中国海底光缆分布图
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2023年中国海底电缆行业发展研究报告一、行业概况1、定义海底电缆(SUbmarineCabIe)是用绝缘材料包裹的电缆,铺设于水下环境,用于传输电能或通信的线缆。
海底电缆可分海底通信电缆和海底电力电缆,主要运用于海底观测网、通信、电力网络、海上石油开发、海上风电等领域。
前瞻根据功能作用、电压类型、绝缘类型、应用领域等标准对海底电缆进行分类如下:图表1:海底电缆分类功能作用海底通信电缆、海底电力电缆、海底光电复合电缆电压类型HVDC.DC.AC绝缘类型浸漆纸绝缘电缆、自容式充油电缆、交联聚乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆、乙丙绝缘电墟及充气电缆应用领域观测网用海底电缆、海上石油平台用电统、通信用海底电缆、海上风电发电用电缆资料来源:前瞻产业砒究院俘前瞳经济学人APP2、产业链剖析产业链上游原材料主要包括金属原材料和化工原材料两大部分,金属原材料主要包括铜杆、铝杆、合金铝锭等,铜杆与铝杆成本占比较大。
化工原材料主要包括绝缘材料用于生产绝缘料、护套料、半导电屏蔽料的聚乙烯、聚氯乙烯、石墨烯、高性能聚酰亚胺等。
产业链中游为海底电缆的生产制造,下游应用市场主要为电力企业,包括国家电网和海上风电投资建设企业。
图表2:海底电缆产业睇构上游,中游■下游原材料I海缆供应商!I应用市场资料来源:前皤利研究院@前膜经济学人APP 分析中国海底电缆生态图谱。
上游原材料企业包括江西铜业、紫金矿业、中国铝业等金属材料企业。
高性能聚酰亚胺材料等海缆专用化工原料生产企业包括中天科技、鼎龙股份等国产企业,也有日本住友、东丽、杜邦等跨国企业,由于具备先发技术优势,跨国企业所占份额高。
中游的海缆生产供应商保罗普睿司曼、耐克森的跨国企业以及东方电缆、中天科技等国内企业。
下游应用市场包括国家电网、南方电网、中广核等。
图表3:中国海底电缆产业链生态图谱上游赢原材料海缆供应商应用市场金属材料江西SHk KiETft 中ISU业云ISJR份Cτ‹∙⅛CFrT∙P..*rτ∙⅛-ycF-1tk化工原材料日本住友、日本东Si、杜邦中天科技.1»龙JR份其他电力企业国家电网南方电网资料来源:前瞻产业研究院@前瞻经济学人APP三、行业发展历程中国发展始于清朝时期,1886年第一条海底电缆台南至澎湖电缆通联台湾全岛以及大陆的水路电线,长53海里,主要作为发送电报用途。
⼤陆出境海缆TPEAPCNNCPAPG简介⽬前我国的登陆站主要设⽴在三个城市⼭东 ⼭东青岛登陆站(⾪属中国联通) EAC-C2C TPE(美国⽅向)上海 上海崇明登陆站(⾪属中国电信) APCN2(亚太) NCP(长线--美国,新建,亚太登录点多) APG (亚太) CUCN (长线--美国,2016年底退役) 上海 EAC-C2C(亚太) FEA (欧亚) SEA-ME-SE3(SMW-3) 上海临港 NCP SJC2 (亚太) 上海南汇登陆站(⾪属中国联通) NCP APG⼴东 ⼴东汕头登陆站(⾪属中国电信) BRICS Cable(俄罗斯,中国,印度,南⾮,巴西) SEA-ME-SE3(SMW-3)(东南亚,印度,欧洲,中国) CUCN (长线--美国)新增⽂昌(短线-⾹港)Hainan-Hong Kong Submarine Cable System福州(短线-台湾)Taiwan Strait Express-1 (TSE-1)根据⽅向分类美国⽅向 TPE NCP CUCN(2016年退役)东南亚 APG SJC APCN2 EAC-C2C欧洲⽅向 SMW3 FLAG,AAE-1(⾹港登录) 欧洲⽅向经俄罗斯陆缆线路质量更优其次是中国-哈萨克斯坦/蒙古-俄罗斯-欧洲⾮洲 AAE-1亚太2号海底电缆(APCN2)亚太2号海底电缆(Asia Pacific Cable Network-2,APCN-2)是由26个投资机构共同发起筹建,连接国家和地区,全长约19000km,共有10个登陆站,包括、、、、、、、、及。
⾻⼲路径由四对组成,每组光缆的传输速度可达640,总容量2.56Tbps,采⽤具有⾃愈功能的。
、、、、等多个主要电信机构均参与了此条海缆的建设亚太直达国际海底光缆(APG)中美海缆(:China-US Cable Network,简称:CUCN)于2016年退役,由APG代替亚太直达海底光缆(英语:Asia-America Gateway,简称AAG),⼜称亚美国际海缆,是⼀条长20,000千⽶(12,000英⾥)的,通过和横跨,连接东南亚与美国⼤陆。
海底电缆的物理连接海底电缆(undersea cable)是用绝缘材料包裹的电缆,铺设在海底,用于电信传输。
海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。
现代的海底电缆都是使用光纤作为材料,传输电话和互联网信号。
全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设。
中国的第一条海底电缆是在1888年完成。
底电缆(submarine cable)是用绝缘材料包裹的导线,敷设在海底及河流水下,用于电信传输。
现代的海底电缆都是使用光纤作为材料,传输电话和互联网信号。
全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设的。
中国的第一条海底电缆是在1888年完成,共有两条,一是福州川石岛与台湾沪尾(淡水)之间,长177海里另一条由台南安平通往澎湖,长53海里。
海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆:海底通信电缆主要用于通讯业务,费用昂贵,但保密程度高。
