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海底光缆铺设过程科技感十足,后期出现损坏维修过程同样震撼

水下电缆一旦损坏维修有多困难,切开光缆如果进水会造成二次伤害吗?

海底光缆内部基本结构,外层为聚乙烯层、铝制防水层、聚碳酸酯层、铜管或铝管、石蜡、光纤束等结构,内部为金属线导结构。海底光缆系统主要用于连接光缆和网络(Internet)。

深海光缆相比陆地光缆的结构比较复杂,金属导线安置在U形槽塑料骨架内起到固定的作用,内部充满油膏类填充物形成完整的纤芯,周围再用高强度的钢丝环绕包裹着,外部缝隙填充防水材料,钢丝周围在包裹一层铜带后便形成一个抗压和抗拉的联合体,最后再加一层聚乙烯保护层,这一切都是为了保护光纤防止断裂、防止海水侵入后对光缆造成腐蚀。

看到这里是不是发现海底光缆芯就像穿了很多层防护甲,放置在海底后将会是无敌的存在。海底光缆就像我们民用网线连接着世界各国,每天数万亿的金融交易要靠它们传输。按理说海底光缆在制造、建造时都用上了最好的材料来保证一劳永逸。

但是大部分海底光缆放置区域都存在各类海洋动物,在它们的眼里粗壮的管子只不过是玩具而已。就如鲨鱼它拥有着满口锋利牙齿,在它眼里就觉得光缆那就是食物,一口咬下去黑色的管子就会有个破口,在海水侵入后光缆会在短时间内被腐蚀导致通信不稳定或者中断,其他小型海洋动物也会在不同程度上对光缆造成伤害。

除了海洋动物之外,拖网渔船以及在此抛锚的船只都会对海底光缆形成威胁,如果损坏点处于海底高山、沟壑区域很难拖上岸或使用海缆检修船修理。

因此水下光缆修理就成为一项高级技术活,其步骤颇具科技感。修复光缆需要先通过两端光缆发射信号确定受损大致位置,然后再派出潜水设备精准定位,再派出维修船只抵达指定区域。

首先维修小组要驾驶着海缆检修船行驶至定位电缆的受损区域,然后会放出一个特殊的水下光缆修复仓在海底形成一个平台,将受损的电缆包裹在仓内,这一点与海底管道搭建、维修施工基本相同。

接下来抽干舱内的海水,使其形成一个干燥的空间,修复工作仍然是需要人工来完成。传统老式海底管线维修仓空间比较狭窄,需要工人师傅徒手入仓维修。

这种修理方式难道就不怕将海水带入管线内吗?

聪敏的工程师为此想出了一个好办法,就是在海底维修仓内打造一附维修手套,并且仓外有可视透明窗以及压力、湿度检测装置,不仅不怕海水的侵入还可以密切地观察光缆的维修状态,以及光缆附近环境。

这套设备被称为水下暗式修复法,除此之外若出现必要的修复工作时,且受损光缆位于水下两千米以下,就只能将受损的部分拖上海缆检修船上面进行修复。

在定位到光缆受损部分后,工程师使用专用遥控潜水抓取设备定点将光缆套入牵引钢绳,随后海缆检修船起重机械会将光缆拖上甲板进行水面修复工作,待光缆维修完成后工程师会使用特殊的水射流挖沟机将电缆重新埋回至海底两米深的海床内。

海底电缆维修过程极其复杂,维修消耗的费用也不低,与一根电缆本身的价值相比算是九牛一毛。

海底光缆又是如何铺设的。

首先工程的开始将光缆的一端固定在岸上,铺设船只慢慢驶离海岸向外海开动,这个过程非常缓慢,因为光缆在铺设过程中与外力相比显得非常脆弱。当一边把光缆、电缆沉入海底,再利用提前下沉到海底的挖掘机进行铺设。

铺设过程分别是,铺设船(光缆船)、海底挖掘机。第一点,架设跨洋光缆需要使用光缆船,施工时需要把一整卷光缆固定在船上。现在较为先进的光缆铺设船可以载重两千公里的光缆,并以两百公里每天的速度铺设。

在铺设前工程团队会做要做电缆必经之地的清理工作,主要清理渔网、渔具、大型金属残留物等。沟渠掘进设备开工,它可是海底光缆铺设的先行者,光缆铺设距离完全取决于掘进设备沟渠前进距离的多少。

海面铺设船发布各种施工单位信息,这个过程非常重要,各施工单位会通过这个平台接收到准确的施工坐标和方案。铺设船满载海底光缆抵达距离终端站5~10公里的指定铺设海域与另一艘辅助船对接。

此刻正式像海底开始放置光缆(这个过程很像鱼线脱离线轴的画面),将部分电缆转移到辅助施工船上进行最后的放缆工作,两艘船分别向终端站方向开始铺设光缆。海面铺设船在投放光缆的时候水下设备也没有闲着,深海部分光缆铺设通过动力定位船只与配备水下遥控机器人、自动定位等进行全自动化施工,可以准确地将光缆铺设到指定路径位置。

海底光缆铺设船的另一个部分是沟渠掘进设备,它的工作基本在海岸就开始开凿沟渠直至深海,对于光缆来说它就是光缆播种机。

海底掘进设备在深海将由船只引导前进,海底工作是利用高压水柱冲开海底泥沙实现2~3米左右的沟渠来放置光缆(光缆放置沟渠)。简单地讲就是光缆铺设船的工作是放缆,海底掘进设备才是在真正铺设光缆。跨洋光缆比较粗韧性也比较差,铺设船前进速度都是由指挥引导船在严格控制着。

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