Denizaltı iletişim kablosu olarak da bilinen Denizaltı (Denizaltı) Optik Fiber Kablo, yalıtım malzemesi ile sarılmış ve ülkeler arasında telekomünikasyon iletimi kurmak için deniz yatağına döşenen bir teldir.
Denizaltı fiber optik kablo sistemi esas olarak fiber optik kabloyu ve interneti bağlamak için kullanılır. İki bölüme ayrılır: karadaki ekipmanlar ve sualtı ekipmanları. Denizaltı fiber optik kablosu, sualtı ekipmanının en önemli ve en savunmasız parçasıdır.
Ekipman yapısı
Denizaltı optik kablosu, yalıtım kılıbına sarılmış bir tel demet ile deniz yatağına döşenir. Deniz suyu dış ışığın ve manyetik dalgaların parazitini önleyebilir, bu nedenle denizaltı kablosunun sinyal-gürültü oranı yüksektir; denizaltı optik kablosunun iletişiminde zaman gecikmesi yoktur. Denizaltı optik kablolarının tasarım ömrü 25 yıl kesintisiz çalışmadır, yapay uyduların ise genellikle 10 ila 15 yıl içinde yakıtı tükenir.
Denizaltı optik kablosunun temel yapısı: polietilen tabaka, polyester reçine veya asfalt tabakası, çelik iplik tabakası, alüminyum su geçirmez tabaka, polikarbonat tabaka, bakır veya alüminyum tüp, parafin, alkane tabakası, optik fiber demeti, vb.
Denizaltı optik kablo sistemi esas olarak optik kabloları ve interneti bağlamak için kullanılır. İki bölüme ayrılır: karadaki ekipmanlar ve sualtı ekipmanları. Kıyı tabanlı ekipman, ses, görüntü ve veri gibi iletişim hizmetlerini paketler ve iletir. Sualtı ekipmanı, iletişim sinyallerinin işlenmesinden, gönderilmesinden ve alınmasından sorumludur. Sualtı ekipmanları üç bölüme ayrılmıştır: denizaltı fiber optik kablo, tekrarlayıcı ve "dal ünitesi": denizaltı fiber optik kablo en önemli ve en savunmasız kısımdır.
Derin deniz optik kablosunun yapısı daha karmaşıktır: optik fiber U şeklindeki oluk plastik iskeletine ayarlanır ve oluk çekirdeği oluşturmak için gres veya elastik plastikle doldurulur. Çekirdek yüksek mukavemetli çelik tel ile sarılır. Sarma işlemi sırasında, tüm boşluklar su geçirmez malzeme ile doldurulmalıdır. Daha sonra çelik telin etrafına bir bakır bant tabakası sarılır ve çelik tel ve bakır borunun bir direnç kombinasyonu oluşturması için dikiş kaynaklanır sıkıştırma ve gerginlik kombinasyonu. Çelik tel ve bakır borunun dışına bir polietilen kılıt tabakası eklenmelidir. Bu kadar sıkı bir çok katmanlı yapı, optik fiberi korumak, kırılmayı önlemek ve deniz suyunun izinsiz girmesini önlemektir. Köpekbalıklarının istila edildiği bölgelerde, denizaltı kablosunun dışına ek bir polietilen kılıfez tabakası eklenir.
Denizaltı optik kablosunun yapısının malzemede güçlü ve hafif olması gerekir, ancak hafif metal alüminyum kullanılamaz, çünkü alüminyum ve deniz suyu hidrojen üretmek için elektrokimyasal olarak reaksiyona girer ve hidrojen molekülleri optik fiberin cam malzemesine yayılır ve bu da optik fiberin kaybını arttırır. Bu nedenle, denizaltı optik kablosu sadece hidrojenin içeride üretilmesini önlemekle kalmamalı, aynı zamanda hidrojenin optik kabloya dışarıdan nüfuz etmesini de önlemelidir. Bu nedenle, 1990'ların başında, hidrojen penetrasyonunu ve kimyasal korozyonu önlemek için karbon veya titanyum kaplı bir optik fiber geliştirilmiştir. Optik fiber konektörünün de yüksek mukavemetli olması gerekir, bu da bağlantının orijinal optik fiberin ve orijinal optik fiberin yüzeyinin hasardan kaynaklanan mukavemetini korumasını gerektirir.
Ana türler
Farklı deniz ortamlarına ve su derinliklerine göre, derin deniz optik kablolarına ve sığ deniz optik kablolarına ayrılabilir. Buna bağlı olarak, optik kablo yapısı tek katmanlı zırh katmanı ve çift katmanlı zırh katmanı ile temsil edilir. Ürün modeli gösterim yönteminde DK tek katmanlı zırh için, SK ise çift katmanlı zırh için kullanılır. Özellikler lif sayısı ve türü ile ifade edilir.
