלק אותו לכבלים אופטיים בים עמוקים וכבלים אופטיים בים רדוד. בהתאם, מבנה הכבל האופטי מיוצג על ידי שכבת שריון חד-שכבתית ושכבת שריון דו-שכבתית. בשיטת ייצוג מודל המוצר, DK משמש לשריון חד-שכבתי, ו-SK משמש לשריון דו-שכבתי. המפרט מתבטא במספר וסוג הסיבים.
לפי התפקיד והתפקיד ניתן לחלק ל
כבל תקשורת תת ימי וכבל מתח אופטי תת ימי. הראשון משמש בעיקר לשירותי תקשורת, והשני משמש בעיקר לשידור תת-מימי של אנרגיית אור בעוצמה גבוהה
עיקרון טכני
ניתן להתייחס לרשתות של מדינות שונות בעולם כרשת מקומית גדולה. הכבלים האופטיים התת ימיים והיבשתיים מחברים אותם ליצירת האינטרנט. הכבל האופטי הוא"מרכז עצב" של האינטרנט, וארצות הברית היא כמעט"מוח" של האינטרנט. כמקום הולדתו של האינטרנט, ארצות הברית מאחסנת הרבה שרתי אינטרנט ו-IM (כגון MSN). מתוך 13 שרתי השורש שפותרים שמות דומיינים ברחבי העולם, 10 נמצאים בארצות הברית. היכנס לרוב אתרי com ו-.net או שלח דואר אלקטרוני, נתונים כמעט כולם צריכים להסתובב בארצות הברית כדי להגיע ליעד.
כבלים תת ימיים מתוחזקים כיום בנפרד, ולצורך בטיחות יש צורך לתחזק את הכבלים התת ימיים גם בזמנים רגילים. אם מישהו דג את הכבל התת ימי והוסיף סיב אופטי, המידע עלול להיגנב. אם תהיה מלחמה, מישהו עלול לפגוע בכבל הסיבים האופטיים. כבלים תת ימיים הם הפתרון הטוב ביותר לתקשורת כיום. שיטות אחרות כמו לוויינים ומיקרוגלים יכולות לשמש כתוספות, אך נראה שהן אינן יכולות להחליף כבלים תת ימיים מכיוון שהערוצים שלהן מוגבלים. זוהי דרך המאפשרת לרוב המשתמשים לתקשר בצורה זולה.
אספקת החשמל מרחוק של מערכת הכבלים התת-ימית היא חשובה מאוד, והמחזרים לאורך הכבל התת-ימי מסתמכים על אספקת החשמל המרוחקת של תחנת הנחיתה. לרפיטר הדיגיטלי המשמש בכבל האופטי התת-ימי פונקציות רבות, וצריכת החשמל גדולה פי כמה מזו של המשחזר האנלוגי של הכבל התת-ימי. אספקת החשמל דורשת אמינות גבוהה ואינה ניתנת להפרעה. לכן, באזורים שבהם כרישים נגועים, יש להוסיף שתי שכבות של סרט פלדה ושכבת מעטפת חיצונית מפוליאתילן לצד החיצוני של הכבל האופטי התת ימי. אפילו עם הגנה כה הדוקה, היו מקרים שבהם מבודדי הפוליאתילן של כבלים אופטיים בים עמוקים ננשכו על ידי כרישים וגרמו להפסקות חשמל בסוף שנות ה-80.
תכונות עיקריות
בהשוואה לכבלים סיבים אופטיים יבשתיים, לכבלים סיבים אופטיים תת ימיים יש יתרונות רבים: ראשית, הם אינם צריכים לחפור מנהרות או לתמוך בסוגריים, כך שההשקעה נמוכה ומהירות הבנייה מהירה; בשל הרס הסביבה הטבעית כמו רוח וגלים והפרעות לפעילויות ייצור אנושיות, הכבל בטוח ויציב, בעל יכולת אנטי-הפרעות חזקה וביצועי סודיות טובים.
