海底电缆有多么重要？从也门胡塞武装发言恫吓将切断海底电缆开始，以美国为首的重要发达国家都对此十分关注，或许整个西方的经济都会因此受到影响。

无独有偶，俄乌冲突开始之前，俄罗斯也曾经有意无意提起过针对美英海底电缆动手的计划，以报复自家输油管道被破坏之仇。

各国媒体在这件事上更是添油加醋，预测海底电缆断掉后一天的损失将会少则千万，多则上亿，总而言之一旦海底电缆出了故障就意味着无比巨大的经济损失和多方面影响。

那么海底电缆的为什么如此重要？损坏后的电缆又是如何被修复的呢？

海底电缆即光缆

从广义的角度上来说，海底电缆应该分为两类。二者一是海底电力运输的一种手段，另一类则是用于电信传输和通信信号传递的渠道。

由于技术的进步海底电缆目前多使用光纤作为材料，所以也被称为海底光缆。制作光纤的原材料为极细的聚乙烯材料，在光纤内部则是运用了光反射原理运行。

近些年来由于新能源广泛使用的风潮，促进了海洋风电等新的能源获取方式的发展，海底电缆这种跨海电力输送的模式逐渐受到重视，成为了新型电力系统的核心环节之一。

我国更是在2020年的联合国大会上表示，将会在未来的十年内把控住碳排放的峰值，并将在2060年以前实现最终的碳中和排放目标。

想要达到这个目标，不但需要大力发展如风电，光伏和环保发电等新技术，同时对于电力储存和传输同样是一个考验，在这个前提条件下，海底电缆的重要性也将提高。

而海底电缆的另一个重要分支，即通信电缆的重要性，很可能还要高于电力电缆。如今人们的日常生活中离不开的互联网网络，恰恰是得益于海底电缆连通了整个世界。

类似的通讯电缆并非新生事物，早在19世纪中叶欧洲就出现了第一条海底通讯电缆，而我国早在清代就已经完成了自己的海底电缆铺设。

得益于高科技的技术发展，如今的海底光缆已经可以达到每秒传输600G以上字节的速度。按照这个效率计算每24小时其传输的信息将是天文数字。

信息社会如果把这些信息同盈利挂钩，就可以轻易得出“光缆一断，损失千万”的结论了。然而财富的损失固然重要，与信息传送相关的军事和其他损失更是难以估量。

正因如此，各国对于海底电缆的铺设和保护都十分重视，一旦海底电缆被破坏或者可能被破坏，都是需要极力避免的情况，所以电缆的施工过程和监控维修就成了一门学问。

海底电缆的铺设

首先海底电缆本身由于其工作环境的不同，对电缆构造也有一些特殊的要求。以光缆为例，光纤核心将会被半固态化合物，钢管，钢丝，抗腐蚀涂装层层包裹。

这些构造各有各的用途，比如抗腐蚀外层是为了避免海水长时间腐蚀造成泄漏，而高强度钢管则是为了抗衡海底无处不在的高压强准备的。

那么如何在海洋环境下，完成电缆铺设这样的巨大工程呢？为了达成这个目标，电缆敷设船应运而生，并成为了目前应用最为广泛的施工手段。

任何一种施工工具的发展，通常是跟随施工目标的发展而变化的。早在海底电缆使用初期，即世界第一条海底电缆铺设的过程中，使用的船舶仅仅是商船改造的产物。

由于当时对于海底电缆的应用范围有限，铺设所选择的地区海面深度较浅，所以反过来影响到了海底电缆的发展速度。直到上世纪80年代，船舶技术改进才让人们看到了曙光。

增强后的船舶侧推力装置和可变的螺距系统，让海底电缆在更加复杂的环境中施工成为可能。这也导致了从那时起开始的海底电缆大规模铺设，专门的电缆铺设船也开始出现。

上世纪九十年代，万吨CLV入水，专业海底电缆铺设船舶第一次为行业树立了标杆。位于这类船舶甲板上的电缆敷设机，则成为了衡量敷设效率的基本指标。

根据工程的特点，敷设机也分为鼓型和线型两种分类。其中线型更适合长时间，长距离的直线敷设中使用；而鼓型敷设机则更为灵活，更能适应大多数施工环境的需求。