Role ve işleve göre
Denizaltı iletişim kablosu ve denizaltı optik güç kablosu. Birincisi esas olarak iletişim hizmetleri için kullanılır ve ikincisi esas olarak yüksek güçlü ışık enerjisinin sualtı iletimi için kullanılır.
Teknik İlke
Dünyadaki çeşitli ülkelerin ağları büyük bir yerel alan ağı olarak kabul edilebilir. Denizaltı ve kara optik kabloları onları İnternet'i oluşturmak için bağlar. Optik kablo internetin "merkezi siniridir" ve Amerika Birleşik Devletleri neredeyse İnternet'in "beyni"dir. Internet'in doğum yeri olarak, ABD çok sayıda Web ve IM (MSN gibi) sunucusu depolar. Etki alanı adlarını genel olarak çözümleyen 13 kök sunucudan 10'u ABD'dedir. Çoğu .com ve .net web sitesine giriş yapın veya e-posta gönderin, verilerin neredeyse hepsi hedefe ulaşmak için Amerika Birleşik Devletleri'ni dolaşmak zorunda.
Denizaltı kabloları artık ayrı ayrı muhafaza ediliyor ve güvenlik amacıyla denizaltı kablolarının da sıradan zamanlarda bakımı gerekiyor. Eğer birisi denizaltı kablosunu çıkarıp optik fiber eklemişse, bilgiler çalınabilir. Bir savaş varsa, birisi fiber optik kabloya zarar verebilir. Denizaltı kabloları günümüzde iletişim için en iyi çözümdür. Uydular ve mikrodalgalar gibi diğer yöntemler takviye olarak kullanılabilir, ancak kanalları sınırlı olduğu için denizaltı kablolarının yerini alamayacakları anlaşılıyor. Kullanıcıların çoğunluğunun ucuz bir şekilde iletişim kurmasını sağlayan bir yoldur.
Denizaltı kablo sisteminin uzaktan güç kaynağı çok önemlidir ve denizaltı kablosu boyunca tekrarlayıcılar iniş istasyonunun uzaktan güç kaynağına dayanır. Denizaltı optik kablosunda kullanılan dijital tekrarlayıcının birçok işlevi vardır ve güç tüketimi denizaltı kablosunun analog tekrarlayıcısından birkaç kat daha büyüktür. Güç kaynağı yüksek güvenilirlik gerektirir ve kesintiye uğratılamaz. Bu nedenle, köpekbalıklarının istila edildiği bölgelerde, denizaltı optik kablosunun dışına iki kat çelik bant ve bir polietilen dış kılıfez tabakası eklenmelidir. Bu kadar sıkı korumayla bile, derin deniz optik kablolarının polietilen izolatörlerinin köpekbalıkları tarafından ısırıldığı ve 1980'lerin sonunda elektrik kesintilerine neden olduğu durumlar vardı.
Ana özellikler
Karasal fiber optik kablolarla karşılaştırıldığında, denizaltı fiber optik kablolarının birçok avantajı vardır: birincisi, tünel kazmalarına veya braketlerle destek vermelerine gerek yoktur, bu nedenle yatırım düşüktür ve inşaat hızı hızlıdır; Rüzgar ve dalgalar gibi doğal ortamın tahrip olması ve insan üretim faaliyetlerinin müdahalesi nedeniyle, kablo güçlü parazit önleme yeteneği ve iyi gizlilik performansı ile güvenli ve istikrarlıdır.
İnşaat yöntemi
Denizaltı optik kablosunun tasarımı, optik fiberin dış kuvvetlerden ve çevreden etkilenmemesini sağlamalıdır. Temel gereksinimler şunlardır: denizaltı basıncı, aşınma, korozyon, biyoloji vb. balıkçı teknesi trollerinin, çapalarının ve köpekbalıklarının zarar görmesini önlemek için uygun bir zırh katmanına sahip olmak; fiber optik kablo kopuyor Aynı zamanda, optik kabloya nüfuz eden deniz suyunun uzunluğunu en aza indirin; hidrojenin dışarıdan optik kabloya nüfuz etmesini ve içeride üretilen hidrojeni önleyebilir; düşük dirençli bir uzaktan güç kaynağı devresi vardır; döşeme ve geri dönüşüm sırasında gerginliğe dayanabilir; hizmet ömrü ortalama Gereksinim 25 yıldan fazladır.
Derin deniz (1.000 metrenin üzerinde) denizaltı optik kablosu çeliksiz bir zırhlı yapıyı benimser, ancak kablo çekirdeğinin yapısı ve takviye elemanı (genellikle merkezi çelik tel), döşeme ve geri dönüşüm sırasında deniz suyunun yüksek basıncını ve yüksek basıncı önlemek için optik fiberi koruyabilmelidir. gerilim. Köpekbalığı hasarını önlemek için, köpekbalıklarının istila edildiği deniz alanındaki derin deniz optik kablosunun kılıfe spiral olarak iki kat çelik bant sarılmalı ve bir polietilen dış kılıfez tabakası sıkılmalıdır.
