|
( |6 @3 i8 \; K! l
近日，据科技日报讯南方电网公司首艘自主建造的海底电缆综合运维船"南电监查01"在海口交付使用。"这是国内首艘同时具备开展500千伏海底电缆高速巡航与低速检测的动力定位船舶，填补了国内海缆运维检测方面的技术空白。"相关负责人表示。 7 s8 g& M$ m0 L7 Z8 L. T) `
这艘海缆运维船配套搭载了的水下机器人系统，这是电力行业首个搭载检声学、光学、电磁检测设备进行海底电缆检测的机器人，可实现海缆路由和埋深带电检测。此次投入使用后，将开展巡视、检测和应急工作，为海底电缆提供全天候"保姆式"保护。海底电缆一般可分为海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆的铺设很大程度加快了全球化发展，那么，我们今天就来聊聊海底通信电缆。
# |& F/ g% g, i/ [+ k+ A+ S
" _% A: H0 o! s" c+ c1 u1 f 海底通信电缆发展
: J- |. k2 u* c" [- K8 Q& j+ a, S 19世纪中，随着工业和经济的发展，各国之间的贸易越来越频繁，寻找全球之间更加便利的交流方式成为了时代的要求。海底电缆由于安全稳定，抗干扰能力强，保密性能好逐渐成为人们首选的通信载体形式。 ; _- q% k. _0 L- l' F5 k9 @- e
* M' Q& ]- m0 h7 i. L" Q
1858年8月由塞勒斯-韦斯特-菲尔德创立的一家英国私人公司在欧洲与北美洲之间完成铺设了第一条洲际海底通信电缆。随后贝尔发明了电话，各国大规模的海底电缆建设开始进行。 2 l {; b; O1 F, A1 X9 Y) K$ P
到了20世纪后半叶，由于激光和材料等方面的快速发展，人们开始使用光导纤维进行通信传输，海底光缆进入快速发展时期。 3 G$ ]5 K( @; }! x% B9 y) e
* B W# H; t. Q: @7 P3 N1 I
我国第一条海底电缆是在1888年完成，此后先后建设中日海底光缆系统，以及中美、亚欧等光缆，通信能力得到倍增。
/ b; b, T& w$ l4 z+ x) f n : |9 H1 y: D/ I" c/ }
据数据显示，目前全球共有海底通信电缆120万公里，它们承载了95%以上的国际数据传输，连接起了互联网，为全球通信正常进行提供了基础保障。
! J5 c( ]( u' f/ ]' m5 N' x 海底通信电缆制作
; G6 L% _* H$ |, M 光纤的传输容量大，中继站间的距离长，适用于海底长距离的通信，因此人们现在都是使用海底光缆。相比于地面上的光缆，海底光缆要求能经受强大的压力和拉力，此外还要防止海水的侵入和化学腐蚀，所以对光纤性能，强度以及制造长度方面都有特殊的要求。 * ~/ [5 w4 p b& G# l" b
) Z( v+ ?2 L. P9 m' Y# x2 p 光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，海底光缆要根据需要增加防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
) D% W$ [8 N. _5 N- g0 H8 k
1 x. W8 `8 d) D+ l7 v 以深海光缆为例，首先光纤束经过一次或两次涂层处理后位于中心螺旋型骨架中，周围用高强度的钢丝绕包，钢丝周围绕包一层铜管增大强度，形成抗压与抗拉联合体；此外外面还要再加一层聚乙烯绝缘层和尼龙纱布，甚至外层再加上沥青层等材料来防止海水渗入和化学腐蚀，在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满。
7 y) v: f. |( M( K , J$ y( U* g# Y) y% {' {; s
经过这样严密多层的结构才能更大程度地保障其正常的工作。光缆可分为多种规格，它们的防护能力和性能各有所异，要根据所在的海底环境而进行选择。例如，近岸由于需要抵御各种船锚和渔船拖网的袭击，则需要岩石型等高强度的光缆；而环境相对平静的深海中则只需防护较低的轻型光缆即可。
/ u- b2 X; O2 `" J, I( i X t3 j' A8 s2 f, S
海底通信电缆敷设
% \; E7 A, n$ w9 x9 c) n 海缆敷设主要包括电缆路由勘查清理、海缆敷设和冲埋保护三个阶段。通常来说，首先我们会把光缆经过地下连接到海岸边的入海口，称为"人口"，这也将称为光缆入海的起点。 / G5 j! L$ u B7 V2 w6 F! m
0 X7 x6 o& j2 l
敷设过程可分为登陆敷设区，填满敷设区和直接敷设区这三个场景。在登陆敷设区一般要将装有光缆的布缆船停在近岸，由小型的驳船牵引着绑有浮筒的光缆开到岸边，光缆上岸后拆除浮筒，使光缆下沉至海底，再由遥控潜水器冲开海底泥土，将光缆埋至约3米深处。
# @; ]& X L" I2 w
" [% K- @; G7 k% L6 n% v/ Z 而到了填满敷设区就主要靠敷缆船来发挥作用，电缆船释放出光缆，通过埋设犁冲开泥土将光缆埋下，并利用海水自身的冲力使泥沙覆盖上。完成这个工作后，布缆船将进入深海直接敷设区，把光缆沉入海底，敷设在海床上。 " R) F) F4 _1 b, h6 @ `
3 w% @. X! G h2 v
当然，敷设过程中离不开敷设船的前进速度和方向的控制，通过此操作来控制电缆的入水角度以及敷设张力，从而控制敷设深度以及绕开岩石等地方避免损伤电缆。此外，水下监视器、水下遥控车的使用则是用以发现是否有裸露光缆并可以不断地进行调整。
7 v. J. S6 O' ?: ?0 H; g1 T# G3 P* l: f& q
2 m6 P$ l' V# u# N
; F% E* n+ @& C" {: s7 |4 j/ H% Y$ S5 c6 D+ X7 G3 o4 o
| 
