الشرح الأكثر اكتمالا للكابلات الضوئية البحرية

ما هو البصرية الغواصة كابل?

البصرية الغواصة كابل, ويسمى أيضا كابل الاتصالات البحرية. وهو عبارة عن سلك مغلف بمادة عازلة يوضع في قاع البحر لنقل الاتصالات بين الدول. يستخدم نظام الكابلات الضوئية البحرية بشكل أساسي لتوصيل الكابلات الضوئية بالإنترنت.

وهي مقسمة إلى قسمين: المعدات البرية والمعدات تحت الماء. الكابل هو الجزء الأكثر أهمية والضعف في المعدات تحت الماء. في هذا اليوم وهذا العصر, نحن على الانترنت كل يوم.

من خلال شبكة الإنترنت, يمكننا البقاء على اتصال مع جميع أنحاء العالم وتبادل المعلومات في أي وقت. الكابل البحري الذي نتحدث عنه اليوم هو الشريان الرئيسي الذي يضمن الربط بين الشبكات الإقليمية الكبرى في العالم.

الكابلات البحرية و غواصة الكابلات الضوئية

1. تاريخ تطور الكابلات البحرية

الاتصالات تحت سطح البحر يكون 100 سنوات أقدم من الإنترنت, but it was done by cable.—-In 1850, بدأت شركة التلغراف الأنجلو-فرنسية في مد أول كابل بحري في العالم بين بريطانيا وفرنسا.

في ذلك الوقت, يمكن إرسال رموز تلغراف مورس فقط. في 1866, قامت بريطانيا بمد الكابل البحري العابر للمحيط الأطلسي بين الولايات المتحدة والمملكة المتحدة, تحقيق الاتصال التلغراف عبر المحيط الأطلسي بين أوروبا والولايات المتحدة لأول مرة. ثم اخترع بيل الهاتف 1876, وأصبح حلم التواصل العالمي أقوى. أدى هذا إلى تسريع بناء الكابل البحري العالمي, الذي اكتمل في 1902.

في الخمسينيات, مع ظهور الإنترنت, كان لدى الناس متطلبات أعلى فيما يتعلق بجودة المكالمات وسرعة نقل البيانات في الاتصالات البحرية. في هذا الوقت, ظهر أول ليزر في العالم (1960ق), بدأ الناس في محاولة استخدام الليزر لتحقيق نقل معلومات البيانات في الألياف الضوئية.

ثم في السبعينيات والثمانينيات, بدأت شبكة الإنترنت في الارتفاع في البلدان المتقدمة حول العالم. و نقص الكابلات البحرية كما بدأت في تسليط الضوء تدريجيا, لذلك, مع خصائص مسافة الإرسال الطويلة, سعة كبيرة, إنه, يتم وضع آمال كبيرة على الكابل البحري!

2. تاريخ تطور الكابلات الضوئية البحرية

كما يتبين مما سبق, ليس للكابل البصري البحري تاريخ طويل.

في 1988, أول كابل تحت سطح البحر عبر المحيطات (تات-8) النظام بين الولايات المتحدة, تم الانتهاء من بريطانيا وفرنسا. ويحتوي الكابل الذي يبلغ طوله 6700 كيلومتر على ثلاثة أزواج من الألياف الضوئية, لكل منها معدل نقل يصل إلى 280 ميغابت في الثانية, أسرع بكثير من الكابلات البحرية. كما أنه يمثل الوصول الرسمي لعصر الكابلات البحرية. في العام التالي, كابل تحت البحر (13,200 كيلومترات) تم بناء عبر المحيط الهادئ, استبدال الكابلات المحورية لجميع الاتصالات تحت سطح البحر بين القارات.

مع التطور السريع للإنترنت, كما يتسارع بناء الكابلات الضوئية العالمية لقاع البحر.

في الوقت الحالي, هناك أكثر من 230 الكابلات الضوئية البحرية المستخدمة في جميع أنحاء العالم, التي تربط القارات الست باستثناء القارة القطبية الجنوبية.

فضلاً عن ذلك, هناك عشرات الكابلات البحرية قيد الإنشاء.

وفقا لآخر الإحصائيات, إجمالي الكابلات البحرية في العالم 900,000 كيلومترات, يمكن أن تدور حول الأرض 22 مرات.

ماذا يفعل تحت البحر بصري يبدو الكابل？

1. الفرق بين الكابلات الضوئية الأرضية والكابلات الضوئية البحرية

أولاً, دعونا نلقي نظرة على شكل الكابل البصري الأرضي,كما هو موضح أدناه:

على عكس الكابلات الأرضية, الكابلات البحرية معبأة بإحكام.

في الحقيقة, the biggest difference between submarine optical cable and terrestrial optical cable is “armor protection”.

بشكل عام, “armored protection” includes the following layers:

2. لماذا تتمتع الكابلات الضوئية الموجودة تحت سطح البحر بالعديد من طبقات الحماية؟?

الأول هو تآكل مياه البحر, وهي المشكلة الرئيسية. مياه البحر هي مياه مالحة, الانغماس لفترة طويلة, يجب أن تكون المواد العامة فاسدة. تم تصميم طبقة البوليمر الخارجية للكابل البحري لمنع مياه البحر من التفاعل مع كابلات التعزيز لإنتاج الهيدروجين.