Sığ denizin çekirdek yapısı (1000 metre su içinde) denizaltı optik kablosu derin deniz optik kablosu ile aynıdır, ancak sığ deniz optik kablosunun tek katmanlı veya çift katmanlı çelik tel zırha sahip olması gerekir. Zırh katmanlarının sayısı ve çelik telin dış çapı denizaltı ortamına, su derinliğine, gömülüp gömülemeyeceğine, denizaltı kablo yolunun balık avına vb.
Döşeme işlemi
Denizaltı kablosu projesi, tüm dünyadaki ülkeler tarafından karmaşık ve zor bir büyük ölçekli proje olarak kabul edilmektedir. Sığ denizlerde, su derinliği 200 metreden azsa, kablolar gömülürken, derin denizlerde döşenir. Hidrolik jet gömme ana gömme yöntemidir. Gömülü ekipmanın dibinde, her iki tarafa paralel olarak dağıtılan birkaç sıra su püskürtme deliği vardır. Çalışma sırasında, her delik deniz yatağı tortusunu yıkamak ve bir denizaltı kablo siperi oluşturmak için aynı anda deniz yatağına yüksek basınçlı su jetleri püskürtür; ekipmanın üst kısmı bir fairlead vardır, Kabloyu (optik kablo) denizaltı kablo siperinin altına yönlendirmek için kullanılır ve hendek otomatik olarak gelgit tarafından doldurulur. Gömülü ekipman inşaat gemisi tarafından öne çekilir ve çalışma kablosundan çeşitli talimatlar verilir. Kablo döşeme makineleri genellikle sualtı gömme ekipmanına sahip değildir ve denizaltı kablosunun ağırlığı ile deniz yatağının yüzeyine döşenir.
Tekne ilerlemeye devam ediyor ve sonra sualtı robotuyla bir siper yıkıyor, optik kabloyu takıyor ve sonra kumu sualtı robotuyla geri yıkıyor, optik kabloyu kaplıyor ve ilerlemeye devam ediyor. Yanaşma gerektiğinde, bağlantı teknede tamamlanır ve ardından Mühürleyin ve sonra döşemeye devam edin. Şu anda, tüm denizaltı optik kabloları optik fiberlerdir ve çok az kablo vardır ve şu anda döşenen tüm kablolar toprağa gömülüdür, yani bir siperi yıkamak ve koymak ve sonra toprağı gömmek için bir sualtı robotu kullanılır.
Sualtı robotu aslında suyu yüksek basınca bastırmak ve dışarı püskürtmek için yüksek basınçlı bir su pompası kullanır, böylece siperden dışarı koşarak çıkar. Bakıma gelince, hiç bakım yoktur. Normalde bakıma gerek yoktur. Optik kablonun bir sualtı robotu ile düzenli olarak maruz kalıp kalmadığını kontrol etmeniz ve varsa çamurun üzerini örtmeniz yeterlidir. Ek olarak, kırılırsa, belirli bir pozisyonu elde etmek için ölçmek için zayıflama dedektörünü kullanın ve ardından balık avlamak, bağlamak veya diğer yöntemler için oraya gidin, genellikle tüm hasarlı bölümü kesin ve yenisiyle değiştirin.
Olay işleme
kırık
Denizaltı kablosu kopuyor olmasının genellikle iki ana nedeni vardır. Biri deprem ve tsunami gibi mücbir sebepler, diğeri ise insan yapımı sebepler. Kablo bağlantısı kesildikten sonra, sadece uluslararası iletişim üzerinde büyük bir etkiye sahip olmayacak, aynı zamanda neden olduğu kayıp daha da hesaplanamaz.
hasar
Kablolar genellikle balıkçı trol tekneleri, çapalar ve hatta köpekbalıkları tarafından hasara karşı hassastır. Kablolar bazen savaş sırasında düşman birlikleri tarafından imha edilir. 1929'daki Büyük Newfoundland depremi, transatlantik kabloda hasara neden olan büyük ölçekli bir denizaltı çökmesine neden oldu.
Aynı anda birden fazla denizaltı kablosu hasar gördüğünde (örneğin, depremden zarar gördüğünde), bölgesel İnternet ve uzun mesafeli telefon hizmetlerinin kesintiye uğramasına neden olabilir ve hesaplanamaz kayıplara neden olabilir. Örneğin, 2006'daki Hengchun depremi buna bir örnektir.