海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同。
由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术,因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多,主要有挪威、丹麦、日本、加拿大、美、英、法、意等国,这些国家除制造外还提供敷设技术。
目前220kv光电复合海缆打破国外垄断格局,开始不需要完全依靠进口。
2015年8月份,宁波某家电缆公司,国内首条220kv(目前全球海底电缆电压的最高等级)电缆开始装船,意味着中国也能够自行研发制造高压电缆,不再依赖国外进口!在海底光缆的制作中,光纤首先会被嵌入在类似果冻的化合物中,保护即使在与海水接触的情况下电缆也不会损坏。
然后将光缆装入钢管中,防止水的压力将其破坏。
接下来将其包裹在整体强度极高的钢丝之中,并套在铜管之中,最后套上聚乙烯材料的保护层。
靠近大陆架的海岸,海底电缆的铺设通常采用轻质电缆搭配强度更大的钢丝,并覆盖沥青涂层以防止海水腐蚀。
新跨太平洋国际海底光缆(NCP)工程上海南汇段(S3)环境影响报告书(简本)建设单位:中国联合网络通信集团有限公司编制单位:上海勘测设计研究院有限公司证书编号:国环评证甲字第1812号二〇一七年五月目录说明 (1)1 建设项目概况 (1)1.1 建设项目地点及相关背景 (1)1.1.1 建设地点 (1)1.1.2 项目背景 (2)1.2 主要建设内容 (2)1.2.1 项目基本情况 (2)1.2.2 工程服务年限 (3)1.2.3 工程投资 (3)1.3 项目规划相符性 (3)2 建设项目周围环境现状 (4)2.1 建设项目所在地的环境现状 (4)2.1.1 水文水动力环境 (4)2.1.2 地形地貌与冲淤环境 (4)2.1.3 环境质量 (5)2.1.4 海洋渔业资源 (8)2.1.5 鸟类 (10)2.2 建设项目环境影响评价范围 (11)3 建设项目环境影响预测及拟采取的主要措施与效果 (11)3.1 建设项目的主要污染源情况 (11)3.1.1 施工期 (11)3.1.2 运行期 (12)3.2 评价范围内的环境保护目标分布情况 (12)3.3 主要环境影响及其预测评价结果 (15)3.3.1 水质环境影响 (15)3.3.2 对海洋生态和渔业资源环境的影响 (15)3.3.3 水文动力及冲淤环境 (16)3.3.4 沉积物环境 (16)3.3.5 鸟类生境影响 (16)3.3.6 海域开发影响 (16)3.3.7 对敏感目标影响 (17)3.3.8 其他环境影响 (17)3.4 环境风险评价 (18)3.5 环境保护对策措施 (19)3.5.1 施工期环保措施 (19)3.5.2 运行期环保措施 (19)3.6 环境影响的经济损益分析 (19)3.7 拟采取的环境监测计划及环境管理制度 (20)3.7.1 环境管理 (20)3.7.2 环境监测计划 (20)4 公众参与 (20)4.1 公众参与形式与内容 (20)4.2 公示结果 (21)5 环境影响评价结论 (21)说明本内容由上海勘测设计研究院有限公司编制,并经中国联合网络通信集团有限公司确认,同意提供给海洋主管部门,作为新跨太平洋(NCP)国际海底光缆工程上海南汇(S3)段环境影响评价审批受理信息公开。
海底光缆铺设流程图架设跨洋光缆,连接美国和日本,光缆架设完成后,将会给亚洲地区带来更加快速的网路。
很多人都知道光缆是连接互联网的要素,但很少人知道跨洋光缆架设起来有多困难和麻烦。
下面就由笔者为大家科普一下海底光缆的架设方法。
特殊的船架设跨洋光缆需要使用光缆船。
铺设时要把一大卷光缆放在船上,目前最先进的光缆铺设船可以载重两千公里的光缆,并以两百公里/天的速度铺设。
这对船来说是一个很大的考验,因为他们必须承受更加苛刻的环境和水压。
铺设光缆的原理就是将光缆的一端固定在岸上,船会慢慢向外海开动,并逐渐吧光缆沉入海底。
光缆铺设船的另一个部分是海底的挖掘机,它一开始将放在岸上,并连接光缆的固定端。
它的作用有点像耕田的犁,对于光缆来说,它就是让光缆沉入海底的配重物。
挖掘机将由船拖曳前进,并完成三个工作。
第一是利用高压水柱冲开海底的泥沙,并形成光缆沟;第二是通过光缆孔铺设光缆;第三是埋线,将两侧的泥沙覆盖在光缆上。
简单来说光缆铺设船就是放缆线的,而挖掘机才是真正铺设光缆的。
但是跨洋光缆比较粗,柔韧性也比较差,所以船的前进速度要严格控制。
另外,在地形崎岖的海底,需要机器人不断探测最佳路径,防止岩石损坏光缆。
特殊的光缆现实中的光缆长这样。
你可能看不出来,但外面一层层的螺旋结构都是为了保护里面几根细细的光纤。
从外到内分为:聚乙烯层、聚酯树脂、钢绞线层、铝制防水层、碳酸树脂层、铜管、石蜡、烷烃层,最后才到光纤。
这么多层的保护都是为了防止海水的腐蚀,外层的聚合物层是为了防止海水和加固钢缆反应产生氢气,即使外层真的被腐蚀,内层的铜管、石蜡、碳酸树脂也会防止氢气危害到光纤。
但不管这个机制设计得多么好,光纤还是会损坏的,一般来说,光缆的寿命是25年。
真正的困难在于维护即使铺设得再完美光缆也很容易被损坏,有时船舶经过或者锚会误触光缆,大型的鱼类也会不小心破坏光缆外壳。
2006年台湾的地震引起多处光缆损坏,甚至敌军也会蓄意破坏光缆。
互联网的血管:全球海底光缆竟然是这样的(高清分布图)信息时代的基础是埋在海底的光纤电缆,它们连接着不同的大陆和人类文明最遥远的角落。
下面这 11 张地图绘制出了互联网的血管:海底光纤电缆。
99% 的国际通讯是通过海底电缆完成的,我们都在用卫星其实是一个误解。
电视用卫星,互联
网主要用海底电缆。
你会发现无论是多小的岛上可能都有电缆穿过,而且这些电缆会绕着地震带走。
13 亿人原来只有两个点地方和外界相连,怪不得在北京上个外网速度这么慢。
(这科学吗?)
