Kabel Serat Optik Bawah Laut (Undersea), juga dikenal sebagai kabel komunikasi bawah laut, adalah kabel yang dibungkus dengan bahan isolasi dan diletakkan di dasar laut untuk membangun transmisi telekomunikasi antar negara.
Sistem kabel serat optik bawah laut terutama digunakan untuk menghubungkan kabel serat optik dan Internet. Ini dibagi menjadi dua bagian: peralatan darat dan peralatan bawah air. Kabel serat optik bawah laut adalah bagian paling penting dan paling rentan dari peralatan bawah air.
Struktur peralatan
Kabel optik bawah laut diletakkan di dasar laut dengan bundel kawat yang dibungkus dengan selubung isolasi. Air laut dapat mencegah gangguan cahaya eksternal dan gelombang magnetik, sehingga rasio signal-to-noise dari kabel bawah laut tinggi; tidak ada waktu tunda dalam komunikasi kabel optik bawah laut. Umur rencana kabel optik bawah laut adalah 25 tahun operasi terus menerus, sedangkan satelit buatan umumnya kehabisan bahan bakar dalam waktu 10 sampai 15 tahun.
Struktur dasar kabel optik bawah laut adalah: lapisan polietilen, resin poliester atau lapisan aspal, lapisan untai baja, lapisan tahan air aluminium, lapisan polikarbonat, tabung tembaga atau aluminium, parafin, lapisan alkana, bundel serat optik, dll.
Sistem kabel optik bawah laut terutama digunakan untuk menghubungkan kabel optik dan Internet. Ini dibagi menjadi dua bagian: peralatan darat dan peralatan bawah air. Peralatan berbasis pantai mengemas dan mentransmisikan layanan komunikasi seperti suara, gambar, dan data. Peralatan bawah air bertanggung jawab untuk memproses, mengirim dan menerima sinyal komunikasi. Peralatan bawah laut dibagi menjadi tiga bagian: kabel serat optik bawah laut, repeater dan"branch unit": kabel serat optik bawah laut adalah bagian yang paling penting dan paling rentan.
Struktur kabel optik laut dalam lebih rumit: serat optik diatur dalam kerangka plastik alur berbentuk U, dan alurnya diisi dengan minyak atau plastik elastis untuk membentuk inti. Inti dibungkus dengan kawat baja berkekuatan tinggi. Selama proses pembungkus, semua celah harus diisi dengan bahan tahan air. Kemudian lapisan pita tembaga dililitkan di sekitar kawat baja dan jahitannya dilas untuk membuat kawat baja dan tabung tembaga membentuk resistansi Kombinasi kompresi dan tegangan. Lapisan selubung polietilen harus ditambahkan di bagian luar kawat baja dan pipa tembaga. Struktur multi-layer yang rapat seperti itu untuk melindungi serat optik, mencegah kerusakan dan mencegah intrusi air laut. Di daerah di mana hiu terinfestasi, lapisan tambahan selubung polietilen ditambahkan ke bagian luar kabel bawah laut.
Struktur kabel optik bawah laut harus kuat dan materialnya ringan, tetapi aluminium logam ringan tidak dapat digunakan, karena aluminium dan air laut akan bereaksi secara elektrokimia untuk menghasilkan hidrogen, dan molekul hidrogen akan berdifusi ke dalam bahan kaca serat optik, yang akan meningkatkan hilangnya serat optik. Oleh karena itu, kabel optik bawah laut tidak hanya harus mencegah hidrogen dihasilkan di dalam, tetapi juga mencegah hidrogen menembus kabel optik dari luar. Untuk alasan ini, pada awal 1990-an, serat optik berlapis karbon atau titanium dikembangkan untuk mencegah penetrasi hidrogen dan korosi kimia. Konektor serat optik juga harus berkekuatan tinggi, membutuhkan sambungan untuk menjaga kekuatan serat optik asli dan permukaan serat optik asli dari kerusakan.
Spesies utama
Menurut lingkungan laut dan kedalaman air yang berbeda, itu dapat dibagi menjadi kabel optik laut dalam dan kabel optik laut dangkal. Sejalan dengan itu, struktur kabel optik diwakili oleh lapisan pelindung satu lapis dan lapisan pelindung dua lapis. Dalam metode representasi model produk, DK digunakan untuk lapis baja lapis tunggal, dan SK digunakan untuk lapis baja lapis ganda. Spesifikasi dinyatakan dengan jumlah dan jenis serat.