שיטת בנייה
תכנון הכבל האופטי התת ימי חייב להבטיח שהסיב האופטי לא יושפע מכוחות חיצוניים ומהסביבה. הדרישות הבסיסיות הן: הוא יכול להסתגל לסביבה של לחץ תת ימי, שחיקה, קורוזיה, ביולוגיה וכו'; בעלי שכבת שריון מתאימה למניעת נזק ממכמורת סירות דיג, עוגנים וכרישים; הפסקת כבל סיבים אופטיים במקביל, צמצם למינימום את אורך חדירת מי הים לכבל האופטי; זה יכול למנוע את חדירת המימן אל הכבל האופטי מבחוץ ואת המימן שנוצר בפנים; יש לו מעגל אספקת חשמל מרחוק בעל התנגדות נמוכה; זה יכול לעמוד במתח במהלך הנחת ומחזור; חיי השירות ממוצעים הדרישה היא יותר מ-25 שנים.
הכבל האופטי התת ימי במעמקי הים (מעל 1,000 מטר) מאמץ מבנה משוריין נטול פלדה, אך המבנה של ליבת הכבל ואיבר החיזוק (בדרך כלל חוט הפלדה המרכזי) חייבים להיות מסוגלים להגן על הסיב האופטי כדי למנוע את העלייה הגבוהה. לחץ מי הים והלחץ הגבוה במהלך הנחת ומחזור. מתח. על מנת למנוע נזק לכריש, יש לעטוף בספירלה שתי שכבות של סרט פלדה על מעטפת הכבל האופטי של הים העמוק באזור הים בו שורצים הכרישים ולסחוט שכבה של מעטפת חיצונית מפוליאתילן.
מבנה הליבה של הכבל האופטי התת-ימי בים הרדוד (בתוך 1000 מטר מים) זהה לזה של הכבל האופטי בים העמוק, אך הכבל האופטי של הים הרדוד חייב להיות בעל שריון תיל פלדה שכבה אחת או דו-שכבתית. מספר שכבות השריון והקוטר החיצוני של חוט הפלדה נקבעים לפי הסביבה התת ימית, עומק המים, האם ניתן לקבורה, דיג וכדומה של תוואי הכבל התת ימי.
תהליך הנחת
פרויקט הכבלים התת ימי מוכר כפרויקט מורכב וקשה בקנה מידה גדול על ידי מדינות בכל העולם. בים רדוד, אם עומק המים נמוך מ-200 מטר, קוברים כבלים, ואילו בים עמוק מניחים אותם. הטמנת סילון הידראולית היא שיטת ההטמנה העיקרית. בתחתית הציוד הקבור ישנן מספר שורות של חורי התזת מים, המפוזרים במקביל משני הצדדים. במהלך הפעולה, כל חור מרסס בו זמנית סילוני מים בלחץ גבוה לקרקעית הים כדי לשטוף את משקעי קרקעית הים וליצור תעלת כבלים תת ימית; לחלק העליון של הציוד יש עופרת, היא משמשת להנחיית הכבל (כבל אופטי) לתחתית תעלת הכבל התת ימי, והתעלה מתמלאת אוטומטית על ידי הגאות. הציוד הקבור נגרר קדימה על ידי ספינת הבנייה, והנחיות שונות ניתנות דרך כבל העבודה. למכונות הנחת כבלים בדרך כלל אין ציוד הטמנה תת-מימי, והן מונחות על פני קרקעית הים במשקל הכבל התת-ימי.
הסירה ממשיכה לנסוע קדימה, ואז שוטפת תעלה עם הרובוט התת-ימי, מכניסה את הכבל האופטי, ואז שוטפת את החול בחזרה עם הרובוט התת-ימי, מכסה את הכבל האופטי, ואז ממשיכה לנוע קדימה. כאשר יש צורך בעגינה, החיבור הושלם על הסירה, ולאחר מכן אטום, ולאחר מכן המשך להניח. כיום, כל הכבלים האופטיים התת ימיים הם סיבים אופטיים, ויש מעט מאוד כבלים, וכל הכבלים המונחים כיום קבורים באדמה, כלומר רובוט תת-מימי משמש לשטוף תעלה ולהכניס אותה ואז לקבור את קרקע.