حتى لو تآكلت الطبقة الخارجية, الطبقات الداخلية من النحاس, البارافين, وسوف تمنع الكربونات الهيدروجين من إتلاف الألياف. سيؤدي تسلل جزيئات الهيدروجين إلى زيادة توهين نقل الألياف.

ثانية, يجب أن تتحمل الكابلات الموجودة تحت سطح البحر ضغط قاع البحر, وكذلك الكوارث الطبيعية والعوامل البشرية.

بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه, ستأتي أسماك القرش أيضًا لتناول الطعام من وقت لآخر. لذلك, بدون حماية معززة للدروع, سوف يتوقف الكابل الضوئي تحت البحر خلال دقيقة واحدة.

3. ما هو جزأين الكابل البصري تحت البحر？

يتكون نظام الكابلات الضوئية البحرية من جزأين: معدات تحت الماء ومعدات الشاطئ.

المعدات تحت سطح البحر, بما في ذلك الكابلات الضوئية بشكل رئيسي, أجهزة إعادة الإرسال الضوئية والوحدات الفرعية تحت الماء.

تشتمل المعدات الساحلية بشكل أساسي على المعدات الطرفية للكابلات الضوئية, معدات إمدادات الطاقة عن بعد, معدات مراقبة الخط, معدات إدارة الشبكات ومعدات التأريض المحيطية وغيرها من المعدات.

المعدات الطرفية للكابلات الضوئية هو المسؤول عن معالجة الإشارات, الإرسال والاستقبال على كلا الطرفين. أجهزة الكشف هي مراقبة الإنذار وتحديد موقع الخطأ.

4.ماذا عن المكرر ومعدات المصدر البعيد?

كما نعلم جميعا, على الرغم من سرعة وعرض النطاق الترددي للألياف الضوئية, مسافة نقل الإشارة محدودة. بسبب اضمحلال الضوء, لا يمكنه السفر إلى أجل غير مسمى. لذلك, من أجل تحقيق انتقال لمسافات طويلة, هناك حاجة إلى مكرر في الوسط. المكرر, على الجانب الآخر, يستخدم الكهرباء. لذلك, the use of “remote power source equipment”.

مصدر الطاقة هذا ذو جهد عالي, مصدر طاقة تيار مستمر منخفض التيار, تيار مصدر الطاقة على وشك 1 أمبير, يمكن أن يصل جهد مصدر الطاقة إلى عدة آلاف فولت. لذلك, إذا رأيت كابلًا ضوئيًا تحت سطح البحر, ابتعد عنه.

كيف هي الغواصة بصري وضعت الكابلات？

يعتبر مد الكابلات الضوئية البحرية أحد أكثر المشاريع واسعة النطاق تعقيدًا وصعوبة في العالم. يمكن تقسيم عملية التمديد بأكملها إلى قسمين, إنه, وضع منطقة البحر الضحلة ووضع منطقة البحر العميق.

1. وضع المناطق البحرية الضحلة

في منطقة البحر الضحلة, تبقى سفينة مد الكابلات على بعد عدة كيلومترات من الساحل, من خلال آلة الجر على الشاطئ. سيتم وضع الكابل على الكيس العائم للجر على الشاطئ, ثم قم بإزالة الكيس العائم, حتى غرق الكابل في قاع البحر.

تحتاج السفينة إلى حمل عدد كبير من الكابلات المراد مدها. يمكن لسفن مد الكابلات الأكثر تقدمًا حملها 2,000 كيلومترا من الكابلات ووضعها بسرعة 200 كيلومترا يوميا.

2. وضع مناطق أعماق البحار

في أعماق البحر, تستخدم السفينة أجهزة كشف تحت الماء ومركبات يتم التحكم فيها عن بعد للمراقبة والتكيف لتجنب المناطق غير المستوية والصخرية. بعد الانتهاء من مسح الطريق, تم وضع الكابل. عند هذه النقطة, جاءت الحفارة.

3. خطوات عمل الحفار

تم سحب الحفار بواسطة القارب. بالإضافة إلى كونها ثقلاً للكابلات لتغوص في قاع البحر, يعمل في ثلاث خطوات:

في الخطوة الأولى, يتم استخدام التنظيف عالي الضغط لإنشاء خندق بعمق حوالي 2 متر في قاع المحيط.

الخطوة الثانية, من خلال فتحة كابل الألياف الضوئية, كابل الألياف الضوئية في الأخدود.

والخطوة الثالثة هي تغطية الكابل بالرمال بجانبه.

لذلك, على العموم, عملية تنظيف الكابلات الضوئية المدفونة هي تنظيف المسح, مد الكابلات البحرية وحمايتها المدفونة.

في هذه العملية, يجب على سفينة مد الكابلات أن تولي اهتمامًا خاصًا لسرعة الملاحة, سرعة تحرير الكابل, من أجل التحكم في الكابل في زاوية الماء ووضع التوتر, لتجنب أن يكون نصف قطر الانحناء صغيرًا جدًا أو يكون التوتر كبيرًا جدًا ويؤدي إلى تلف الألياف الهشة في الكابل.

