但自其誕生之日起，海底光纜就面臨著各種威脅和挑戰(zhàn)。海底光纜長期浸泡在海水中，極易受到海水腐蝕；另外也經常遭受漁網、魚鉤、鐵錨等鉤抓，發(fā)生彎曲、變形甚至斷裂，導致海底光纜系統(tǒng)通訊阻塞，造成巨大經濟損失。

海底光纜的修復難度甚至高于鋪設的過程。淺海區(qū)域還可借助人工來完成檢測及簡單修復，要從深達幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的損壞光纜，就如同大海撈針。目前，對海底光纜進行斷點定位和維修仍是非常困難的技術問題。

海底光纜由于長期浸泡在濃度高的海水中，所以極易受到海水腐蝕。此外，氫分子會擴散到光纖的玻璃材料中，使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內部產生氫氣，同時還要防止氫氣從外部滲入光纜。目前，海底光纜的結構是將經過一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心，加強構件（用鋼絲制成）包在周圍。

放個海底的實物圖，更直觀：

海底光纜的損壞情況

海底光纜的維修

首先，對損壞的海底光纜進行測試，根據(jù)測試結果，可初步確定海底光纜的狀態(tài)和大致?lián)p壞位置，制定維修方案；其次，打撈海底光纜，根據(jù)打撈方案，使用海纜敷設船在靠近斷點附近打撈回收海底光纜，處理斷點兩端，系上標記；隨后，清掃維修段海底路由，找到合適維修和掩埋布設路由。完成上述操作后，海底光纜重新接通；打撈出水的海底光纜被連接起來，并做好絕緣處理；測試正常后，完成第一次接通。隨后，維修段運至預期埋設點，轉運至埋設機準備埋設；接著，進行第二次接通測試；最后，使用水下機器人對海底光纜斷點兩端進行測試；測試正常后，兩端托起光纜，敷設船進行敷設施工，完成光纜維修。

在整個維修過程中，測量斷點位置并精確定位斷點位置是一個關鍵技術。定位斷點包括測試斷點距離近岸距離和準確定位斷點位置兩個方面。

海底光纜斷點位置的確定

在岸上確定光纜斷點的方法有多種，常用的方法包括光時域反射計測試法、電壓測試法、電容測試法、音頻測試法、在線監(jiān)測法等。

光時域反射計測試法是利用瑞利散射原理，根據(jù)測試數(shù)據(jù)可判斷出斷點距離，并與原始記錄進行比較，可在海圖上大致確定斷點的經緯度。方便的做法是將斷點坐標標注在海底光纜施工圖上，同時標注相應的打撈區(qū)域，確定打撈位置、打撈路徑及其他打撈標志。但是，由于裸露段光纜被海水沖刷，相對施工位置有較大偏移，導致通過比對斷點距離和施工圖紙準確確定斷點位置的可能性很小。

海底光纜的檢測方法

與此同時，海底光纜水下機器人巡檢、維修技術也得到快速發(fā)展。通過潛水員和作業(yè)船進行海底光纜檢測、打撈的方法，逐漸被水下機器人作業(yè)取代。由于在工作深度、探測范圍、連續(xù)工作時間等方面的優(yōu)勢，水下機器人探測技術突破了深度、潛水員工作時間和環(huán)境要求、作業(yè)船低效率拖曳等瓶頸，在深水區(qū)海底光纜檢測、維護方面已完全取代潛水員和船只拖曳作業(yè)模式。

海底光纜水下機器人檢測技術

水下機器人用于海底光纜巡檢時，首先使用AUV對海纜布設區(qū)域進行掃測，找到光纜斷點位置。然后使用ROV輔助打撈作業(yè)，吹除泥沙暴露光纜，使用機械手剪斷光纜，抓取光纜帶到海面。與此同時，水下機器人將無線信號收發(fā)器放置光纜斷點位置，以便后續(xù)維修時連接使用。通過信號收發(fā)器提供的位置，將光纜另一端打撈出水。在工作母船上，用相應裝置連接光纜兩端，使用近端登陸站信號進行檢測，確定光纜故障端。切除故障部分，進行重新接通，進行信號測試，通訊正常后，按程序進行水下重新布設。

海底光纜無人艇檢測技術

除了使用水下機器人進行海底光纜巡檢外，無人艇在水下管線自動檢測方面也展現(xiàn)出極大潛能。無人艇是集成多傳感器的智能化設備，通過傳感器獲取海底管線狀態(tài)，自動、經濟地完成管線檢測。其體積小、質量小、吃水淺，且無需人員隨艇作業(yè)，非常適合執(zhí)行淺水區(qū)域（如海島礁周邊、灘涂區(qū)、潮間帶等）海底光纜檢測任務。

國內發(fā)展現(xiàn)狀

中國海洋大學研制的“藍鯨”海纜檢測機器人已初具能力，實現(xiàn)了精確導航、實時觀測、智能航行、靈活自適應跟蹤等功能。在此基礎上，“藍鯨”可進一步升級，加裝高精度設備，提高海纜檢測精度，進行模塊化設計，根據(jù)檢測目標定制針對性設備，實現(xiàn)機器人的多功能擴展。