光纜故障如何破？定位打撈再修復(fù)

撰文/歐惜慈

光纜故障如何破？定位打撈再修復(fù)

撰文/歐惜慈

2006年12月26日晚，臺(tái)灣南部海域發(fā)生了強(qiáng)烈地震，地震震斷了包括中美海纜、亞太1號(hào)海纜、亞太2號(hào)海纜等14條海底光纜，使中國(guó)大陸用戶至港澳臺(tái)地區(qū)、美國(guó)、歐洲及東南亞等方向的通信大量阻斷。

地震可在一瞬間破壞掉海底光纜，而修復(fù)海底光纜卻需要漫長(zhǎng)的過(guò)程。臺(tái)灣地震造成的光纜損壞，足足用了2個(gè)多月才全部修復(fù)。那么修復(fù)海底光纜到底有多么困難，要用如此長(zhǎng)的時(shí)間？修復(fù)海底光纜的步驟會(huì)有多么復(fù)雜呢？

故障搜索篇

俗話說(shuō)，萬(wàn)事開(kāi)頭難，對(duì)海底光纜斷點(diǎn)的定位是整個(gè)海底光纜修復(fù)過(guò)程的重中之重。

海底光纜出現(xiàn)了故障，第一步就是要查找故障的位置。俗話說(shuō)，萬(wàn)事開(kāi)頭難，對(duì)海底光纜斷點(diǎn)的定位是整個(gè)海底光纜修復(fù)過(guò)程的重中之重。對(duì)于長(zhǎng)度只有幾十千米、幾百千米的海纜來(lái)說(shuō)，測(cè)量工作相對(duì)簡(jiǎn)單，只要用一個(gè)名叫“光時(shí)域反射儀”的儀器向光纖中輸入光脈沖就可以了。光脈沖遇到光纜的斷裂面后，會(huì)產(chǎn)生特殊的反射光，經(jīng)過(guò)計(jì)算，就可以得到光纜斷點(diǎn)的位置，這樣測(cè)得的結(jié)果是非常精確的。但是，如果長(zhǎng)達(dá)幾千千米的海底光纜出現(xiàn)了問(wèn)題，就無(wú)法用這種方法測(cè)量。這是因?yàn)闉榱吮ＷC長(zhǎng)光纜的信號(hào)傳輸，每隔100千米左右就會(huì)設(shè)置一個(gè)中繼站，光時(shí)域反射儀發(fā)射的脈沖到達(dá)了中繼站就不再往前走了，所以用光時(shí)域反射儀測(cè)量對(duì)長(zhǎng)光纜來(lái)說(shuō)是不可行的。這時(shí)候，只能采用“電壓測(cè)試法”，通過(guò)測(cè)試不同中繼站之間光纜段的電壓來(lái)大致找出斷點(diǎn)在哪兩個(gè)中繼站之間。至于具體的位置，就要派遣海纜船到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查了。這時(shí)，需要通過(guò)另一個(gè)儀器——海纜故障探測(cè)儀來(lái)慢慢找。海纜故障探測(cè)儀的效率可遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有光時(shí)域反射儀的效率高，它的工作方式就是向海底發(fā)射信號(hào)，在碰到“藏”在海底的光纜后，會(huì)反射回來(lái)一個(gè)接收信號(hào)，船上的探測(cè)人員會(huì)根據(jù)信號(hào)的位置和強(qiáng)弱來(lái)確定故障點(diǎn)的基本位置。為了辨識(shí)清楚信號(hào)，海纜船需要辛苦地在這100千米的海域范圍內(nèi)來(lái)回逡巡。

海纜船的規(guī)模有大有小。在近海海底光纜的修復(fù)中，一些只有百噸級(jí)的小型海纜船也能夠發(fā)揮作用。目前，比較常見(jiàn)的是千噸級(jí)別的海纜船。如果遇到很緊急的情況，或者海底光纜的斷點(diǎn)比較深，就需要出動(dòng)萬(wàn)噸級(jí)別的“巨無(wú)霸”了。像2006年臺(tái)灣南部海域地震造成的光纜斷裂，足足出動(dòng)了5艘萬(wàn)噸級(jí)別的海纜船。

海纜船上的人員非常多，除了航海人員以外，專業(yè)的海纜修復(fù)人員通常有20多個(gè)，包括探測(cè)員（負(fù)責(zé)找出故障點(diǎn)的精確位置）、打撈員（負(fù)責(zé)打撈海纜）、接續(xù)員（負(fù)責(zé)排查故障點(diǎn),接上備用電纜）、水下機(jī)器人系統(tǒng)控制員等。隨著海纜船的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，上面的航海人員也越來(lái)越少。

2006年臺(tái)灣地震之后，中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通反復(fù)地聲明，天氣的好壞在很大程度上決定著海底光纜修復(fù)的進(jìn)程。一點(diǎn)不假，想要盡快修復(fù)海底光纜，真是要拜托老天爺給點(diǎn)好臉色。不夸張地說(shuō)，海纜船在深海中尋找海底光纜的故障點(diǎn)無(wú)異于大海撈針，盡管確定了故障點(diǎn)的大致位置，但是要想精確地找到故障點(diǎn)，天氣好的時(shí)候也需要兩三天的時(shí)間。如果遇到天氣惡劣的情況，海纜船接收海底光纜反射回來(lái)的信號(hào)就會(huì)非常模糊；如果風(fēng)浪太大，海纜船甚至都無(wú)法工作，需要去附近的港口避風(fēng)，這就大大降低了工作效率，使故障點(diǎn)的確定變得更加困難。有時(shí)候，一個(gè)星期都不見(jiàn)得能找到準(zhǔn)確的故障點(diǎn)。臺(tái)灣地震造成的海底光纜斷裂用了2個(gè)多月才修復(fù)，天氣原因是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