הרובוט התת-מימי למעשה משתמש במשאבת מים בלחץ גבוה כדי ללחוץ את המים ללחץ גבוה ולרסס אותם החוצה, ובכך למהר החוצה מהתעלה. לגבי תחזוקה, אין תחזוקה כלל. בדרך כלל, אין צורך בתחזוקה. צריך רק לבדוק האם הכבל האופטי חשוף על בסיס קבוע עם רובוט תת מימי, ואם יש, לכסות את הבוץ. בנוסף, אם הוא נשבר, השתמשו בגלאי ההחלשה כדי למדוד אותו כדי לקבל את המיקום הספציפי, ואז לכו לשם כדי לדוג אותו, לחבר אותו או שיטות אחרות, בדרך כלל לחתוך את כל החלק הפגוע ולהחליף אותו בחדש.
טיפול בתקריות
שֶׁבֶר
יש בדרך כלל שתי סיבות עיקריות להפסקת כבלים תת ימיים. האחד הוא כוח עליון כמו רעידות אדמה וצונאמי, והשני הוא סיבות מעשה ידי אדם. לאחר ניתוק הכבל, לא רק שתהיה לכך השפעה עצומה על התקשורת הבינלאומית, אלא שהאובדן הנגרם הוא אפילו יותר בלתי נתפס.
נֵזֶק
כבלים רגישים לעתים קרובות לנזק על ידי מכמורות דיג, עוגנים ואפילו כרישים. כבלים נהרסים לפעמים על ידי חיילי אויב בזמן מלחמה. רעידת האדמה הגדולה בניופאונדלנד ב-1929 גרמה להתמוטטות צוללת בקנה מידה גדול שגרמה נזק לכבל הטרנס-אטלנטי.
ברגע שמספר כבלים תת ימיים נפגעים בו-זמנית (לדוגמה, ניזוקים ברעידת אדמה), זה עלול לגרום להפרעה של שירותי האינטרנט והטלפון הבינעירוניים האזוריים, וכתוצאה מכך הפסדים בלתי ניתנים להערכה. לדוגמה, רעידת האדמה של Hengchun בשנת 2006 היא דוגמה.
תקן את הכבל העמוק, והחלק הפגום מובא אל פני השטח לתיקון. יש לחתוך את החלק הפגום של כבל המים העמוקים ולהעלות אותו לפני השטח לתיקון. החלק המתוקן יהיה ארוך יותר מהחלק המקורי.
כמה כבלים חשובים ליד נמלים הוקמו לתיקון ספינות המיועדות לתיקון כבלים. מספר חברות שיקום כגון CS Cyrus West Field הוקמו ליד הליפקס, נובה סקוטיה. לכמה מפעילי טלקום גדולים, כמו France Telecom ו-Japan Telecom, יש ספינות כבלים תת-ימיות משלהן.
לְתַקֵן
כבלים אופטיים תת ימיים קבורים בדרך כלל בעומק של 1-2 מטר מתחת לקרקעית הים. מכיוון שקרקעית הים אינה סדירה במיוחד, הכבלים האופטיים בהכרח ייחשפו לפעמים. כבל הסיבים האופטיים עלול להיהרס כאשר סירת הדייגים מעוגנת או באמצעות מכמורת לדוג. לפיכך, המקום בו עובר כבל הסיבים האופטיים על קרקעית הים מוגדר כאזור ללא עוגן ואסור לאוניות לעגון. עיקרון זה זהה לזה של כבלים אופטיים ביבשה. לעתים קרובות אנו רואים שלטים כמו"ישנם כבלים אופטיים מתחת לאדמה והבנייה אסורה" בדרך. צריך להגן על כבלים אופטיים תת ימיים, ולחזק את הטכנולוגיה כדי לשפר את חוזק המתיחה של הכבל התת ימי עצמו.