Menurut peran dan fungsinya dapat dibagi menjadi:
Kabel komunikasi bawah laut dan kabel daya optik bawah laut. Yang pertama terutama digunakan untuk layanan komunikasi, dan yang terakhir terutama digunakan untuk transmisi bawah air energi cahaya berdaya tinggi
Prinsip Teknis
Jaringan berbagai negara di dunia dapat dikatakan sebagai jaringan area lokal yang besar. Kabel optik bawah laut dan darat menghubungkan mereka untuk membentuk Internet. Kabel optik adalah"saraf pusat" dari Internet, dan Amerika Serikat hampir"otak" dari Internet. Sebagai tempat lahirnya Internet, Amerika Serikat menyimpan banyak server Web dan IM (seperti MSN). Dari 13 server root yang menyelesaikan nama domain secara global, 10 berada di Amerika Serikat. Masuk ke sebagian besar situs web .com dan .net atau kirim email, data Hampir semuanya harus berkeliling Amerika Serikat untuk mencapai tujuan.
Kabel bawah laut sekarang dirawat secara terpisah, dan untuk tujuan keselamatan, kabel bawah laut juga perlu dirawat pada waktu-waktu biasa. Jika seseorang mencabut kabel bawah laut dan menambahkan serat optik, informasinya bisa dicuri. Jika ada perang, seseorang dapat merusak kabel serat optik. Kabel bawah laut adalah solusi terbaik untuk komunikasi saat ini. Metode lain seperti satelit dan gelombang mikro dapat digunakan sebagai suplemen, tetapi tampaknya tidak dapat menggantikan kabel bawah laut karena salurannya terbatas. Ini adalah cara yang memungkinkan sebagian besar pengguna untuk berkomunikasi dengan cara yang murah.
Catu daya jarak jauh dari sistem kabel bawah laut sangat penting, dan repeater di sepanjang kabel bawah laut bergantung pada catu daya jarak jauh dari stasiun pendaratan. Repeater digital yang digunakan pada kabel optik bawah laut memiliki banyak fungsi, dan konsumsi daya beberapa kali lebih besar daripada repeater analog kabel bawah laut. Catu daya membutuhkan keandalan yang tinggi dan tidak dapat diganggu. Oleh karena itu, di daerah di mana hiu dihinggapi, dua lapis pita baja dan satu lapis selubung luar polietilen harus ditambahkan ke bagian luar kabel optik bawah laut. Bahkan dengan perlindungan yang begitu ketat, ada kasus di mana isolator polietilen dari kabel optik laut dalam digigit hiu dan menyebabkan kegagalan daya pada akhir 1980-an.
Fitur utama
Dibandingkan dengan kabel serat optik terestrial, kabel serat optik bawah laut memiliki banyak keunggulan: Pertama, mereka tidak perlu menggali terowongan atau dukungan dengan tanda kurung, sehingga investasinya rendah, dan kecepatan konstruksinya cepat; Karena perusakan lingkungan alam seperti angin dan ombak dan gangguan aktivitas produksi manusia, kabel tersebut aman dan stabil, dengan kemampuan anti-interferensi yang kuat dan kinerja kerahasiaan yang baik.
Metode konstruksi
Desain kabel optik bawah laut harus memastikan bahwa serat optik tidak terpengaruh oleh kekuatan eksternal dan lingkungan. Persyaratan dasarnya adalah: dapat beradaptasi dengan lingkungan tekanan bawah laut, abrasi, korosi, biologi, dll .; memiliki lapisan pelindung yang sesuai untuk mencegah kerusakan dari pukat-hela (trawl) kapal penangkap ikan, jangkar dan hiu; kabel serat optik putus Pada saat yang sama, meminimalkan panjang penetrasi air laut ke dalam kabel optik; itu dapat mencegah hidrogen meresap ke dalam kabel optik dari luar dan hidrogen yang dihasilkan di dalam; ia memiliki sirkuit catu daya jarak jauh dengan resistansi rendah; itu dapat menahan ketegangan selama peletakan dan daur ulang; kehidupan pelayanan rata-rata Persyaratan lebih dari 25 tahun.
Kabel optik bawah laut (di atas 1.000 meter) laut dalam mengadopsi struktur lapis baja bebas baja, tetapi struktur inti kabel dan anggota penguat (biasanya kawat baja pusat) harus dapat melindungi serat optik untuk mencegah tingginya tekanan air laut dan tekanan tinggi selama peletakan dan daur ulang. ketegangan. Untuk mencegah kerusakan akibat hiu, dua lapis pita baja harus dililitkan secara spiral pada selubung kabel optik laut dalam di area laut di mana hiu dihinggapi, dan lapisan selubung luar polietilen harus diperas.