不丹、尼泊尔这些没有海岸线的国家更惨,只能靠邻居。
海底电缆最大的威胁是渔船和地震。
福岛海啸期间周边一半的海底电缆都被损坏了。
有的地方忙得都没有办法游泳了吧!
非洲周围看起来非常有序。
但是非洲的海底电缆少,一旦有损坏,可能全国都上不了网。
你在看这些地图的时候有没有脑补嗖嗖嗖的音效?
嗖嗖~
via CNN
资料:2009年全球海底光缆分布图 ↑点击看大图(原文章已由1+转码,以便在移动设备上查
看。
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中国海底光缆大揭秘(图解)中国国际海底光缆网络图解1986年,美国ATT公司在西班牙加那利群岛和相邻的特内里弗岛之间,铺设了世界第一条商用海底光缆,全长120公里。
1988年,美国与英国、法国之间铺设了世界第一条跨大西洋海底光缆(TAT-8)系统,全长6700公里,含有3对光纤,每对的传输速率为280Mb/s,中继站距离为67公里。
这标志着海底光缆时代的到来。
海底光缆是目前世界上最重要的通信手段之一。
目前,全世界超过80%的通信流量都由海底光缆承担,最先进的光缆每秒钟可以传输7T(1T等于1024G)数据,几乎相当于普通1M家用网络带宽的730万倍。
通过太平洋的海底光缆已经有五条,每天有数亿网民使用这些线路。
中国第一条海底电缆是清朝时期台湾首任巡抚刘铭传,在1886年铺设通联台湾全岛以及大陆的水路电线,主要作为发送电报用途。
到1888年共完成架设两条水线,一条是福州川石岛与台湾沪尾(淡水)之间的177海里水线,主要是提供台湾府向清廷通报台湾的天灾、治安、财经,并提供商务通讯使用;另外一条为台南安平通往澎湖的53海里水线。
福建外海川石岛的大陆登陆点依旧存在,但是台湾淡水的具体登陆点已经不可考。
海底线缆经常会结上厚厚的海底衍生物中国光纤通信发展史我国光通信起步较早,1969年,邮电部想靠大气传送光信号来实行军用通信,邮电部武汉邮电科学研究院(当时是武汉邮电学院)接受任务,便开始光纤通信研究。
当时光纤通信技术在欧美发达国家也才刚刚起步。
我国处于封闭状态,一切都要靠自己摸索。
由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机的正确技术路线,使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路。
就研制光纤来说,原料提纯、熔炼车床、拉丝机,还包括光纤的测试仪表和接续工具也全都要自己开发。
1976年上半年,武汉邮电学院讲师赵梓森和同事们拉制出了我国第一根200米光纤样品。
1979年,他和同事们拉制出了我国第一条实用光纤,每公里衰耗为4分贝。
海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!!周烨琦#王!锐=+##d中英海底系统有限公司&上海!=$$=A $'=d 上海交通大学船舶工程与建筑工程学院海洋工程国重点实验室&上海!=#$=A $$摘要!海底光缆是现代国际通信的主要基础设施%海底沙波运动的存在&给海床上光缆铺设时放缆余量的计算带来困难%如果放缆余量偏少则会造成铺设完的光缆在沙波两个波峰间存在悬空段&悬空段光缆在洋流和内波的作用下产生的涡激振动及与底床的往复运动会产生磨蚀&因而缩短光缆安全寿命%因此&海底光缆工程设计时&合理计算放缆余量是十分主要的工作内容%本文探讨海底沙波的成因+沙波床面上光缆受害的机理&分析了光缆放缆余量的计算方法&为海底光缆工程设计提供参考%关键词!海底光缆'沙波'波高'波长'放缆余量中图分类号 k "B E (=文献标志码L 文章编号 =$F B !=F !#=$=E $$#E B $B /0* #$(#=$T !",**9(=$F B !=F !(=$=E ($A (=$X +63:&+5&061:$)#-*+&\&/60-)'0+(M &K &(&-)*+#(*0+06S &+9(M D &/:+/#+5;60-G ,(*5#3H 0)):+*5#(*0+H #$3&S #;*+9Z e K k f *i&#R CL ^`O 8&=+W !"#2&,()272G $#:Z E *)2&%M 2B %D 2&%*&8.*Z D %.,4567845#$*&;$*2@>>@K >5.$2&*?@"#$*&;$*2h 2*,I ,&;e &2C %)G 27f 5#+$,,D ,-/*C *Dd )+$27%+7:)%50+%*&Q.2C 2D H &;2&%%)2&;5#7*7%]%f 6*Z ,)*7,)f ,-0+%*&H &;%&%%)2&;5#$*&;$*2@!>@K >5.$2&*X 4$'(-#5(!N 85:2-&3*,19&/26/,::83&/29&,3/256*02-*97*:2&3&3.-209-8/98-*.,-:,+*-3&39*-329&,326/,::83&/29&,3J ?8*9,97*1-*0*3/*,.83+*-D 29*-5*+.,-:0R 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年&连通欧洲和美国全长"!$$[:的海底光缆建成%之后海底光缆通信技术得到了蓬勃的发展(#+=)%海底光缆的通信容量大+可靠性高+传输质量好&是现代国际通信的主要基础设施&承担世界上绝大部分互联网越洋数据和长途通信业务&在国际通信中起到重要的作用(E)%中国拥有绵长的海岸!