Trong một thời gian dài, nó đã được bao phủ bởi bí ẩn vì nó được chôn sâu dưới biển. Hôm nay chúng tôi sẽ đưa bạn vào thế giới cáp quang tàu ngầm.
Cáp ngầm trông như thế nào?
Cáp quang tàu ngầm giống như cáp quang mặt đất. Nó có một lõi kích thước của một đường chân tóc. Tuy nhiên, cáp quang tàu ngầm cần bảo vệ giáp mạnh mẽ hơn, và có một thành phần quan trọng - dây dẫn cung cấp điện từ xa, truyền điện đến đáy biển. Lặp lại.
Mối quan hệ giữa dây dẫn cung cấp từ xa và bộ lặp dưới biển là gì? Trước tiên chúng ta hãy xem xét thành phần của hệ thống cáp quang tàu ngầm.
Hệ thống cáp ngầm bao gồm hai phần: thiết bị trên bờ và thiết bị dưới nước.
Thiết bị dưới nước chủ yếu bao gồm cáp quang, bộ khuếch đại / bộ lặp quang học và các đơn vị nhánh dưới nước.
Thiết bị trên bờ chủ yếu bao gồm thiết bị đầu cuối cáp quang, thiết bị cung cấp điện từ xa, thiết bị giám sát đường dây, thiết bị quản lý mạng và thiết bị nối đất.
Thiết bị đầu cuối cáp quang chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu, truyền tải và tiếp nhận ở cả hai đầu; thiết bị phát hiện là giám sát báo động và vị trí lỗi.
Tập trung vào thiết bị cung cấp điện từ xa này.
Như chúng ta đã biết, mặc dù tốc độ nhanh và băng thông đủ của sợi quang, nó không thể truyền tín hiệu mà không bị giới hạn do suy giảm. Do đó, để đạt được truyền tải đường dài, cần thêm bộ lặp (bộ khuếch đại tín hiệu) ở giữa.
Vấn đề này rất dễ giải quyết trên đất liền, nhưng nó trở nên khó khăn khi nó chạm đáy biển.
Sức mạnh để cung cấp năng lượng cho bộ lặp trong đại dương rộng lớn này ở đâu?
Do đó, như thể hiện trong hình trên, hệ thống cáp quang tàu ngầm được trang bị thiết bị cung cấp điện từ xa trên đất liền ở cả hai đầu, cung cấp năng lượng cho bộ lặp tàu ngầm thông qua dây dẫn cung cấp từ xa của cáp quang tàu ngầm, từ đó giải quyết vấn đề cung cấp điện.
Nguồn điện này sử dụng nguồn điện DC cao áp, dòng điện thấp, dòng điện cung cấp điện khoảng 1 ampe và điện áp cung cấp điện có thể cao tới vài nghìn volt.
Hãy nói về việc bảo vệ áo giáp gia cố của cáp quang tàu ngầm.
Mặc dù cáp quang tàu ngầm không phải lo lắng về xẻng của máy xúc, nhưng nó sẽ bị ảnh hưởng bởi neo tàu, thiên tai (động đất, sóng thần, v.v.) và cá mập tò mò đến nghiến răng trong khi chúng nhàn rỗi. Một khi bị hư hại, nó sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều. Một chuyến đi là vô cùng khó khăn, vì vậy cần phải tăng cường bảo vệ áo giáp.
Việc bảo vệ áo giáp thay đổi tùy theo độ sâu của biển. Thông thường ở vùng nước nông hơn, cần có sự bảo vệ giáp mạnh mẽ hơn, chủ yếu để chống lại mối đe dọa của các tàu đi qua. Ở những nơi biển sâu, hầu như không cần phải tăng cường áo giáp và đường kính của cáp quang nhỏ hơn 20 mm.
Hình dưới đây là một mẫu cáp quang tàu ngầm khác nhau.
Bây giờ hãy nói về Repeaters
Đây là bộ lặp trên tàu đặt cáp quang.
Như bạn có thể thấy từ hình ảnh, đường kính của bộ lặp lớn hơn nhiều so với cáp quang tàu ngầm, chính xác là vì kích thước của anh chàng này giới hạn số lượng lõi của cáp quang tàu ngầm. Bởi vì càng nhiều lõi sợi của cáp quang, bộ lặp sẽ được mở rộng theo tỷ lệ, và các yêu cầu về cung cấp điện sẽ tăng tương ứng.
Một khi các cáp quang và bộ lặp tàu ngầm này được đưa ra biển, chúng có thể bị bỏ qua trong nhiều thập kỷ nếu chúng không bị trục trặc.
Sau đó, chúng ta hãy xem phần thiết bị trên bờ của hệ thống cáp quang tàu ngầm.
Một phòng cung cấp điện với điện áp vài nghìn volt trông như thế nào?
Tủ màu xanh ở phía bên trái của hình dưới đây là thiết bị cung cấp điện từ xa.
Tủ màu xanh này bao gồm các bộ chuyển đổi DC, mỗi trong số đó cung cấp vài nghìn volt công suất DC và được sao lưu bởi N + 1.
Đây là giao diện giám sát năng lượng, hiển thị điện áp cung cấp điện của cáp quang tàu ngầm trong thời gian thực.
Giống như tất cả các phòng cung cấp điện, cũng có một pin dự phòng ở đây, có thể được cung cấp năng lượng bởi pin khi tắt nguồn.
Cuối cùng là phòng thiết bị đầu cuối đường dây.
Sau khi cáp quang tàu ngầm hạ cánh, nó sẽ được kết nối với thiết bị đầu cuối mặt đất, sau đó kết nối với thiết bị đầu cuối truyền thông qua khung phân phối và cuối cùng được kết nối với các trung tâm dữ liệu chính.
Làm thế nào để sửa chữa cáp ngầm bị hỏng?
Đầu tiên, thiết bị OTDR phải được sử dụng để tìm điểm đứt gãy, xác định vị trí cụ thể của điểm ngắt, sau đó gửi một robot dưới nước (ROV) để cắt cáp quang tại điểm dừng, sau đó kéo hai đầu cáp quang vào tàu để hàn. Quá trình nối hợp nhất này khá phức tạp, bởi vì cần phải nối từng sợi quang với độ dày của tóc trong cáp quang.
Hình ảnh động của sửa chữa cáp ngầm
Sau khi cáp quang được nối, cáp quang được sửa chữa được ném xuống biển và bị "chôn vùi", nghĩa là phù sa dưới đáy biển được xả ra khỏi rãnh bằng súng nước áp suất cao và cáp quang tàu ngầm được sửa chữa được "đặt" trong quá trình này. Nó cũng được thực hiện bởi robot.
