一种传感通信复合光缆的制作方法
【专利摘要】本发明主要涉及一种传感通信复合光缆，包括有外护套和缆芯，其特征在于所述的缆芯包括中心加强件和绞合在其外周的松套管和紧套传感光纤，所述的松套管中包覆有光通信单元，在松套管和紧套传感光纤外包绕有阻水带，阻水带外包覆纵包金属带，纵包金属带外包覆内护套，光缆的最外层为外护套。本发明光缆具有良好的抗拉性能和抗侧压性能，保护性能强，能适应复杂的敷设环境，特定的紧套传感光纤结构和光缆结构，不仅自身强度高，而且传感灵敏度高，对振动以及应力更敏感，可适用多种传感测量需求，具有良好的传感特性，包括振动、温度、应变。本发明结构设置简单合理，敷设使用方便，可以架空、直埋和穿管。
【专利说明】
一种传感通信复合光缆
技术领域
[0001]本发明主要涉及一种传感通信复合光缆，属于光纤通信传感技术领域。
【背景技术】
[0002]由于光纤具有安全性、传输距离长、价格低廉等优点，振动光缆技术被广泛的应用在机场、核电站等大型区域周界领域，也被广泛应用在管道、边境线等长距离光纤安防领域。
[0003]目前，传统的管道监测方法如人工巡视、负压波等方法已经不能适应分布地域广、环境复杂程度和破坏前报警的要求，亟需一种工程造价低且能适应大范围监测要求的分布式传感监测系统。由于管道长度长达几百公里，传统的电测式传感器需要沿管线布设几千只传感器，从布点连线到数据采集不仅复杂且成本高，并且受到布点数量的限制，无法全面反映管道的结构和功能情况。分布式光纤传感技术是一种新兴的传感技术，它直接以管道同沟敷设的通讯光缆作为传感器，其充分利用光纤空间连续分布的特点，“传”、“感”合一，可实现沿光纤分布任一点的物理参量信息，具有测量信息丰富、可精确定位、本质安全等优点。而且，光纤传感技术是以光波为载体，光纤为媒质，与传统电学传感器相比，光纤传感器具有测量精度高、抗电磁干扰、本质安全、小巧轻柔、适合远程传输等优点，尤其适合在电力、石化、交通、桥梁、大坝等领域应用。但现有的传感通信光缆存在有自身强度不够高，灵敏度不够强的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种不仅机械性能好，而且灵敏度高的传感通信复合光缆。
[0005]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:包括有外护套和缆芯，其特征在于所述的缆芯包括中心加强件和绞合在其外周的松套管和紧套传感光纤，所述的松套管中包覆有光通信单元，在松套管和紧套传感光纤外包绕有阻水带，阻水带外包覆纵包金属带，纵包金属带外包覆内护套，光缆的最外层为外护套。
[0006]按上述方案，所述的松套管中敷设有芳纶纱。
[0007]按上述方案，所述的紧套传感光纤包括有传感光纤、树脂涂层和树脂强化传感层。
[0008]按上述方案，所述的树脂强化传感层由弹性体材料TPU紧密包覆树脂涂层和传感光纤构成，树脂强化传感层的单边厚度为0.5?1.0毫米。
[0009]按上述方案，所述的紧套传感光纤为2根，在缆芯中成180°对应分布。
[0010]按上述方案，在内护套和外护套之间设置有外纵包金属带。
[0011]按上述方案，所述的纵包金属带为纵包铝带，所述的外纵包金属带为纵包钢带。
[0012]按上述方案，所述的中心加强芯为FRP;所述的阻水带为阻水型玻璃纱。
[0013]按上述方案，所述内护套和外护套材料为聚乙烯材料。
[0014]本发明的有益效果在于:1、光缆具有良好的抗拉性能和抗侧压性能，保护性能强，能适应复杂的敷设环境，并能同时实现通信功能和传感监测功能;2、特定的紧套传感光纤结构和光缆结构，不仅自身强度高，保护性能好，而且传感灵敏度高，对振动以及应力更敏感，可适用多种传感测量需求，具有良好的传感特性，包括振动、温度、应变。本光缆适用于COTDR以及M-Z干涉的长距离振动监测系统;在COTDR应用中，采用独特的紧套结构，使振动传递更高效，比松套管结构，灵敏度提高了数倍;在M-Z干涉系统中，由于两个紧套光纤呈180°分布，这样使分别作为传感光缆和参考光缆的两芯光纤在光缆中的分布距离最远，差异化最大，使干涉的效果更明显，也使系统的测探灵敏度提高一倍。而现有技术只是利用GYTA53或者其他普通通信光缆的结构，来实现对振动的探测，对振动的探测效果较差;3、本发明结构设置简单合理，敷设使用方便，可以架空、直埋和穿管。将光缆沿管道同沟或者并行敷设，可实时获得管道沿线任一点的温度、应变、振动信息，实现管道沿线泄漏、打孔盗油、地质灾害等异常状况实时监测，具有测量距离远、连续分布式测量、可精确定位、安装简单、安全可靠、扩展性强等优点，对管道不会产生任何破坏或影响其正常生产，尤其适合长输油气管道在线监测应用。
【附图说明】
[0015]图1为本发明一个实施例的径向结构剖面图。