基金资助*国家自然科学基金项目#B =#!#="T$%作者简介*周烨琦##F T F ,!$&男&硕士&主要从事海洋工程领域的研究工作%;M :2&6*26*)3a 7,8$7,9:2&6(/,:%通信作者*王锐##F T !,!$&男&博士&主要从事水力学+海岸动力学等领域的研究工作%;M :2&6*D B E $!$!B F "$0h98(*+8(/3%第#$卷!第A 期!=$=E 年#=月海洋工程装备与技术K U ;L ^;^`V ^;;O V ^`;Y k V >I ;^_L ^?_;U e ^K b K `f],6(#$&^,(A?*/(&=$=E!#E "!!海洋工程装备与技术第#$卷线长&且岛屿众多&大力开发建设中国沿海地区海底光缆通信系统&对于推动整个国民经济信息化进程+巩固国防具有重要现实意义%海底光缆铺设时采用的余量不但关乎建设成本&而且决定建设质量%海底光缆按其所在的位置可分为岸端+浅海和深海E 个部分%不同位置的水动力条件及受抛锚影响程度不同&铺设时放缆余量应该不同(A)%放缆量控制是光缆深海铺设准确性的重要手段(B)%如果没有足够的放缆量&光缆张力过大&光缆触底后无法紧贴海床轮廓&产生悬跨'如果放缆量过多&光缆太过松弛&触底光缆会出现绳套&光缆维修等产生的张力可能导致绳套出现扭结等故障%因此&须沿路由合理地分布放缆余量&以保证既紧贴海床轮廓不产生悬跨&也不出现绳套现象%从工程经验统计来看&海底光缆路由的平均放缆余量通常为E G ""G (A +")&且由于海底光缆往往很长&放缆余量的变化范围很大&其具体的取值方法尚缺乏科学支撑%江伟等(")针对深海光缆分析了海底光缆敷设施工余量控制的原理&将海底光缆余量分为区域余量+底部余量和释放余量&并提出了一种控制软件的操作流程和实施技术%郭俊宇等(!)通过模糊>V ?实现深海海缆定余量速度控制方法&当海底斜面角度发生大幅度变化时&可对设定余量进行自动修订&计算出符合当前船速+海底斜面角度施工的修订余量%但由于海底光缆的铺设通常应避开存在海底沙波运动的区域(A +T)&余量计算与控制不需要考虑沙波的影响&现有关于深海海缆铺缆余量的计算方法尚未考虑沙波因素%然而&沙波存在的区域往往范围广阔&如果避开它则显著增加光缆工程成本&有时&光缆路又别无选择地通过沙波海域%王伟平等(F)在对亚洲快线海底光缆香港段路由条件的调查中&发现大量沙波地貌&认为沙波移动会造成已铺设光缆的出露+悬空甚至移动等不良地质现象&危及光缆的安全&海缆的埋深和放缆余量需谨慎考虑%为此&本文将重点探讨海底沙波对光缆铺设余量计算影响等相关问题%首先&从海底沙波的成因+沙波床面上光缆受害的机理入手分析&进而得到可靠的光缆放缆余量计算方法%!!海底沙波的成因及几何特征#(#!海底沙波的成因海底地形地貌非常复杂&底床泥沙在波浪或潮汐等水动力作用下会形成大范围的沙波%海底沙波在我国大陆架海域普遍存在&且深水沙波规模和分布范围往往比近岸浅水区的大得多(#$)&而海缆铺设时不可能完全避开沙波区域%为使海缆铺设时具有合理的放缆余量&保证其安全使用寿命&需要分析海底沙波的成因和几何特征&以得到合理计算放缆余量的方法%由于海底洋流的存在&达到超临界状态的挟沙水流#弗汝德数U -,#$会形成深水沙波的床面形态(##)%产生沙波有两个必要条件*##$床面泥沙颗粒在水流的作用下可以产生运动&水体对底床的切应力+5必须大于底床颗粒运动的临界切应力&即*+5,,/-#!0W !$8B $##$式中&,/-为底床泥沙颗粒粒径8B $对应的起动希尔兹数'!0为底床泥沙的容重&^":E'!为水的容重&^":E'8B $为底床泥沙中值粒径&即小于该粒径的颗粒占沙样总重量的B $G &:%通常&能起动床面泥沙颗粒的临底水流为紊流%依据普朗特紊流理论&其紊流切应力可以表达为+V -D =+:+'#$=#=$式中&+为切应力&>2'-为水体密度&['":E'D 为掺混长度&:':为流速&:"0''为临底高度&:%+:V #D +-槡+'#E$对于临近海底&假设底床上的切应力为+$&水体掺混长度D V .'&.为卡门常数%式#E $积分可得临底的流速分布遵循对数关系*:V #.+5-槡63'Y .#A$假设高出平均床面8B $处的流速为$&则.VW #.+5-槡638B $#B$将#B$代入#A$得*:V #.+5-槡63'8B $#$#"$因此&床面泥沙颗粒在水体作用下能够运动的条件是+5,-.:,/-#!0W !$8B $63'8B $#$-./0=#!$#=$底床泥沙颗粒运动必须以推移质运动形式第A期周烨琦&等*海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!#E!!!!进行&而非悬移质运动形式%参与沙波形态演变的泥沙必须在沙波的背水面淤积下来%如果泥沙起动后直接成为悬移质&则无法淤积在背水面%#(=!海底沙波尺度深海沙波的尺度与当地洋流大小及方向+海底坡度以及海底床沙质特性等因素有关&在砂质海床上往往出现不同尺度的沙波%对于均匀流环境&沙波的几何特征如图#所示%海底沙波的高度为/&长度是前坡长度D.和背面坡长度D6之和6V D.Y D6%平均而言&前坡长度D.是背面坡长度D6长度的E倍(T)&即D.V E D6&D6V6"A %图#!