海底通信光纜故障的定位與維修
2007/1/22 21:26:04
  許多原來應(yīng)用于陸地光纜的維護(hù)測(cè)試方法已經(jīng)不再適用。在海纜維修、維護(hù)整個(gè)過程中,故障點(diǎn)的測(cè)量和海纜故障點(diǎn)精確定位是關(guān)鍵技術(shù)。故障的定位有兩個(gè)內(nèi)容:一是從岸端測(cè)試海纜故障點(diǎn)的距離;二是在海上對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位。   海纜故障對(duì)社會(huì)的影響是很大的,因此故障必須盡可能快速修復(fù),要做到這一點(diǎn),故障點(diǎn)必須快速準(zhǔn)確的定位,但是一旦海纜系統(tǒng)發(fā)生故障,在茫茫大海中,從深達(dá)幾百米,甚至幾千米的海床上打撈起直徑不到10cm的海纜,就如同大海撈針,因而海纜故障的定位及維修有很強(qiáng)的特殊性。
  許多原來應(yīng)用于陸地光纜的維護(hù)測(cè)試方法已經(jīng)不再適用。在海纜維修、維護(hù)整個(gè)過程中,故障點(diǎn)的測(cè)量和海纜故障點(diǎn)精確定位是關(guān)鍵技術(shù)。故障的定位有兩個(gè)內(nèi)容:一是從岸端測(cè)試海纜故障點(diǎn)的距離;二是在海上對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位。
   1.海纜故障點(diǎn)的測(cè)量
  海纜故障點(diǎn)的探測(cè)方法很多,常用的方法有光時(shí)域反射儀(OTDR)測(cè)試法、電壓測(cè)試法、電容測(cè)試法、音頻測(cè)試法和線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法。
  (1)OTDR測(cè)試法
  光時(shí)域反射儀(OTDR)通過發(fā)送光脈沖進(jìn)入被測(cè)光纖,由于受到散射粒子的散射,或遇到光纖斷裂面產(chǎn)生菲涅爾反射,利用光束分離器將其中的菲涅爾反射光和瑞利背向散射光送入接收器,再變成電信號(hào)并隨時(shí)間的變化在示波器上顯示。這種方法雖然精度高,但只能測(cè)試從海纜岸端的終站或始站(以下簡(jiǎn)稱海纜站)到第一個(gè)光中繼器之間的海纜線路,或是無中繼段的海纜段。
  (2)電壓測(cè)試法
  電壓測(cè)試法是通過一個(gè)恒流供電電源,得到海纜站到故障點(diǎn)間的電位差,由電壓與電流之比可得到從海纜站到故障點(diǎn)間的電阻,從而得到海纜站與故障點(diǎn)之間的距離。
  (3)電容測(cè)試法
  電容測(cè)試法是通過測(cè)試海纜站到故障點(diǎn)之間的供電導(dǎo)體(銅導(dǎo)體)和接地體(海水、大地)電容,將測(cè)試的電容值與海底光纜出廠時(shí)的參數(shù)比較后,即可得到故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)之間距離。
  (4)音頻測(cè)試法
  音頻測(cè)試法是將一持續(xù)音頻電脈沖從海纜一端的供電導(dǎo)體輸入,維修船可用探測(cè)儀追蹤此信號(hào),沿海纜探測(cè),在故障點(diǎn)處,由于供電導(dǎo)體與海水的接地,測(cè)試脈沖信號(hào)消失,從而得到故障點(diǎn)位置。這種方法更多地用于維修船在故障發(fā)生的水域?qū)ふ液@|。這種方法的測(cè)試范圍一般小于300km。
  (5)線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法
  線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法是利用線路監(jiān)控設(shè)備周期性地對(duì)所有的中繼器進(jìn)行測(cè)試并與紀(jì)錄進(jìn)行比較,當(dāng)一個(gè)中繼段內(nèi)的光纜發(fā)生故障使光纖受到輕微損傷或斷裂時(shí),線路監(jiān)控設(shè)備會(huì)立刻顯示中繼器中相應(yīng)的指標(biāo)變化的狀況,即可自動(dòng)告警。這種方法的測(cè)試范圍是一個(gè)中繼段。
  2.海纜故障點(diǎn)的海上精確定位
  海纜故障點(diǎn)的距離經(jīng)過測(cè)量后,海纜修理船應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)趕到修理現(xiàn)場(chǎng)。由于測(cè)算點(diǎn)與實(shí)際故障點(diǎn)有一定的差異,還需要進(jìn)一步的精確定位。
  為了在茫茫大海上準(zhǔn)確找出海纜的具體位置,常見的有兩種方法:有源法和無源法。有源法實(shí)現(xiàn)技術(shù)較簡(jiǎn)單,設(shè)備操作使用方便。
 3.電纜故障的維修
  為了確定海纜是否多處受損(例如:由于拖網(wǎng)和錨造成的損傷),應(yīng)從海纜的兩端(岸站)進(jìn)行測(cè)試。
  當(dāng)載有備纜、抓鉤設(shè)備、回收設(shè)備、中繼設(shè)備;接頭設(shè)備和測(cè)試設(shè)備的海纜船到達(dá)維修地點(diǎn)后;確定海纜的回收方式時(shí)應(yīng)該考慮海纜的敷設(shè)方式(鋪設(shè)或深溝埋設(shè))、水深和海床條件。
  如果維修地點(diǎn)離登陸地點(diǎn)很近,或由于故障在石質(zhì)海床上,進(jìn)行抓錨作業(yè)很困難,則采取從岸灘人井拉出海纜可能更有效。如果水深小于30m,而且海纜在海床上是可見的,那么讓潛水員去回收海纜是最簡(jiǎn)單放方法。
  如果海纜鋪設(shè)的時(shí)間較長(zhǎng),并且是被拖錨損壞,即使原來不是深溝埋設(shè)的,海纜有可能已被很厚的沉積物所覆蓋,這種情況下,建議使用開挖抓鉤回收海纜,這樣會(huì)減少

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