كيف يمكن الغواصة بصري سيتم إصلاح الكابلات

البيئة المعيشية للكابلات الضوئية البحرية قاسية للغاية, وهي مهددة باستمرار بمخاطر مختلفة. بمجرد تدميرها, أي ما يعادل مشكلة الشريان الأورطي الاتصالات العالمية, التأثير واضح بذاته. لذلك, إصلاح الكابل البحري هي أيضًا مهارة ضرورية لإتقانها.

يمكن تقسيم عملية إصلاح الكابلات الضوئية البحرية تقريبًا إلى الخطوات الخمس التالية：

الخطوة الأولى هي استخدام مقياس الانعكاس البصري للمجال الزمني (Otdr) لتحديد الموقع العام للخطأ, ثم استخدم مركبة تحت الماء لمسح واكتشاف الموقع الدقيق للكابل البحري المكسور.

في الخطوة الثانية, سيقوم الروبوت بحفر الكابل المدفون في قاع البحر, ثم قطعه, وربط أطراف القطع بالحبال التي يتم إنزالها من السفينة لسحبها من الماء.

في الخطوة الثلاث, أكمل إصلاح الصمامات على متن الطائرة. العملية معقدة لأن الألياف السميكة للشعر في الكابل يجب أن يتم دمجها واحدة تلو الأخرى.

في الخطوة الأربع, بمجرد اكتمال اتصال الكابل البحري الجديد, هو الخضوع لاختبارات متكررة للتأكد من أن الاتصالات ونقل البيانات تعمل بشكل صحيح.

والخطوة الخامسة هي إعادة إسقاط الكابل الذي تم إصلاحه في البحر, ثم استخدم الروبوت لدفن الرمال وتغطيتها.

القيمة التنموية المستقبلية لها

1. تشهد الكابلات الضوئية تحت سطح البحر طفرة جديدة في البناء

مع ظهور الإنترنت, وخاصة الإنترنت عبر الهاتف النقال, نما الاستهلاك العالمي لبيانات الإنترنت بشكل هائل خلال العقد الماضي. ولا شك أن هذا النمو سيخلق مشاكل تتعلق بالقدرة, لذا فإن بناء أو ترقية الكابلات الضوئية تحت البحر سيكون هو الاتجاه السائد.

2. سوف تدخل الكابلات البحرية عصر التقارب

حالياً, يتم وضع الغالبية العظمى من الكابلات البحرية والكابلات الضوئية في العالم بشكل مستقل عن بعضها البعض.

لكن, في المستقبل القريب, مع التطوير الشامل لأنظمة التشغيل البحرية مثل توليد طاقة الرياح البحرية ومنصات النفط البحرية, لقد أصبح اتجاهًا لا مفر منه هو أن الكابل البحري يجب أن يحقق نقل الطاقة والتحكم عن بعد في نفس الوقت.

لذلك, سيتم أيضًا دمج الكابل البحري والكابل البصري, إنه, لإنشاء كابل كهروضوئي بحري مركب.

بالطبع, كابلات المستقبل لا تتعلق فقط بالاتصالات ونقل البيانات, لأنه في عصر إنترنت الأشياء, يمكنهم أيضًا حمل أجهزة الاستشعار إلى قاع المحيط. في حالة حدوث زلزال تحت سطح البحر, لا يمكن لتحليل البيانات الضخمة للبيانات الموجودة تحت سطح البحر والتي تم جمعها من العديد من أجهزة الاستشعار الموجودة على الكابل اكتشاف ضغط التسونامي فقط, ولكن أيضًا تقييم التهديدات المحتملة والتحذير منها مسبقًا, مساعدة المناطق الساحلية أو الحكومات ذات الصلة على منع ذلك.

3. يحتاج الاتصال إلى تطوير متعدد الأبعاد للفوز بالمستقبل

الكابلات البحرية, التي أصبحت the backbone of the global “broadband” Internet, ليست آمنة بعد بما يكفي للحكومات والوكالات العسكرية. على سبيل المثال, في الحرب الباردة بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي, the famous “Ivy’s Bell” operation was the use of submarine cable to achieve “surveillance”, واليوم, eavesdropping submarine cable has even become a “standard operation” of intelligence agencies.

ومن المهم أيضًا ملاحظة أن قطع الإنترنت في أي بلد لا يتطلب حربًا إلكترونية, مجرد معدات الغوص وزوج من مقصات الكابلات. في 2013, تخريب كابل بحري في مصر, مما تسبب في انخفاض سرعة الإنترنت في البلاد 60%.

لتلخيص, إذا كنت تريد أن تحتل موقعًا مهيمنًا في شبكة الإنترنت العالمية المستقبلية, إنه بعيد عن أن يكفي الاعتماد عليه فقط بناء الكابلات الضوئية البحرية. فقط من خلال تحقيق التنمية متعددة الأبعاد للاتصالات, مثل محاولة بناء شبكة جوية وتسريع تطوير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية, هل يمكنك حقًا الفوز بالمستقبل؟!