沙波的几何特征!!在海洋环境下&I20*66&等(#=)观察东地中海黎凡特盆地#b*4239@20&3$海底&发现大范围不对称沙波&如图=所示%一类是新月形的沙波&波高E B"B$:&波长T E$"#A"B:&背流和迎流面的坡度分别为#=(=n"=E(!n和A(#n""(A n'另外一类有轻微弯顶部平行分布的沙波&其波高B"E$:&波长F#$"#"!$:&陡度大于B$&背流和迎流面的坡度分别为!(E n"=("n和E("n"$(B n%在我国南海和台湾海峡附近均存在大范围的大尺度海底沙波&在东沙群岛和台湾岛水深=#$$"E$$$:的海底存在波长为#(E"E(B[:+波高为#$"!!:的沙波(#E)%在南中国海的北部发现了东沙西沟+西台湾海峡+南台湾海峡和澎湖西沟A个沙波区域&波长可达=(T" !(=[:&波高可达E$""$:(#A)%当波峰与海沟方向正交或倾斜时&无论是在下坡方向还是随着离海沟距离的增加&泥沙波的尺寸都会逐渐减小%目前&尚缺乏对深海沙波尺度的理论研究&预测深海沙波只能采用明渠均匀流条件下沙波尺度计算公式%图=!b*4239@20&3海底的沙波分布!!在均匀流条件下沙波尺度计算方面&国外的代表性学者]23O&h3对水深大于$(#:的T A组美国水道试验站等完成的实验数据#泥沙粒径$(#F$"#(E B::$和==组野外数据#泥沙粒径$(E B"E("::$进行了回归分析&提出沙波高度和长度的计算公式(#B)*/TV$[##8B$T#$$[E##W*W$[B I$#=B W I$#T$/V$[$#B8B$T#$$[E##W*W$[B I$#=B W I$#F$!#E T !!海洋工程装备与技术第#$卷式中&I 为泥沙的状态参数&T 为水深&:%I Ve i +e +/-#$=W ###$$其中&/为波高&:'0为波长&:'T 为水深&:'e i +为沙粒摩阻流速&:"0&e i +V #;$[B".i $\e &而.i V #T 6,'#$Z "8F $$为谢才系数&e 为近底平均流速&:"0'e +/-为泥沙起动的临界摩阻流速&:"0'8F $为累计粒度分布数达到F $G 时所对应的颗粒粒径&:%在国内&代表性成果为武汉水利水电学院给出的公式(#")*/T V $[$T "e ;槡T #$T8B $#$#"A###$值得注意的是&上述公式在推导过程中采用的实验水深较浅&底床的相当光滑度#T "8B $$小&沙波尺度的发展受到抑制%而海洋中的水深相对河道而言则大得多&沙波尺度得到更多发展空间%鉴于床面上流速分布是底床切应力的决定要素&以及海洋临底流速和明渠流平均流速分布的相似性&上述公式中的水深应该取海洋近底层的边界层厚度&而非全海水深%动量边界层的计算公式(#!)如下**V*+63E $[E*+8#$Y =*+63=E $[E*+8#$##=$其中&*为动量边界层厚度&:'*+为边界层厚度&:'8为底床颗粒泥沙粒径&:%在水槽试验或天然浅水试验中&边界层厚度一般由流动深度决定&*+V T %B !光缆长度余量分析=(#!沙波上铺设光缆的放缆余量计算方法光缆的放缆余量M 以百分比表示如下*M V L 5W L 0L 0\#$$G ##E$式中&L 5为某一时段内的海底光缆布放长度&:'L 0为该时间内的海缆施工船只航行的距离&:%铺设在深海海底的光缆须完全贴合在海床上%因此&一个完整沙波上铺设光缆的最小长度应为6#V 6.Y 66V +#D =.Y 2槡=Y +=D =6Y 2槡=##A$式中&+#++=分别为前坡的形态系数和后坡的形态系数%对于对称正弦波型沙波&+#V +=1#[E%如果两波峰之间的放缆量小于6#&则在两个相邻波峰之间&海底光缆触底后无法紧贴海床上的沙波坡面而悬空%洋流和内波的不断作用导致悬跨的光缆涡激振动&最终导致材料疲劳而失效%这种往复振动促进光缆底下海床泥沙的流化&增大水流对光缆的淘刷能力%两个波峰间光缆悬空&临底的高浓度悬移质泥沙不断流过光缆&时刻产生磨蚀&缩短光缆安全寿命%因此&沙波对光缆余量的增量应该为M V +#D =.Y 2槡=Y +=D =6Y 2槡=W #D .Y D D $D .Y D 6\#$$G ##B$将D .2E D 6代入上式可得M V E A +##Y2E D 6#$槡=Y #A +=#Y 2D 6#$槡=W #()\#$$G ##"$利用泰勒级数展开*#Y2E D 6#$槡=V #Y #=2E D 6W#T 2E D 6#$=Y 4##!$#Y2D 6#$槡=V #Y #=2D 6W#T 2D 6#$=Y 4##T$近似地&+#V +=V .%则沙波对光缆放缆余量的增量应为M V E .A Y .T 2.D 6W.F "2D 6#$=Y .A Y (.T 2D 6W .E =2D6#$=W #)\#$$G ##F$M V =B .W #Y 2.D 6W."2D 6#$=()#=$$将D 6V 6"A 及.V #[E 代入上式&得M V $[E Y #[E 26W B [="26#$=()\#$$G #=#$值得注意的是&]23O &h3的研究认为(#A)&在明渠流的作用下&261#"![E &则相应的M V A ["=G %第A期周烨琦&等*海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!#E F!!!