Cara kabel komunikasi dasar laut transoceanic berfungsi

Seluruh planet kita dibalut rapat dengan rangkaian berwayar dan tanpa wayar untuk pelbagai tujuan. Sebahagian besar daripada keseluruhan rangkaian maklumat ini terdiri daripada kabel data. Dan hari ini mereka diletakkan bukan sahaja melalui udara atau bawah tanah, tetapi juga di bawah air. Konsep kabel dasar selam bukanlah sesuatu yang baru.

Permulaan pelaksanaan idea bercita-cita tinggi seperti itu bermula pada 5 Ogos 1858, apabila negara dua benua, Amerika Syarikat dan Great Britain, akhirnya dihubungkan dengan kabel telegraf transatlantik, yang kekal dalam keadaan baik selama sebulan. , tetapi tidak lama kemudian mula runtuh dan akhirnya pecah kerana kakisan. Komunikasi di sepanjang laluan telah dipulihkan dengan pasti hanya pada tahun 1866.

Empat tahun kemudian kabel dari United Kingdom diletakkan ke India, menghubungkan Bombay dan London secara langsung. Perindustrian dan saintis terbaik pada masa itu mengambil bahagian dalam pembangunan projek: Wheatstone, Thomson, saudara-saudara Siemens. Walaupun peristiwa ini berlaku satu setengah abad yang lalu, walaupun ketika itu orang ramai mencipta talian komunikasi sepanjang beribu-ribu kilometer.

Kerja pemikiran kejuruteraan dalam bidang ini dan lain-lain juga berkembang pada tahun 1956.sambungan telefon dengan Amerika juga diwujudkan. Talian itu boleh dipanggil "suara dari seberang lautan", seperti buku dengan nama yang sama oleh Arthur Clarke, yang menceritakan kisah pembinaan talian telefon rentas lautan ini.

Pasti ramai yang berminat dengan cara kabel direka, direka untuk berfungsi pada kedalaman sehingga 8 kilometer di bawah air. Jelas sekali, kabel ini mestilah tahan lama dan benar-benar kalis air, cukup kuat untuk menahan tekanan air yang besar, tidak rosak semasa pemasangan dan semasa penggunaan masa hadapan selama bertahun-tahun.

Sehubungan itu, kabel mesti diperbuat daripada bahan khas yang membolehkan mengekalkan ciri operasi yang boleh diterima bagi talian komunikasi walaupun di bawah beban tegangan mekanikal, dan bukan sahaja semasa pemasangan.

Pertimbangkan, sebagai contoh, kabel gentian optik Pasifik Google sepanjang 9,000 kilometer yang menghubungkan Oregon dan Jepun pada tahun 2015 untuk menyediakan keupayaan pemindahan data sebanyak 60 TB/s. Kos projek itu ialah 300 juta dolar.

Bahagian pemancar kabel optik bukanlah sesuatu yang luar biasa. Ciri utama ialah perlindungan kabel laut dalam untuk melindungi teras optik yang menghantar maklumat semasa penggunaan yang dimaksudkan pada kedalaman yang begitu besar, sambil meningkatkan hayat perkhidmatan talian komunikasi. Mari kita lihat semua komponen kabel secara bergilir.

Lapisan luar penebat kabel secara tradisinya diperbuat daripada polietilena. Pemilihan bahan ini sebagai salutan luaran tidak disengajakan.Polietilena tahan lembapan, tidak bertindak balas dengan larutan alkali dan garam yang terdapat dalam air laut, dan polietilena tidak bertindak balas dengan asid organik atau bukan organik, termasuk asid sulfurik pekat.

Dan walaupun perairan lautan dunia mengandungi semua unsur kimia jadual berkala, polietilena yang merupakan pilihan yang paling wajar dan logik di sini, kerana tindak balas dengan air apa-apa komposisi dikecualikan, yang bermaksud bahawa kabel tidak akan mengalami Alam sekitar.

Polietilena digunakan sebagai penebat dan dalam talian telefon antara benua pertama yang dibina pada pertengahan abad ke-20. Tetapi kerana polietilena sahaja, kerana keliangan semula jadinya, tidak dapat melindungi kabel sepenuhnya, lapisan pelindung tambahan juga digunakan.

Di bawah polietilena terdapat filem mylar, yang merupakan bahan sintetik berasaskan polietilena tereftalat. Polietilena terephthalate adalah lengai secara kimia, tahan terhadap persekitaran yang sangat agresif, kekuatannya sepuluh kali lebih tinggi daripada polietilena, tahan terhadap hentaman dan haus. Mylar telah menemui aplikasi luas dalam industri, termasuk ruang, apatah lagi banyak aplikasi dalam pembungkusan, tekstil, dll.

