光纜故障如何破？定位打撈再修復

撰文/歐惜慈

光纜故障如何破？定位打撈再修復

撰文/歐惜慈

2006年12月26日晚，臺灣南部海域發生了強烈地震，地震震斷了包括中美海纜、亞太1號海纜、亞太2號海纜等14條海底光纜，使中國大陸用戶至港澳臺地區、美國、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，而修復海底光纜卻需要漫長的過程。臺灣地震造成的光纜損壞，足足用了2個多月才全部修復。那么修復海底光纜到底有多么困難，要用如此長的時間？修復海底光纜的步驟會有多么復雜呢？

故障搜索篇

俗話說，萬事開頭難，對海底光纜斷點的定位是整個海底光纜修復過程的重中之重。

海底光纜出現了故障，第一步就是要查找故障的位置。俗話說，萬事開頭難，對海底光纜斷點的定位是整個海底光纜修復過程的重中之重。對于長度只有幾十千米、幾百千米的海纜來說，測量工作相對簡單，只要用一個名叫“光時域反射儀”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，會產生特殊的反射光，經過計算，就可以得到光纜斷點的位置，這樣測得的結果是非常精確的。但是，如果長達幾千千米的海底光纜出現了問題，就無法用這種方法測量。這是因為為了保證長光纜的信號傳輸，每隔100千米左右就會設置一個中繼站，光時域反射儀發射的脈沖到達了中繼站就不再往前走了，所以用光時域反射儀測量對長光纜來說是不可行的。這時候，只能采用“電壓測試法”，通過測試不同中繼站之間光纜段的電壓來大致找出斷點在哪兩個中繼站之間。至于具體的位置，就要派遣海纜船到現場進行勘查了。這時，需要通過另一個儀器——海纜故障探測儀來慢慢找。海纜故障探測儀的效率可遠遠沒有光時域反射儀的效率高，它的工作方式就是向海底發射信號，在碰到“藏”在海底的光纜后，會反射回來一個接收信號，船上的探測人員會根據信號的位置和強弱來確定故障點的基本位置。為了辨識清楚信號，海纜船需要辛苦地在這100千米的海域范圍內來回逡巡。

海纜船的規模有大有小。在近海海底光纜的修復中，一些只有百噸級的小型海纜船也能夠發揮作用。目前，比較常見的是千噸級別的海纜船。如果遇到很緊急的情況，或者海底光纜的斷點比較深，就需要出動萬噸級別的“巨無霸”了。像2006年臺灣南部海域地震造成的光纜斷裂，足足出動了5艘萬噸級別的海纜船。

海纜船上的人員非常多，除了航海人員以外，專業的海纜修復人員通常有20多個，包括探測員（負責找出故障點的精確位置）、打撈員（負責打撈海纜）、接續員（負責排查故障點,接上備用電纜）、水下機器人系統控制員等。隨著海纜船的自動化程度越來越高，上面的航海人員也越來越少。

2006年臺灣地震之后，中國電信和中國網通反復地聲明，天氣的好壞在很大程度上決定著海底光纜修復的進程。一點不假，想要盡快修復海底光纜，真是要拜托老天爺給點好臉色。不夸張地說，海纜船在深海中尋找海底光纜的故障點無異于大海撈針，盡管確定了故障點的大致位置，但是要想精確地找到故障點，天氣好的時候也需要兩三天的時間。如果遇到天氣惡劣的情況，海纜船接收海底光纜反射回來的信號就會非常模糊；如果風浪太大，海纜船甚至都無法工作，需要去附近的港口避風，這就大大降低了工作效率，使故障點的確定變得更加困難。有時候，一個星期都不見得能找到準確的故障點。臺灣地震造成的海底光纜斷裂用了2個多月才修復，天氣原因是罪魁禍首。

打撈修復篇

很多海域的海底光纜縱橫交錯，打撈時還要小心謹慎，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，都可能使海底光纜重新滑落到海底。

找到了故障點，修復海底光纜的工作可以說是成功了一半，下一步就是打撈有故障的海底光纜段了。對海底光纜的打撈方法有好幾種，但是每種都不簡單。如果光纜所在的海底深度不足2千米，可以遙控水下機器人潛下去，挖出有故障的海底光纜并且切斷，由機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深，就只能靠一種特制的抓鉤來打撈了。收放這種抓鉤的機器非常笨重，一收一放，就要花掉好幾個小時的時間。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器的回收，把光纜拉上水面了。在這個過程中，還可能會出現各種意外。光纜從幾千米深的海底拉上來，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，打撈時還要小心謹慎，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，都可能使海底光纜重新滑落到海底。所以在收回抓鉤的時候，一定要小心再小心，謹慎再謹慎，出現一點差池，都會前功盡棄。

盡管接續員各個都是人中龍鳳，擁有過硬的技術能力，但是也要連續工作十幾個小時，才能接好一個斷點。

在小心翼翼地將故障光纜拉上水面后，就要進行故障的修復了。相比前兩個步驟，海底光纜的修復就“簡單”多了。說它“簡單”，也只是因為修復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，也是相當費時的。在10厘米粗的光纜中，包裹著幾十根甚至上百根光纖，一根光纖有多細可想而知。這會兒，探測員和打撈員終于可以休息一會，而接續員就要出馬了。接續員要做的是：把備用海纜的光纖和剪掉了故障點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在一塊兒，偏一點都不行。旁邊有測試儀器在時刻提醒剛才熔接的那根光纖信號衰減率是否符合標準。一點點偏差都會導致衰減率超標，哪怕只超過合格標準一點點，也要重新接。盡管接續員各個都是人中龍鳳，擁有過硬的技術能力，但是也要連續工作十幾個小時，才能接好一個斷點。接好之后，還要把海底光纜的另一頭撈上來，和新修好的光纜相接，同樣又需要十幾個小時，全部完成之后，接續員要用接頭盒把光纖密封起來，防止海水腐蝕。然后把海纜放回海里，一個故障點才算完全修好。最后，還要用水下機器人在海底將修好的海底光纜進行沖埋，防止人類或海洋生物的活動對海底光纜造成損害。這一切都做完之后，海纜船才可以鳴金收兵。

海底光纜的修復如此的困難，也使光纜的維護顯得非常必要。一般來說，各電信運營商每年都要向專門負責維護和搶修的國際組織繳納數目不小的年費作為維修費用，而國際組織會組織統一的船舶進行海底光纜的維護，一旦海底光纜出現故障，也由國際組織進行維修。海底光纜的價格很昂貴，每千米海底光纜的造價在50萬美元左右，而海底光纜的維護費用也相當嚇人，每年的維護費用相當于工程總投資的10%。