但由于试验水深有限&物理试验的波高可能相对偏高%因此&在光缆工程设计时&这个数值可能存在一定的误差&仍然需要高精度的海底沙波观测&进一步地验证&如采用海底声纳扫描观测沙波&其空间分辨率可达米级(#T)%=(=!放缆余量计算方法的应用不同大洋海底&由于洋流大小+方向不同&海底底质不同&以及海底坡度的变化&沙波的高度与长度会随时空而不断发生变化&放缆余量百分比也将不同%例如&在南中国海的北部发现了东沙西沟+西台湾海峡+南台湾海峡和澎湖西沟A个沙波区域&波长可达=(T"!(=[:&波高可达E$""$:%为消除沙波段的悬空&平均放缆余量应该增加#(E 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A((!)江伟&邵振宇&栗之炜(深海海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的应用(H)(海洋开发与管理&=$#T&E B#T$*F$F A((T)]23O&h3JN*+&:*39_-2301,-9R>2-9V V V S@*+%,-:023+ L6684&26O,8'73*00P H Q J H,8-326,.e<+-286&/;3'&3**-&3'R #F T A R##$W#=X S#"F E#T F#J(F)王伟平&张志强&秦宇博&等(亚洲快线海底光缆香港段路由条件及评价(H)(海洋测绘&=$#!&E!#A$*!#!B((#$)鲍才旺&姜玉坤(中国近海海底潜在地质类型及其特征(H)(热带海洋&#F F F&#T#E$*=A E#((##)I2&*-R c J b J R>2866R U J c J R U2-*00R?J CJ R*926J N85:2-&3* %23?*4*6,1:*39O*4*26*+5<V39*'-29*+e&'7O*0,689&,32920*90.-,:b2H,662%23R K..07,-*U26&.,-3&2R kJ N J L P H Q J H,8-326,.N*+&:*392-<O*0*2-/7R=$=$R F$W B X S A"T A!F JP#=Q I20*66&R]J RI&/266*.R L J R^,-:23+*28R L J R*926J L/9&4* %2869&3'U,39-,60@*+.,-:?*4*6,1:*39,32?**1M D29*-%23 P H Q J`*,6,'<R=$=#R A F W#=X S#A F B#B$$JP#E Q Z7,3'R`J R U2-9&'3<RIJ H J@J R c823'R Z J R*926J U</6&/ N9*1026,3'97*N,897_2&D23N7,2623+C*09>*3'78 N85:2-&3*U23<,30,397*^,-97*209*-3U,39&3*3926N6,1*,.97*N,897U7&32N*2P H Q J`*,6,'&/26N,/&*9<,.L:*-&/2 @866*9&3R=$#B R W#=!X S T$A T=A JP#A Q c823'R Z J R Z7,3'R`J RC23'R b J*926J R 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跨洋海底光缆系统技术及其发展自从1985年世界上第一条海底光缆问世以来,海底光缆的建设在全世界的得到了蓬勃的发展。
海底光缆以其大容量、高可靠性、优异的传输质量等优势,在通信领域,尤其是国际通信中起到重要的作用。
由于海底光缆系统是应用于特殊的物理环境中的光通信系统,与陆地光缆系统相比相应的系统设计更加复杂,面临的技术难题更多。
另外,由于海底光缆系统设计容量大、建设期长,其技术发展比同期陆地光缆系统相比一直保持领先。
海底光缆系统结构图1所示为一个典型的跨洋海底光缆系统,从图中可以看出海缆系统主要分为水下设备和岸上设备两大部分。
图1跨洋海底光缆系统示意图水下设备主要包括光缆(Cable)、光放大器(OpticalAmplifier)和水下分支单元(BranchingUnit)。
海底光缆除与陆地光缆相同的光纤以及更为加强的铠装保护之外,还有一个重要的组成部分就是远供电源导体,导体电阻小于1欧姆/公里,远供导体将电流输送到海底中继器,海底中继器分流并利用海水作为回流导体,完成电源远供过程。
海底分支单元实现海底光缆的分支和电源远供的倒换。
岸上设备主要包括线路终端设备(LineTerminalEquipment)、SDH设备、远供电源设备(PowerFeed Equipment)、线路监测设备(Line Monitor Equipment)、网络管理设备(Network Management Equipment)以及海洋接地装置(Ocean Ground)等设备。
线路终端设备负责再生段端到端通信信号的处理、发送和接收;SDH设备承载在线路终端设备之上,在环形网络的情况下,形成环路自愈保护;远供电源设备通过光缆远供导体向海底中继器馈电并通过海水和海洋接地装置回流,远供采用高电压、小电流的方式,供电电流在1安培左右,供电电压可高达几千伏;线路监测设备自动监测海底光缆和中继器的状态,在光缆和中继器故障的情况下,自动告警并故障定位。
海底光缆大揭秘图1 揭秘海底光缆变迁史海底光缆是目前世界上最重要的通信手段之一。