整个的敷设过程，如今已经完全使用计算机系统控制。无论是敷设机和船只之间的路由一致性，还是对于铺设速度以及剩余电缆长度，都会被监控并加以综合考量。

如今在电缆铺设方面，尤其是CLV技术方面欧美国家处于领先地位。而由于人类对于信息传导和电力运输的需求不断激增，未来对于电缆铺设工程的要求也无形中提高了。

首先因为海底电缆铺设范围的逐年扩大，拥有长距离作业和承载不同电缆能力和施工能力的敷设船，将会成为未来CLV的必备技能。

而信息技术和自动控制技术的发展，也促使CLV必须在模块化上更进一步，不但在施工整体性上有所突破，更需要兼顾如扫测，检修和水下作业等范畴。

尽管目前的一些CLV，已经具备使用两种不同电缆铺设手段的能力，也可以靠着自带的模块根据不同要求流畅切换，但要达到兼具多种要求切换的目标仍有一定的距离。

更不用说涵盖铺设，监测，维修于一体的CLV了，这种至今仍然存在于构想之中的，未来的多功能一体式海底电缆建造平台，将会成为相关行业日后主要的研究方向。

既然CLV暂时无法做到，那么海底电缆的养护，即日常监测与维修又是怎样完成的呢？

监测与维修

以我国的海底直流电缆检测为例，目前在世界范围内使用的主要技术种类繁多，而监测电缆的切入指标则来自电缆运行相关的四个方面。

其中比较直观的指标包括电缆的温度和载流量。在监测这些指标的过程中，通常使用的是拉曼散射原理克服交叉敏感问题；而载流量指标则需要通过等效热路模型计算；

在应变监测技术方面，由于传统的分布式光纤传感系统虽然具有高分辨率和高精度等测量优势，但应变交叉敏感问题却无法避免，所以逐渐被应变双参量传感技术取代；

受到周围水流和海底震动的影响，电缆自身的扰动监测也变得尤为重要。目前在世界范围内使用的分布式光纤振动传感系统，可以实时监测核心光纤的振动参量，且精度较高；

而海底电缆在路由监测方面，则是使用雷达和AIS监测等手段，从船舶的角度进行介入，在监控的同时避免可能出现的船只落锚损害，以及渔船拖网事故等问题。

如果说监控机制解决的是避免问题，发现问题的作用，那么海底电缆的维修则是解决问题的环节。位于海底的电缆由于环境，生物和人类活动的影响，出现故障并不奇怪。

电缆故障一经出现，造成的经济损失的大小，毫无疑问取决于紧急维修的速度。而通过科学手段找出故障点则是修复过程的第一步。

当损坏位置确定后，维修人员将会在电缆相对位置立好浮标，接下来由潜水员深入水下进行故障探查。当故障部分确认后则会对电缆进行切割，且在切口两端安装防水组件。

不过对于具体电缆故障区域进行维修时，这个过程是在船上进行的。当两端分别被带上维修船切去损坏部分后，将使用备用电缆重新对两端进行连接，并做电量检测。

这个过程可以简单概括为水下调查，点位，打捞，切割，续借，下方等步骤，但是需要注意的是，这种方式仅限于水深在百米以下的情况。

如果在我国南海等水深超过120米的条件下，无论是对于潜水员还是维修人员来说，都是一种风险很大的考验。正因如此，针对深海作业的水下机器人技术才应运而生。

经过测试，如今的水下机器人已经可以在深度达到千米的水下，进行常规的检查和维修工作了。通过人在船上的操作员的控制，携带摄像头等装置的机器人将成为工作主力。

水下机器人不仅仅避免了恶劣环境下，海底电缆维修过程中可能出现的危险，而且从经济的角度上来说，也大大降低了饱和潜水作业中打捞和作业的人工成本。

结语

可以预见未来在海底电缆的铺设，监控和维修过程中，科技的力量将会更多的显现出来。人类为了改变世界创造的一切，都将最终用于反哺自身。

参考资料

1《海底电缆的安全性探讨》

2《海底电缆敷设船及相关施工设备研究综述》

3《海底电缆应急修复技术研究及应用》

4《高压海底电缆监测技术与应用综述》