[0016]图2为本发明的紧套传感光纤的剖面放大图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。
[0018]包括有外护套I和缆芯，所述的缆芯包括中心加强件7和绞合在其外周的松套管10和紧套传感光纤6，所述的中心加强件7为FRP(芳纶纱)构成，所述的松套管为4根，松套管由PBT制成，松套管中包覆有光通信单元，光通信单元为光纤8或光纤带，松套管中敷设有芳纶纱和阻水材料9;所述的紧套传感光纤为2根，在缆芯中成180°对应分布，所述的紧套传感光纤包括有传感光纤11、树脂涂层12和树脂强化传感层13。在松套管和紧套传感光纤外包绕有阻水带5，所述的阻水带为阻水型玻璃纱;阻水带外包覆纵包铝带4，纵包铝带外包覆内护套3，内护套外再包覆一层外纵包金属带，所述的外纵包金属带为纵包钢带2，光缆的最外层为外护套I。所述内护套和外护套由聚乙烯材料制成。
[0019]紧套传感光纤的外径D2和松套管外径均控制在1.85± 0.02mm，他们组成了光缆的基础部分，然后以适当的节距SZ向绞合在中心加强件的周围，形成稳固的缆芯部分。松套管中的光纤具有合适的余长，来保证拉伸、和侧压性能。
[0020]所述的树脂强化传感层由TPU紧密包覆树脂涂层和传感光纤构成，树脂强化传感层的直径D2为1.85 mm，树脂涂层的直径Dl为245μπι，紧套传感光纤的树脂强化传感层选用弹性体材料TPU(热缩性聚氨酯弹性体)作为光纤紧套层，该材料具有非常好的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性。树脂强化传感层的制作过程是将涂覆树脂涂层的光纤以适当的张力(一般80克左右)放线，经过一个预热炉对光纤表面进行预热和微处理，然后进入挤塑机头，直接在光纤表面挤塑一层ITU材料，TPU材料进过高温机镗(分级温度160 °(:至190°C)软化塑化，随螺杆的压力推至高温机头(温度大约170 °(:至180 °C)，通过匹配好的模芯和模盖挤覆在光纤表面，后面经过逐级冷却的水槽降温定型，通过合适的张力(2N至3N)绕在收线盘上。
【主权项】
1.一种传感通信复合光缆，包括有外护套和缆芯，其特征在于所述的缆芯包括中心加强件和绞合在其外周的松套管和紧套传感光纤，所述的松套管中包覆有光通信单元，在松套管和紧套传感光纤外包绕有阻水带，阻水带外包覆纵包金属带，纵包金属带外包覆内护套，光缆的最外层为外护套。2.按权利要求1所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的松套管中敷设有芳纶纱。3.按权利要求1或2所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的紧套传感光纤包括有传感光纤、树脂涂层和树脂强化传感层。4.按权利要求3所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的树脂强化传感层由弹性体材料TPU紧密包覆树脂涂层和传感光纤构成，树脂强化传感层的单边厚度为0.5?1.0毫米。5.按权利要求1或2所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的紧套传感光纤为2根，在缆芯中成180°对应分布。6.按权利要求1或2所述的传感通信复合光缆，其特征在于在内护套和外护套之间设置有外纵包金属带。7.按权利要求6所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的纵包金属带为纵包铝带，所述的外纵包金属带为纵包钢带。8.按权利要求1或2所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述的中心加强芯为FRP;所述的阻水带为阻水型玻璃纱。9.按权利要求1或2所述的传感通信复合光缆，其特征在于所述内护套和外护套材料为聚乙稀材料。10.按权利要求4所述的传感通信复合光缆，其特征在于树脂强化传感层的制作过程是将涂覆树脂涂层的光纤以适当的张力放线，经过一个预热炉对光纤表面进行预热，然后进入挤塑机头，直接在光纤表面挤塑一层TPU材料，TPU材料经过高温机镗软化塑化，随螺杆的压力推至高温机头，通过匹配好的模芯和模盖挤覆在光纤表面，后面经过逐级冷却的水槽降温定型，绕在收线盘上。
【文档编号】G01D5/26GK105974544SQ201610587812
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月25日
【发明人】水彪, 茅昕, 廖招龙, 夏涛, 郭江涛, 柳鹰
【申请人】长飞光纤光缆股份有限公司