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关于首条“大三通”海缆--海峡光缆1号故障的研究

2020-09-15 404 上传者：管理员

摘要：本文从海峡两岸间第一条“大三通”直达海缆--海峡光缆1号(TSE-1海缆)的基本情况、日常维护情况以及故障情况展开,通过头脑风暴法,按照PDCA管控流程,层层深入地分析海缆故障发生可能的原因,并提出在后期海缆项目建设及维护过程中需要注意的事项建议。在文章的结尾,作者对未来海缆的发展方向进行展望。

关键词：
PDCA管控流程
分析
大三通
故障
构想
海洋工程
海缆
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海底光缆(简称:海缆)作为当代国际通信的重要手段,具有通信质量稳定可靠,保密性好,隐蔽性好,抗毁、抗干扰能力强等特点。据统计,目前海底光缆承担了90%的国际通信业务,目前全球已投入使用的海底光缆超过230条,实现了除南极洲之外的六个大洲的联接,是全球信息通信的主要载体[1]。

一、研究背景

(一)海缆故障概述

海缆一旦发生故障,其对社会的影响是巨大的,整个海缆的修复时间长、费用高,带来的不只是时间、金钱、还会带来客户体验差,在国际通信、世界经济等众多方面产生巨大的影响。近年来,海缆线路的可通率呈下降趋势,故障率则逐年上升。一方面由于海缆的敷设时间较长,长期受海水腐蚀和海浪冲刷造成海缆的稳定性、可靠性下降,出现自然损坏。另一方面,随着海上和沿海地区经济活动的日益频繁,海缆人为损坏的事故也急剧增加,尤其在浅海区域,受船锚、渔捞损坏的情况特别严重[2]。

(二)海峡光缆1号海缆

1.海峡光缆1号海缆情况

海峡光缆1号(TSE-1海缆)是海峡两岸间第一条“大三通”直达海缆,由中国联合网络通信集团有限公司(CU)联合中国移动通信集团公司(CM)、远传电信股份有限公司(NCIC)、台湾大哥大股份有限公司(TFN)、台湾国际缆网通信股份有限公司(TIGC)和中华电信股份有限公司(CHT)共同投资建设,海缆连接福州和台湾淡水,全长约270公里(其中海中段205公里),共计建设16芯光纤,设计总容量6.4Tb/s。经海峡两岸间共同努力,2014年2月,海峡光缆1号(TSE-1海缆)工程通过验收,正式投入运营,海缆的建成和开通大大提升了海峡两岸通信业务水平和质量,开启了海峡两岸间通信新篇章。

2.海峡光缆1号海缆故障情况

海峡光缆1号(TSE-1海缆)自建成投入运营以来,大陆侧共发生14次故障,且有12次故障发生在大陆侧近岸段(45KM以内)。海缆故障频发,对两岸通信造成了相当大的影响,虽然在集团公司的大力支持和指导下,所有在用电路在短时间内通过其它的海缆资源调通,业务恢复正常,但部分客户,特别是对时延要求较严格的客户依然投诉严重(海峡光缆1号时延为3.496ms,相比TPE海缆28.781ms和APCN2海缆34.108ms,海峡光缆1号有明显优势)。

(三)海缆故障原因分析

经对比历次海缆故障维修打捞上来的故障海缆照片,以及走访政府相关主管部门及附近渔村,初步判定:渔船及商船锚害、帆张网捕鱼、底拖捕捞、非法采砂等外力因素是造成海底光缆中断的主要原因。

二、多方面加强管控,降低海缆故障率

海缆发生中断后,其修复过程是个要求很高的技术活,难度大,耗时长,花费巨大,且通信损失惨重。为进一步降低海缆故障,提高海缆的可用率,下面主要从几方面来论述降低海缆故障的方法:

(一)加强对海缆质量的管控

海底光缆根据护层结构可分为轻型光缆(LW)、轻型保护光缆(LWP)、单层铠装光缆(SA)、双层铠装光缆(DA)以及岩石铠装光缆(RA)等多种结构[3]。可以看出,高品质的海缆是降低海缆故障的基础条件,针对不同的海域使用合适型号的海缆尤为重要。

(二)加强对海缆路由选择的管控

海缆路由应尽量避开海产品养殖区、渔业作业区、锚地、采砂作业区、自然灾害高发区(如地震、火山)等区域。据不完全统计,海峡光缆1号(TSE-1海缆)在笠屿锚地(距长乐江田登陆站约22KM处)附近就发生了5起的故障。针对这种情况,福建联通积极与政府部门沟通(特别是福州海事局),利用其行政手段,加强了对进入锚地停泊的船只的行政管控,不允许其在未跨越海峡光缆1号(TSE-1海缆)前抛锚。近年来,海峡光缆1号(TSE-1海缆)在此段的故障虽有所降低,但该区域仍是故障高发段落。

(三)加强对海缆施工质量的管控

海底光缆的铺设过程可以分为两个部分,即浅海区域铺设和深海区域铺设,其中在深海区域还要经历勘查清理、海缆敷设和冲埋保护三个阶段。而完成海底光缆的铺设,主要依靠的是海缆敷设船及水下机器人,其中海缆敷设船要特别注意航行速度、光缆释放速度,以控制海缆的入水角度以及敷设张力,避免由于弯曲半径过小或张力过大而损伤光缆中脆弱的光纤。海底光缆的铺设过程,其中在浅海区域,敷设船停留在距离海岸数公里的位置,通过岸上牵引机的牵引,将放置在浮包上的海缆向岸边牵引,然后拆除浮包,使海缆沉至海底;而在深海区域,敷设船主要负责释放出海缆,然后由水下机器人进行水下监视和调整,以避开海底不平整、有岩石的地方[5]。

海缆施工是海缆项目中一个最重要的环节,特别是海缆的埋深,一定要达到设计的要求。根据往年经验分析,埋深3米是一个较为理想的深度,该深度可以有效的防止渔业作业带来的伤害,同时可以降低商船和采砂船作业对海缆的影响。

(四)加强海缆修复质量的管控

海缆修复过程中,要特别注意新放海缆埋深的处理,海缆接头的处理,特别是Ω环处埋深处理以及应力释放,这些细节都是减少(避免)后续故障的重要环节,因为在海缆修理接续完毕释放Ω环过程中,Ω环段海缆是利用ROV进行冲埋,经过三次冲埋的深度可能依然无法达到原来利用埋设犁埋设的深度。

三、结束语

想要在未来的全球互联网中占据主导地位,仅靠建设海底光缆是远远不够的,只有实现通信的多维度发展,例如尝试空中网络建设、以及加快卫星通信的发展等等,才能真正赢得未来!

参考文献:

[1]陈晓燕.海底光缆现状及其发展趋势[J].网络电信,2002(3):50-52.

[2]杨鹏.海缆通信路由探测的研究[D].青岛:中国海洋大学,2007.

颜志源.首条“大三通”海缆--海峡光缆1号故障分析[J].计算机产品与流通,2020(10):281.