海底电缆/光缆的应用历史

1.海军水听器阵列

海底电缆用于声波监视系统（Sound Surveillance System，SSS）是海底电缆最早和距离最长应用的例子。SSS的历史与反潜战争（Anti-Submarine Warfare，ASW）紧密联系在一起。第二次世界大战后，美国和苏联都获得了德国的XXI型潜艇。苏联创建了使用与此类似潜艇的强大海军，美国意识到了可能受到的威胁，所以美国海军积极开发应对措施。他们发现，在海中传输的低频声波可用于声波定位和测距（Sound Fixing and Ranging，SFR），提供探测潜艇的手段。在海军研究机构的指导下，1951年，在巴哈马伊柳塞拉岛，西部电子公司安装了第一个SSS阵列。该阵列成功演示后，沿美国和加拿大东西海岸安装了SSS系统。该系统使用了几十年，直到苏联Walker间谍团伙告密，开始部署寂静的核潜艇为止。20世纪80年代结束前，SSS最初的使命不再有效。从1991年开始，由SSS阵列收集的声波信号由美国国家海洋和大气当局（NOAA）和太平洋海事环境实验室（PMEL）使用，用于实时探测地震事件。

2.地震监视

1978年，在日本太平洋海岸静冈县安装了最早的电缆地震和海啸预警系统，使用了120km长的同轴电缆，在3000m水底安装了地震仪和海啸仪。

1996年，日本国家地球科学和灾难预防研究所（NIED）在东京南部署了用光缆连接的海底地震仪。用125km长的光缆，连接距离互不相同的6个地震站和3个海啸压力传感器，建立了地震和海啸监视光缆系统。每个地震站使用两个传感器，一个用于短期地震仪，一个用于加速度传感仪。传感器深度范围875～2125m。该系统设计安装、光缆铠装、拽埋方法和路由选择均与电信系统相同。该系统使用12根光纤的光缆，每个传感器盒使用一根光纤传输数据到岸边，一根光纤提供综合控制信道。其余两根光纤用于故障定位。

2013年，在日本海岸外有20个传感器节点的密集海床网络基础上，又增加7个本地系统，每个系统由两个或三个传感器阵列组成，用于地震和海啸监视。收集到的数据用于开发海啸特性模型，定位海啸源头。

3.退役光缆的再利用

HAW-4是1989年开通运行的TPC-3的一部分，TPC-3退役前使用280Mbit/s再生中继器，传输100Mbit/s快速以太网数据。而2011年部署的阿罗哈（ALO-HA）电缆观测站（ACO）又使用了HAW-4光缆的一部分，敷设在靠近ALOHA观测站附近，放置在水深4728m的海底，已成功地了记录了地震事件、水温变化和迁徙的鲸鱼声音。

其他一些退役海底光缆经恢复，可用于遥远的实时地震监视，水下电话数据等。(www.xing528.com)

4.沿海观测站

1996年，距新泽西塔克顿（Tuckerton）9km安装的LEO-5长期生态观测站是用海底光缆连接的现代海洋观测站。1997年，距夏威夷30km也安装了一个Hugo气象观测站。这两个观测系统均使用光缆和水下可插拔连接器，连接多个设备。但Hugo站只工作了6个月就发生了断裂故障，停止了使用，直到2004年才恢复。LEO-5站一直在运行，2005年还进行了升级。

5.其他科学应用

海底光缆系统不只局限于海洋现象观测，也用于中微子探测。位于法国港口城市土伦海军基地水下2500m的ANTARES中微子探测器，包括900个光电倍增管模块，安排在12个高350m的垂线上。使用常规32根光纤21mm粗的光缆，连接海底接头盒到岸上。该接头盒提供16个输出，每个探测器占用2根光纤，1个输出1个备用。为简单可靠起见，使用交流供电，用可调变压器控制供给电压。

6.油气生产平台应用

1990年，从光纤加在供电电缆取代电缆中的铜线对起，就使用光纤提供通信到海洋油气平台。通过海底光缆从陆上有人平台传送电力和控制信号到附近的海洋无人平台。当含纤电缆越来越多时，该网络功能就向各个方面演化。

2005年，经北海平台建立了连接伦敦到挪威斯塔万格港的线路。北海网络的成功，鼓励了墨西哥湾、泰国湾和澳大利亚西北海湾光纤系统的开发。建立的油气平台到海岸的光缆系统已遍及全世界。位于纽芬兰岛外的埃克森公司爱尔兰项目就是一个有名的例子。使用供电光缆光纤已开发了一些其他网络，特别是在中东。

2014年年底，我国中海油公司在国内近海的在生产油气田已突破100个，其中油田93个、气田13个，已有生产平台200座。2010年该公司国内总产量达到5000万t后，中海油预计连续第五年实现稳产。不断增加的油气田数量需要辅以更多的海上生产设施，水下海底管线已增至292条，总长度达到5926km。