Struktur inti kabel optik bawah laut laut dangkal (dalam 1000 meter air) sama dengan kabel optik laut dalam, tetapi kabel optik laut dangkal harus memiliki pelindung kawat baja lapis tunggal atau lapis ganda. Jumlah lapisan pelindung dan diameter luar kawat baja ditentukan sesuai dengan lingkungan bawah laut, kedalaman air, apakah dapat dikubur, memancing, dll. dari rute kabel bawah laut.
Proses peletakan
Proyek kabel bawah laut diakui sebagai proyek skala besar yang kompleks dan sulit oleh negara-negara di seluruh dunia. Di laut dangkal, jika kedalaman air kurang dari 200 meter, kabel dikubur, sedangkan di laut dalam diletakkan. Penguburan jet hidrolik adalah metode penguburan utama. Ada beberapa baris lubang semprotan air di bagian bawah peralatan yang dikubur, yang didistribusikan secara paralel di kedua sisi. Selama operasi, setiap lubang menyemprotkan pancaran air bertekanan tinggi ke dasar laut pada saat yang sama untuk membersihkan sedimen dasar laut dan membentuk parit kabel bawah laut; bagian atas peralatan memiliki fairlead, Digunakan untuk memandu kabel (kabel optik) ke bagian bawah parit kabel bawah laut, dan parit secara otomatis diisi oleh air pasang. Peralatan yang terkubur ditarik ke depan oleh kapal konstruksi, dan berbagai instruksi diberikan melalui kabel kerja. Mesin peletakan kabel umumnya tidak memiliki peralatan penguburan bawah air, dan diletakkan di permukaan dasar laut dengan berat kabel bawah laut.
Perahu terus melaju ke depan, dan kemudian menyiram parit dengan robot bawah air, memasukkan kabel optik, dan kemudian menyiram pasir kembali dengan robot bawah air, menutupi kabel optik, dan kemudian terus bergerak maju. Ketika docking diperlukan, koneksi selesai di atas kapal, dan kemudian Seal, dan kemudian lanjutkan untuk meletakkan. Saat ini, semua kabel optik bawah laut adalah serat optik, dan ada sangat sedikit kabel, dan semua kabel yang saat ini diletakkan terkubur di dalam tanah, yaitu, robot bawah air digunakan untuk menyiram parit dan memasukkannya ke dalam dan kemudian menguburnya. tanah.
Robot bawah air sebenarnya menggunakan pompa air bertekanan tinggi untuk menekan air ke tekanan tinggi dan menyemprotkannya, sehingga mengalir keluar dari parit. Untuk perawatan, tidak ada perawatan sama sekali. Biasanya, tidak perlu perawatan. Anda hanya perlu memeriksa apakah kabel optik terpapar secara teratur dengan robot bawah air, dan jika ada, tutupi lumpur. Selain itu, jika rusak, gunakan detektor redaman untuk mengukurnya untuk mendapatkan posisi tertentu, dan kemudian pergi ke sana untuk memancingnya, menghubungkannya atau metode lain, biasanya memotong semua bagian yang rusak dan menggantinya dengan yang baru.
Penanganan insiden
patah
Secara umum ada dua alasan utama putusnya kabel bawah laut. Salah satunya adalah force majeure seperti gempa bumi dan tsunami, dan yang lainnya adalah penyebab buatan manusia. Setelah kabel terputus, tidak hanya akan berdampak besar pada komunikasi internasional, tetapi kerugian yang ditimbulkan bahkan lebih tak terhitung.
kerusakan
Kabel seringkali rentan rusak oleh pukat nelayan, jangkar, dan bahkan hiu. Kabel terkadang dihancurkan oleh pasukan musuh selama masa perang. Gempa Great Newfoundland pada tahun 1929 menyebabkan keruntuhan bawah laut skala besar yang menyebabkan kerusakan pada kabel transatlantik.
Sekali beberapa kabel bawah laut rusak pada saat yang bersamaan (misalnya, rusak karena gempa bumi), hal itu dapat menyebabkan gangguan Internet regional dan layanan telepon jarak jauh, yang mengakibatkan kerugian yang tak terhitung. Sebagai contoh, gempa Hengchun pada tahun 2006 adalah contohnya.
Perbaiki kabel dalam, dan bagian yang rusak dibawa ke permukaan untuk diperbaiki. Bagian kabel laut dalam yang rusak harus dipotong dan dibawa ke permukaan untuk diperbaiki. Bagian yang diperbaiki akan lebih panjang dari yang asli.