Derin kabloyu onarın ve hasarlı kısım onarım için yüzeye çıkarılır. Derin su kablosunun hasarlı kısmı kesilmeli ve onarım için yüzeye çıkarılmalıdır. Onarılmış parça orijinalinden daha uzun olacaktır.
Kabloları onarmaya adanmış gemileri onarmak için limanların yakınındaki bazı önemli kablolar kuruldu. Halifax, Nova Scotia yakınlarında CS Cyrus West Field gibi çeşitli restorasyon şirketleri kurulmuştur. France Telecom ve Japan Telecom gibi bazı büyük telekom operatörlerinin kendi denizaltı kablo gemileri vardır.
onarım
Denizaltı optik kabloları genellikle deniz yatağının 1-2 metre altına gömülür. Deniz yatağı çok düzenli olmadığından, optik kablolar kaçınılmaz olarak bazen açığa çıkacaktır. Fiber optik kablo, balıkçı teknesi demirlendiğinde veya balık tutmak için bir trol kullandığında yok edilebilir. Bu nedenle, fiber optik kablonun deniz yatağına geçtiği yer demirsiz bölge olarak belirlenmiştir ve hiçbir geminin yanaşmasına izin verilmez. Bu prensip, karadaki optik kablolarla aynıdır. Yolda sık sık "Yer altında optik kablolar var ve inşaat yasak" gibi işaretler görüyoruz. Denizaltı optik kablolarının korunması ve denizaltı kablosunun gerilme mukavemetini artırmak için teknolojinin güçlendirilmesi gerekir.
Onarım çalışmasının ilk adımı kesme noktasını bulmaktır. Denizaltı kablo mühendisleri, telefon ve İnternet kesintileri yoluyla kırılma noktasının yaklaşık yerini bulabilirler. Kıyı terminali ışık darbeleri yayabilir ve normal optik fiber bu darbeleri her zaman denizde iletebilir, ancak lif kırılırsa, nabız o noktadan geri sıçrar ve kıyı terminali kırılma noktasını bu şekilde bulabilir. Bundan sonra, onarım için gemiler tarafından yeni optik kabloların getirilmesi gerekir, ancak ilk adım kırık optik fiberleri almaktır.
Optik kablo su altında 2.000 metreden daha derinse, optik kabloyu kurtarmak için bir robot kullanabilirsiniz. Genellikle yaklaşık 3.000 ila 4.000 metre su derinliği ile denizde bulunur. Sadece bir tip kanca kullanılabilir. Kıskacı bir kez geri çekmek 12 saatten fazla sürer. Gemideki kırık optik kabloyu avlatıktan sonra kabloyu ortaya eklemek gerekir. Bu iş son derece profesyonel bir teknisyen tarafından yapılır.
1. Robot suya daldıktan sonra, hasarlı denizaltı optik kablosunun tam yerini tarar ve algılar.
2. Robot, çamura gömülü denizaltı optik kablosunu kazar ve kablo makasıyla keser. Halat tekneye indirildi ve robot optik kablonun bir ucuna bağlandı ve sonra denizden çıkarıldı. Aynı zamanda, robot kesime kablosuz bir verici takar.
3. Optik kablonun başka bir bölümünü denizden çıkarmak için aynı yöntemi kullanın. Telefon hatlarının bakımında olduğu gibi, gemideki aletler optik fiber kablonun her iki ucuna bağlanır ve iki yöndeki denizaltı optik kablo iniş istasyonu, optik kablonun hangi ucunun engellendiğini tespit etmek için kullanılır. Bundan sonra, denizaltı kablosunun uzun kısmını tıkalı kısmıyla geri alın ve kesin. Diğer bölüm bir şamandıra ile donatılmış ve geçici olarak denizde yüzmek için bırakılmıştır.
4. Daha sonra, yedek denizaltı optik kablosunu denizaltı optik kablosunun iki kırılma noktasına manuel olarak bağlayın. Fiber optik kablo konnektörlerini bağlamak, sıradan insanlar için yetkin olmayan son derece yüksek "teknik içeriğe" sahip bir iştir. İşletmeden önce özel olarak eğitilmiş ve uluslararası bir kuruluştan lisans almış bir kişi olmalıdır.
5. Yedek denizaltı optik kablosu bağlandıktan sonra, tekrarlanan testlerden sonra, iletişim normal olduktan sonra deniz suyuna atılacak. Şu anda, sualtı robotu tekrar "savaşmak" üzere: onarılan denizaltı optik kablosunu "temizlemek", yani deniz yatağındaki silti bir siperden temizlemek için yüksek basınçlı bir su tabancası kullanın ve onarılan denizaltı optik kablosunu "içine yerleştirmek".
Aynı zamanda, denizdeki sert rüzgarlar ve dalgalar gibi şiddetli havalar restorasyon çalışmalarını yavaşlatabilir.