1986年,美国ATT公司在西班牙加那利群岛和相邻的特内里弗岛之间,铺设了世界第一条商用海底光缆,全长120公里。
1988年,美国与英国、法国之间铺设了世界第一条跨大西洋海底光缆(TAT-8)系统,全长6700公里,含有3对光纤,每对的传输速率为2 80Mb/s,中继站距离为67公里。
这标志着海底光缆时代的到来。
1989年,跨越太平洋全长13200公里的(TPC-3)海底光缆也建设成功,从此,海底光缆就在跨洋洲际海缆领域取代了同轴电缆。
铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜,改用光缆只需几吨石英玻璃材料就可以了。
与昂贵的铜材相比,沙石中就含有石英,几乎取之不尽。
此外一根头发般细小的光纤,其传输的信息量相当于一捆饭桌般粗细的铜线。
一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话,而一对细如蛛丝的光导纤维理论上可以同时接通一百亿路电话!据不完全统计,从1987年到2001年,全世界大大小小总共建设了170多个海底光缆系统,总长近亿公里,大约有130余个国家通过海底光缆联网。
目前,全世界超过80%的通信流量都由海底光缆承担,最先进的光缆每秒钟可以传输7T(1T等于1024G)数据,几乎相当于普通1M家用网络带宽的730万倍。
通过太平洋的海底光缆已经有五条,每天有数亿网民使用这些线路。
海缆通信技术的变迁海底线缆通信已有一百多年历史,1850年盎格鲁-法国电报公司开始在英法之间铺设了世界第一条海底电缆,只能发送莫尔斯电报密码。
1852年海底电报公司第一次用缆线将伦敦和巴黎联系起来。
1866年英国在美英两国之间铺设跨大西洋海底电缆(The Atlantic Cable)取得成功,实现了欧美大陆之间跨大西洋的电报通讯。
1876年,贝尔发明电话后,海底电缆具备了新的功能,各国大规模铺设海底电缆的步伐加快了。
1902年环球海底通信电缆建成。
中国互联网连接外部世界四个入口与八条海底光缆秦为胜世界第一个互联网起源于美国,当时的网络只用于军事方面,当时主要是将计算机连接起来,能做的也就是简单通信了。
1993年,当中国第一个互联网络——中关村示范网实现互联的时候,当时的创建人钱华林也许没有想到,短短二十多年间,中国互联网事业发展竟然如此迅猛。
在1994年4月中国教科网CERNET接入国际互联网,它也是最早接入的互联网,其管理中心在清华大学,这是中国首次实现与国际互联网的完全连接。
近年我国移动互联网飞速发展,特别是互联网应发展迅速,支付宝、共享单车、网购与高铁一起成为新时期我国“新四大发明”。
中国互联网连接外部世界只有4个入口(登陆站)和8条海底光缆(不包含香港、台湾)。
一、中国互联网连接外部世界四个入口:我国于1989年开始投入到全球海底光缆的投资与建设中来,并于1993年实现了首条国际海底光缆的登陆(中日之间C-J海底光缆系统);随后在1997年,我国参与建设的全球海底光缆系统(FLAG)建成并投入运营,这也是第一条在我国登陆的洲际海底光缆;而时间来到2000年,随着亚欧海底光缆上海登陆站的开通,我国实现了与亚欧33个国家和地区的联接,也标志着我国海底通信达到了新的高度。
登陆点方面,目前我国的登陆站设立在三个城市的四个地区,分别是山东青岛登陆站(隶属中国联通)、上海崇明登陆站(隶属中国电信)、上海南汇登陆站(隶属中国联通)和广东汕头登陆站(隶属中国电信)。
二、连接世界的八条光缆:1、亚太2号海底光缆,全长1.9万公里,主要连接中国、日本、韩国、新加坡、马来西亚等地区,其中大陆地区的登陆站为上海和汕头。
2、东亚海底光缆系统和城市到城市海底光缆,全长3.68万公里,主要连接了中国大陆、香港、日本、韩国、台湾、新加坡和菲律宾等地区,其中大陆地区的登陆站为青岛和上海。
3、中日海底光缆,全长1300公里,主要用于中国和日本间的国际长途电话业务和数字电路业务,其中大陆地区的登陆站为上海。
全面解读全球海底光缆发展及我国海缆分布概况讯石光通讯网发布时间:2015/6/30 11:48:08 编者:iccsz点击277次摘要:其实所谓的全球互联网,就是世界各国的网络相互联接而组成的超大型局域网,其中实现洲际间的联接靠的是卫星通信和海底光缆。
ICCSZ讯让我们将时间回拨到上世纪50年代,那时候,不同计算机用户和通信网络之间进行常规通信的需求开始萌发,这也促使了分散网络、排队论和数据包交换等研究相继出现;随后,ARPAnet(阿帕网)于60年代问世,并于1973年扩展成为互联网;之后一年,ARPA的罗伯特·卡恩和斯坦福的温登·泽夫提出了TCP/IP协议,终于定义了在电脑网络之间传送报文的方法...,互联网大发展的序幕由此拉开!全球互联网的发展史可追溯到上个世纪50年代,那么我国又是何时接入(国际)互联网的呢?对此,业界较为认可的时间点是1994年4月,中国与国际的64K Internet 信道开通(借助国际卫星信道接入),这也被认为是中国“走向世界”的一个转折点。
然而不得不说的是,这次我们与世界的沟通,还仅仅是“窄带”沟通,能做的也仅仅是让国内的几百名科学家“体验”收发电子邮件...。
那么今天我们所享受到的互联网“宽带”沟通又是如何实现的呢?答案就是海底光缆。
其实所谓的全球互联网,就是世界各国的网络相互联接而组成的超大型局域网,其中实现洲际间的联接靠的是卫星通信和海底光缆。