השלב הראשון בעבודת התיקון הוא למצוא את נקודת השבירה. מהנדסי כבלים תת ימיים יכולים למצוא את המיקום המשוער של נקודת השבירה באמצעות הפסקות טלפון ואינטרנט. מסוף החוף יכול לפלוט פולסי אור, והסיב האופטי הרגיל יכול תמיד להעביר את הפולסים האלה בים, אבל אם הסיב נשבר, הדופק יקפוץ בחזרה מאותה נקודה, ומסוף החוף יכול למצוא את נקודת השבירה בדרך זו. . לאחר מכן, צריך להביא כבלים אופטיים חדשים על ידי ספינות לתיקון, אבל הצעד הראשון הוא לאחזר את הסיבים האופטיים השבורים.
אם עומק הכבל האופטי מתחת למים פחות מ-2,000 מטר, אתה יכול להשתמש ברובוט כדי להציל את הכבל האופטי. בדרך כלל, הוא ממוקם בים עם עומק מים של כ-3,000 עד 4,000 מטרים. ניתן להשתמש רק בסוג אחד של וו גראפינג. זה לוקח יותר מ 12 שעות כדי להחזיר את הגריפה פעם אחת. יש צורך להוסיף את הכבל באמצע לאחר דיג הכבל האופטי השבור על הספינה. עבודה זו נעשית על ידי טכנאי מקצועי ביותר.
1. לאחר שהרובוט צולל למים, הוא סורק ומזהה את המיקום המדויק של הכבל האופטי התת-ימי הפגוע.
2. הרובוט חופר את הכבל האופטי התת ימי הקבור בבוץ וחותך אותו במספרי כבלים. החבל הונח על הסירה, והרובוט נקשר לקצה אחד של הכבל האופטי, ואז הוא נמשך מהים. במקביל, הרובוט מתקין משדר אלחוטי בחתך.
3. השתמש באותה שיטה כדי למשוך קטע נוסף של כבל אופטי מהים. בדומה לתחזוקה של קווי טלפון, המכשירים בספינה מחוברים לשני קצוות הכבל האופטי, ותחנת הנחיתה של הכבל האופטי התת-ימי בשני כיוונים משמשת לזיהוי איזה קצה של הכבל האופטי חסום. לאחר מכן, החזר את החלק הארוך יותר של הכבל התת ימי עם החלק החסום וחתוך אותו. בחלק השני הותקן מצוף והושאר לצוף על הים באופן זמני.
4. לאחר מכן, חבר ידנית את הכבל האופטי התת-ימי הרזרבי לשתי נקודות השבירה של הכבל האופטי התת-ימי. חיבור מחברי כבל סיבים אופטיים היא עבודה עם"תוכן טכני" גבוה במיוחד, שאינה מוסמכת לאנשים רגילים. זה חייב להיות אדם שעבר הכשרה מיוחדת וקיבל רישיון מארגון בינלאומי לפני שניתן להפעיל אותו.
5. לאחר חיבור הכבל האופטי התת ימי הרזרבי, לאחר בדיקות חוזרות, לאחר שהתקשורת תקינה, הוא ייזרק למי הים. בשלב זה, הרובוט התת-ימי עומד"להלחם ב& quot; שוב:"flush" הכבל האופטי התת-ימי המתוקן, כלומר להשתמש באקדח מים בלחץ גבוה כדי לשטוף את הסחף על קרקעית הים מתוך תעלה, ו& quot;להניח" הכבל האופטי התת-ימי המתוקן לתוכו.
יחד עם זאת, מזג אוויר קשה כמו רוחות חזקות וגלים בים עלול להאט את עבודות השיקום.