打撈修復(fù)篇

很多海域的海底光纜縱橫交錯(cuò)，打撈時(shí)還要小心謹(jǐn)慎，不能破壞別的光纜。除此之外，海面的天氣狀況不好、抓鉤的收放速度甚至海纜船的速度不對(duì)，都可能使海底光纜重新滑落到海底。

找到了故障點(diǎn)，修復(fù)海底光纜的工作可以說(shuō)是成功了一半，下一步就是打撈有故障的海底光纜段了。對(duì)海底光纜的打撈方法有好幾種，但是每種都不簡(jiǎn)單。如果光纜所在的海底深度不足2千米，可以遙控水下機(jī)器人潛下去，挖出有故障的海底光纜并且切斷，由機(jī)器人系在海底光纜一頭，然后將其拉出海面。但是如果海底光纜的深度過(guò)深，就只能靠一種特制的抓鉤來(lái)打撈了。收放這種抓鉤的機(jī)器非常笨重，一收一放，就要花掉好幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。如果光纜在海底的埋藏深度比較淺，有可能一鉤就抓到，但是如果埋藏深度超過(guò)3米，就很難一次搞定。

抓住了光纜之后，就要靠船的行駛和機(jī)器的回收，把光纜拉上水面了。在這個(gè)過(guò)程中，還可能會(huì)出現(xiàn)各種意外。光纜從幾千米深的海底拉上來(lái)，就要牽扯方圓幾千米的海域，很多海域的海底光纜縱橫交錯(cuò)，打撈時(shí)還要小心謹(jǐn)慎，不能破壞別的光纜。除此之外，海面的天氣狀況不好、抓鉤的收放速度甚至海纜船的速度不對(duì)，都可能使海底光纜重新滑落到海底。所以在收回抓鉤的時(shí)候，一定要小心再小心，謹(jǐn)慎再謹(jǐn)慎，出現(xiàn)一點(diǎn)差池，都會(huì)前功盡棄。

盡管接續(xù)員各個(gè)都是人中龍鳳，擁有過(guò)硬的技術(shù)能力，但是也要連續(xù)工作十幾個(gè)小時(shí)，才能接好一個(gè)斷點(diǎn)。

在小心翼翼地將故障光纜拉上水面后，就要進(jìn)行故障的修復(fù)了。相比前兩個(gè)步驟，海底光纜的修復(fù)就“簡(jiǎn)單”多了。說(shuō)它“簡(jiǎn)單”，也只是因?yàn)樾迯?fù)工作在船上做就可以了，幾乎不受天氣情況的影響。真正工作起來(lái)，也是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的。在10厘米粗的光纜中，包裹著幾十根甚至上百根光纖，一根光纖有多細(xì)可想而知。這會(huì)兒，探測(cè)員和打撈員終于可以休息一會(huì)，而接續(xù)員就要出馬了。接續(xù)員要做的是：把備用海纜的光纖和剪掉了故障點(diǎn)的海纜光纖一根根地熔接好，而且必須把兩根光纖纖芯的正中心對(duì)在一塊兒，偏一點(diǎn)都不行。旁邊有測(cè)試儀器在時(shí)刻提醒剛才熔接的那根光纖信號(hào)衰減率是否符合標(biāo)準(zhǔn)。一點(diǎn)點(diǎn)偏差都會(huì)導(dǎo)致衰減率超標(biāo)，哪怕只超過(guò)合格標(biāo)準(zhǔn)一點(diǎn)點(diǎn)，也要重新接。盡管接續(xù)員各個(gè)都是人中龍鳳，擁有過(guò)硬的技術(shù)能力，但是也要連續(xù)工作十幾個(gè)小時(shí)，才能接好一個(gè)斷點(diǎn)。接好之后，還要把海底光纜的另一頭撈上來(lái)，和新修好的光纜相接，同樣又需要十幾個(gè)小時(shí)，全部完成之后，接續(xù)員要用接頭盒把光纖密封起來(lái)，防止海水腐蝕。然后把海纜放回海里，一個(gè)故障點(diǎn)才算完全修好。最后，還要用水下機(jī)器人在海底將修好的海底光纜進(jìn)行沖埋，防止人類或海洋生物的活動(dòng)對(duì)海底光纜造成損害。這一切都做完之后，海纜船才可以鳴金收兵。

海底光纜的修復(fù)如此的困難，也使光纜的維護(hù)顯得非常必要。一般來(lái)說(shuō)，各電信運(yùn)營(yíng)商每年都要向?qū)ｉT負(fù)責(zé)維護(hù)和搶修的國(guó)際組織繳納數(shù)目不小的年費(fèi)作為維修費(fèi)用，而國(guó)際組織會(huì)組織統(tǒng)一的船舶進(jìn)行海底光纜的維護(hù)，一旦海底光纜出現(xiàn)故障，也由國(guó)際組織進(jìn)行維修。海底光纜的價(jià)格很昂貴，每千米海底光纜的造價(jià)在50萬(wàn)美元左右，而海底光纜的維護(hù)費(fèi)用也相當(dāng)嚇人，每年的維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)于工程總投資的10%。