不过考虑到卫星通信带宽有限且价格不菲,因此全球90%以上的国际数据都是通过海底光缆进行传输的,也就是说,基本上是海底光缆构建了今天的全球“宽带”互联网!比互联网早100年的海底通信两大发明引领两次变革说起海底通信,其历史比互联网还要早100年,只不过当时的海底通信还是借助电缆来实现的——1850年盎格鲁-法国电报公司开始在英法之间铺设了世界第一条海底电缆,当时只能发送莫尔斯电报密码;而到了1866年,英国在美英两国之间铺设全成了跨大西洋海底电缆(The Atlantic Cable)的成功铺设,首次实现了欧美大陆之间跨大西洋的电报通讯。
浅谈海底光缆光缆做为通信系统的载体,其应用的历史已经超过30年。
按照不同的应用环境光缆又分为很多种类,大多数通信设计者对陆地光缆的种类都很熟悉,但是海底光缆却了解较少,另一方面,随着我国经济的快速发展,海底光缆的建设越来越多,因此通讯设计者有必要对海底光缆进行一定的了解,本文将简要的介绍海底光缆系统。
一、海底光缆的现状随着我国通信需求的高速增长,国际间早期的卫星通信早沦为海底光缆通信的配角,海底光缆自上世纪八十年代光缆传输系统商用成熟之后就蓬勃发展,现在我国大陆的国际电路,尤其是跨洋国际电路更是绝大多数容量都承载在TPE、APCN2等国际海缆系统上。
随着我国对海洋的开发,我国的国内海缆系统建设近年来也日渐增多,近十年来除了烟台一大连海缆、徐闻一海口海缆等较大的国内海缆外,我国至沿海岛屿的海缆建设也逐渐增多,大大的完善了我国通信网的结构。
二、海底光缆系统的技术特点海底光缆系统与陆地光缆系统相比既有很多相似之处,也有很多独特之处。
与陆缆相比,海底光缆内使用的光纤除了陆缆常采用的G.652和G655夕卜,还有海缆专用的G.654光纤,以上三种光纤的主要指标如下表:表海底光缆主要光纤类型及主要指标从上表可以看出,G654光纤与G.652光纤类似,只是衰减略小,需要注意的是G.654光纤是纯硅光纤,一般1个跨段内不与其它光纤混用,这是因为G654 光纤与其它光纤的接头衰耗很大,但需要注意的是G.654光纤最好在水中存放,若长时间暴露在空气中,衰耗会逐渐增大,这就是G.654光纤基本上只在海缆中得到应用的原因。
海底光缆可按照海底光缆传输系统是否有中继器分为有中继型海底光缆和无中继型海缆。
二者最主要的区别就是中继型海缆内有海缆远供系统专用的铜导体,无中继型海底光缆则无需此铜导体。
中继型海缆系统光放之间的距离多按照事先测算的系统设计施工。
一般我国近海的岛屿与大陆的海缆多为无中继型海缆系统,而跨洋国际海缆则必须是中继型海缆系统。
一张图了解全世界海底电缆的整体分布
佚名
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2014(0)23
【摘要】[导读]深埋在海底的电缆其实是全球化能持续不断发展的重要基础,这些电缆将全世界都联系在一起,由于我们越来越依赖互联网,因此这些海底电缆每年都在增长以维持科技的发展腾讯科学讯据国外媒体报道,深埋在海底的电缆其实是全球化能持续不断发展的重要基础,这些电缆将全世界都联系在一起,由于我们越来越依赖互联网,因此这些海底电缆每年都在增长以维持科技的发展。
来自华盛顿电信的统计信息,全球海底电缆自1989年以来达到发展顶峰,在过去25年内,海底电缆从155公里迅猛发展到894万公里,各种信息通过海底电缆传递到世界
各个角落,就像是信息时代的血液在不停流淌,互联网上几乎95%的信息都要经
过通过国与国之间布设的50毫米厚电缆。
【总页数】2页(P1-2)
【正文语种】中文
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吴聪;黄小卫;陈玉
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中国网络光缆出口分布图
2010/10/11
有人利用微软的Bing地图,以及wikipedia的数据,做出了一幅互动式的世界海底光缆分布图。
第二个是上海(6条光缆)。
由于光缆之间存在重合,所以实际上,中国大陆与Internet的所有通道,就是3个入口6条光缆。
下面我们就来仔细说下这6条光缆,具体接点入境点和经过的地区,相信从下面这些光缆的名字和英文缩写,您一定会有种熟悉的感觉!
1. APCN2(亚太二号)海底光缆
带宽:2.56Tbps
长度:19000km
经过地区:中国大陆、香港、台湾、日本、韩国、马来西亚、菲律宾。
入境地点:汕头,上海。
2. CUCN(中美)海底光缆
带宽:2.2Tbps
长度:30000km
经过地区:中国大陆,台湾,日本,韩国,美国。
入境地点:汕头,上海。
3. SEA-ME-WE 3(亚欧)海底光缆
带宽:960Gbps
长度:39000km
经过地区:东亚,东南亚,中东,西欧。
入境地点:汕头,上海。
4. EAC-C2C海底光缆
带宽:10.24Tbps
长度:36800km
经过地区:亚太地区
入境地点:上海,青岛
5. FLAG海底光缆
带宽:10Gbps
长度:27000km
经过地区:西欧,中东,南亚,东亚
入境地点:上海
6. Trans-Pacific Express(TPE,泛太平洋)海底光缆带宽:5.12Tbps
长度:17700km
经过地区:中国大陆,台湾,韩国,美国
入境地点:上海,青岛。