Article STF Mag : Comment la détection de fibre distribuée fait progresser la surveillance des câbles sous-marins

Tel que publié dans le numéro de septembre du SubTel Forum Magazine

Lorsque le premier message télégraphique envoyé par câble sous-marin a été transmis en 1868 entre le Royaume-Uni et le Canada, le manque de capacité du câble et les répéteurs limitaient la transmission par câble à 2 mots par minute. Bien que fragmentaires, les messages arrivaient plus rapidement que la méthode de transmission la plus rapide suivante : les bateaux à vapeur, qui nécessitaient 10 jours pour voyager entre les deux endroits.[1] En deux ans, la vitesse de transmission était déjà passée à 20 mots par minute. 150 ans plus tard, les câbles sous-marins ont évolué pour devenir des autoroutes de communication, responsables du transport de 99 % du trafic Internet et cloud mondial à travers environ 500 câbles sous-marins qui s'étendent sur 1,3 million de kilomètres de fond océanique.[2]

Les câbles électriques sous-marins sont également considérés comme une solution révolutionnaire dans le secteur de l’énergie en tant que solution pour transmettre l’électricité à haute tension sous l’eau. Les cas d’utilisation des câbles sous-marins continuent de se développer. Ils jouent un rôle central dans l'exploitation de l'énergie offshore, avec des projets impressionnants comme le North Sea Link[3] récemment achevé, attirant l'attention sur la nécessité pour les pays de récolter les bénéfices d'une activité éolienne océanique supérieure et de la production d'énergie marémotrice. Compte tenu de la dépendance croissante de l’économie mondiale à la fois à la connectivité (Internet et cloud) et à la transmission d’énergie, les câbles sous-marins sont de plus en plus essentiels. C’est pourquoi il est crucial que les innovations en matière d’atténuation des menaces continuent d’évoluer pour garantir une fourniture fiable de connectivité et d’électricité critiques. nos communautés.

Tout comme l’évolution des câbles sous-marins eux-mêmes, la détection distribuée par fibre optique, et plus particulièrement les technologies de détection et de télémétrie des vibrations (VID+R), ont connu une croissance rapide et atteignent un point d’inflexion dans leur adoption. La détection par fibre optique profite aux câblo-opérateurs en fournissant pour la première fois une connaissance instantanée des menaces sur chaque mètre de l'actif linéaire long. Ce type d’informations exploitables en temps réel génère des économies de coûts évidentes et évite les temps d’arrêt. Si la détection par fibre optique est de plus en plus adoptée pour les câbles de télécommunications, elle reste une solution moins connue pour les câbles d'alimentation. Alors que le marché de la détection par fibre distribuée (DFS) devrait croître à un taux de croissance annuel composé de 7,3 % au cours des huit prochaines années, pour atteindre une valeur marchande totale de 2 553,5 millions de dollars d'ici 2030[4], les opérateurs d'énergie sous-marine ont beaucoup à gagner en prêter attention à cette technologie dans les années à venir.

L'évolution de la détection par fibre distribuée pour la surveillance des câbles électriques sous-marins

Il ne fait aucun doute que la grande majorité des pannes de câbles sous-marins chaque année sont causées par des agressions extérieures, notamment le traînage des ancres et le chalutage de fond des navires de pêche. Les impacts des catastrophes naturelles comme les tsunamis sont une autre cause majeure de perturbation, au même titre que les changements géologiques. Parfois, les dégâts sont massifs et apparents, comme la rupture du câble sous-marin en 2008 dans la mer Méditerranée qui a laissé des millions de personnes sans Internet[5], ou la coupure du câble électrique sous-marin en 2020 qui a laissé 18 000 foyers sur l'île de Skye sans électricité, obligeant le fournisseur faire appel à une centrale électrique alimentée au diesel pour fournir de l'électricité de secours[6]. D'autres fois, des quasi-accidents ou des impacts partiels peuvent endommager les câbles sans couper immédiatement l'alimentation. De tels dommages latents peuvent passer inaperçus pendant un certain temps avant qu'une défaillance inévitable du câble ne se produise, nécessitant des réparations même des années après l'événement dommageable. Dans tous les scénarios, les ruptures de câbles et les défauts interrompent l’approvisionnement vital. Les coûts de réparation peuvent atteindre 10 millions de livres, soit 12 millions de dollars américains, et s'accompagnent généralement d'une atteinte à la réputation et d'une perte de revenus en plus des coûts de réparation directs. En règle générale, un navire de jointoiement devra être mobilisé et l'opération de jointoiement peut souvent prendre de 40 à 60 jours pour terminer la réparation[7], ce qui ajoute aux coûts.

Comme les opérateurs de câbles sous-marins le savent, ils constituent l’une des rares infrastructures critiques qui sont essentiellement invisibles une fois déployées au fond de l’océan. Contrairement à presque toutes les autres infrastructures critiques, les propriétaires de câbles sous-marins n’ont pratiquement aucune idée de ce qui se passe. autour de leurs actifs. Il existe des techniques de protection qui surveillent ce qui se passe directement au-dessus de leurs câbles. Les méthodes traditionnelles comprennent la surveillance des balises AIS, les patrouilles de navires de surface et les relevés aériens ; cependant, ces méthodes sont faciles à éviter (balises AIS désactivées), présentent de grands décalages spatio-temporels dans la surveillance du bien, sont coûteuses et leurs durées de fonctionnement sont limitées et impactées par la météo. Fondamentalement, ces approches de surveillance ne concernent pas directement l'actif et ne couvrent pas toute la longueur de l'actif, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par an. Entrez dans la technologie de détection de fibre distribuée.