Beberapa kabel penting di dekat pelabuhan telah dipasang untuk memperbaiki kapal yang didedikasikan untuk memperbaiki kabel. Beberapa perusahaan restorasi seperti CS Cyrus West Field telah didirikan di dekat Halifax, Nova Scotia. Beberapa operator telekomunikasi besar, seperti France Telecom dan Japan Telecom, memiliki kapal kabel bawah laut sendiri.
memperbaiki
Kabel optik bawah laut biasanya terpendam pada kedalaman 1-2 meter di bawah dasar laut. Karena dasar laut tidak terlalu teratur, kabel optik kadang-kadang akan terbuka. Kabel serat optik dapat rusak ketika kapal penangkap ikan berlabuh atau menggunakan pukat-hela (trawl) ikan untuk menangkap ikan. Oleh karena itu, tempat lewatnya kabel serat optik di dasar laut ditetapkan sebagai zona larangan berlabuh dan kapal tidak boleh berlabuh. Prinsip ini sama dengan kabel optik di darat. Kami sering melihat tanda-tanda seperti"Ada kabel optik di bawah tanah dan konstruksi dilarang" di jalan. Kabel optik bawah laut perlu dilindungi, dan teknologi perlu diperkuat untuk meningkatkan kekuatan tarik kabel bawah laut itu sendiri.
Langkah pertama dalam pekerjaan perbaikan adalah menemukan breakpoint. Insinyur kabel bawah laut dapat menemukan perkiraan lokasi breakpoint melalui pemadaman telepon dan Internet. Terminal pantai dapat memancarkan pulsa cahaya, dan serat optik normal selalu dapat mengirimkan pulsa ini di laut, tetapi jika serat putus, pulsa akan memantul kembali dari titik itu, dan terminal pantai dapat menemukan titik putus dengan cara ini . Setelah itu, kabel optik baru perlu dibawa oleh kapal untuk diperbaiki, tetapi langkah pertama adalah mengambil serat optik yang rusak.
Jika kabel optik kurang dari 2.000 meter di bawah air, Anda dapat menggunakan robot untuk menyelamatkan kabel optik. Umumnya terletak di laut dengan kedalaman air sekitar 3.000 hingga 4.000 meter. Hanya satu jenis grappling hook yang dapat digunakan. Dibutuhkan lebih dari 12 jam untuk menarik kembali grapple sekali. Perlu menambahkan kabel di tengah setelah memancing kabel optik yang rusak di kapal. Pekerjaan ini dilakukan oleh teknisi yang sangat profesional.
1. Setelah robot menyelam ke dalam air, robot memindai dan mendeteksi lokasi yang tepat dari kabel optik bawah laut yang rusak.
2. Robot menggali kabel optik bawah laut yang terkubur dalam lumpur dan memotongnya dengan gunting kabel. Tali itu diletakkan di atas kapal, dan robot itu diikat ke salah satu ujung kabel optik, dan kemudian ditarik keluar dari laut. Pada saat yang sama, robot memasang transponder nirkabel di tempat pemotongan.
3. Gunakan metode yang sama untuk menarik bagian lain dari kabel optik dari laut. Seperti halnya pemeliharaan saluran telepon, instrumen di kapal dihubungkan ke kedua ujung kabel serat optik, dan stasiun pendaratan kabel optik bawah laut di dua arah digunakan untuk mendeteksi ujung kabel optik mana yang terhalang. Setelah itu, ambil kembali bagian yang lebih panjang dari kabel bawah laut dengan bagian yang tersumbat dan potong. Bagian lainnya dilengkapi dengan pelampung dan dibiarkan mengapung di laut sementara.
4. Selanjutnya, sambungkan kabel optik bawah laut cadangan secara manual ke dua titik putus kabel optik bawah laut. Menghubungkan konektor kabel serat optik adalah pekerjaan dengan"konten teknis" yang sangat tinggi, yang tidak kompeten untuk orang biasa. Itu harus orang yang telah dilatih khusus dan memperoleh lisensi dari organisasi internasional sebelum dapat dioperasikan.
5. Setelah kabel optik bawah laut cadangan terhubung, setelah pengujian berulang, setelah komunikasi normal, akan dibuang ke air laut. Saat ini, robot bawah air akan"melawan" lagi:"flush" kabel optik bawah laut yang diperbaiki, yaitu, menggunakan pistol air bertekanan tinggi untuk mengeluarkan lumpur di dasar laut dari parit, dan"lay" kabel optik bawah laut yang diperbaiki ke dalamnya.
Pada saat yang sama, cuaca buruk seperti angin kencang dan ombak di laut dapat memperlambat pekerjaan restorasi.