Di bawah filem mylar terdapat angker, parameternya bergantung pada ciri dan tujuan kabel tertentu. Ia biasanya merupakan jalinan keluli pepejal yang memberikan kekuatan kabel dan rintangan kepada beban mekanikal luaran. Sinaran elektromagnet dari kabel boleh menarik jerung, yang boleh menggigit kabel, dan hanya ditangkap oleh alat pancing boleh menjadi ancaman jika tiada kelengkapan.

Kehadiran tetulang keluli tergalvani membolehkan anda meninggalkan kabel dengan selamat di bahagian bawah tanpa perlu memasukkannya ke dalam parit. Kabel diperkukuh dalam beberapa lapisan oleh gegelung wayar yang sekata, setiap lapisan mempunyai arah belitan yang berbeza daripada yang sebelumnya. Akibatnya, jisim satu kilometer kabel sedemikian mencapai beberapa tan. Tetapi aluminium tidak boleh digunakan kerana dalam air laut ia akan bertindak balas dengan pembentukan hidrogen dan ini akan memudaratkan gentian optik.

Tetapi polietilena aluminium mengikuti tetulang keluli, ia berfungsi sebagai lapisan pelindung dan kalis air yang berasingan. Aluminopolietilena ialah bahan komposit kerajang aluminium dan kerajang polietilena yang dilekatkan bersama. Lapisan ini hampir tidak kelihatan dalam jumlah besar struktur kabel, kerana ketebalannya hanya kira-kira 0.2 mm.

Di samping itu, untuk mengukuhkan lagi kabel, terdapat lapisan polikarbonat. Ia cukup kuat semasa menjadi ringan. Dengan polikarbonat, kabel menjadi lebih tahan terhadap tekanan dan hentaman, bukan kebetulan bahawa polikarbonat digunakan dalam pengeluaran topi keledar pelindung. Antara lain, polikarbonat mempunyai pekali pengembangan haba yang tinggi.

Di bawah lapisan polikarbonat terdapat paip tembaga (atau aluminium). Ia adalah sebahagian daripada struktur teras kabel dan bertindak sebagai perisai. Di dalam tiub ini terdapat tiub kuprum secara langsung dengan gentian optik tertutup.

Bilangan dan konfigurasi tiub gentian optik untuk kabel yang berbeza boleh berbeza, jika perlu, tiub itu dijalin dengan betul. Bahagian logam struktur berfungsi di sini untuk menggerakkan penjana semula, yang memulihkan bentuk nadi optik, yang tidak dapat dielakkan diherotkan semasa penghantaran.

Gel thixotropic hidrofobik diletakkan di antara dinding tiub dan gentian optik.

Pengeluaran kabel gentian optik laut dalam biasanya terletak sedekat mungkin dengan laut, selalunya berhampiran pelabuhan, kerana kabel sedemikian beratnya banyak tan, sementara lebih baik memasangnya dari kepingan terpanjang yang mungkin, sekurang-kurangnya 4 kilometer setiap satu (berat sekeping sedemikian ialah 15 tan !!!).

Mengangkut kabel seberat itu dalam jarak yang jauh bukanlah tugas yang mudah. Untuk pengangkutan darat, platform rel berkembar digunakan supaya keseluruhan bahagian boleh digulung tanpa merosakkan gentian di dalamnya.

Akhirnya, kabel tidak boleh begitu sahaja dibuang dari kapal-ke dalam air. Semuanya mesti menjimatkan kos dan selamat. Mula-mula mereka mendapat kebenaran untuk menggunakan perairan pantai dari negara yang berbeza, kemudian lesen untuk bekerja, dsb.

Kemudian mereka menjalankan tinjauan geologi, menilai aktiviti seismik dan gunung berapi di kawasan peletakan, melihat ramalan ahli meteorologi, mengira kebarangkalian tanah runtuh di bawah air dan kejutan lain di kawasan di mana kabel akan terletak.

Mereka mengambil kira kedalaman, ketumpatan bahagian bawah, sifat tanah, kehadiran gunung berapi, kapal tenggelam dan objek asing lain yang boleh mengganggu kerja atau memerlukan sambungan kabel. Hanya selepas butiran yang ditentukur dengan teliti hingga ke butiran terkecil, mereka mula memuatkan kabel ke kapal dan meletakkannya.

Kabel diletakkan secara berterusan. Ia diangkut melalui teluk di atas kapal ke tempat pemijahan, di mana ia tenggelam ke dasar. Mesin melepaskan kabel pada kelajuan yang betul sambil mengekalkan ketegangan semasa bot mengikut laluan.Jika kabel putus semasa pemasangan, ia boleh dinaikkan ke atas dan dibaiki serta-merta.