一种具有通信和传感功能的8字型光缆的制作方法

1.本实用新型涉及通信光缆技术领域，尤其涉及一种具有通信和传感功能的8字型光缆。


背景技术：

2.近年来，随着新一代信息技术的发展，市场对互联网的通信容量和可靠性提出了更高的要求。现有的“8”字型光缆由于容量满足不了需求，而光缆本身的重量不能增加过多，这就要求在现有光缆在外径不变的情况下增加光纤容量。同时，“8”字型光缆的敷设环境比较复杂，经常敷设在室外恶劣环境和偏远地区，当光缆本身发生破坏或者损害时，作业人员不能及时进行现场勘查和维护，这就需要对光缆的信息进行实时跟踪。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有通信和传感功能的8字型光缆，在不增加光缆外径的情况下增加光纤容量，并能在光缆本身发生破坏或者损害时进行提前预警，便于实时跟踪和现场勘察维护。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种具有通信和传感功能的8字型光缆，包括：
6.信号单元，所述信号单元包括多层光纤带和束管，多层所述光纤带层铰叠加固定连接，所述束管包裹于多层所述光纤带外；
7.多个射频识别标签，所述射频识别标签贴合固定于所述束管外侧，多个所述射频识别标签沿所述信号单元的长度方向间隔设置，所述射频识别标签能够进行双向数据通信；
8.加强单元，所述加强单元与所述信号单元间隔设置，且沿所述信号单元的长度方向并列延伸；
9.传感单元，所述传感单元包括传感光纤，所述传感光纤沿所述信号单元的长度方向并列延伸；以及
10.外护套，所述外护套包裹所述信号单元、所述加强单元和所述传感单元，所述外护套一体成型。
11.作为本实用新型的一种优选结构，所述传感单元间隔设置于所述信号单元和所述加强单元之间。
12.作为本实用新型的一种优选结构，所述光纤带由多根光纤芯平行排列并固化形成，每层所述光纤带的所述光纤芯数量等于所述光纤带的层数。
13.作为本实用新型的一种优选结构，所述传感单元还包括由内向外依次包裹的紧套层、阻水层和第一铠装层，所述紧套层包裹于所述传感光纤外。
14.作为本实用新型的一种优选结构，所述信号单元还包括纤膏和第二铠装层，所述纤膏包裹多层所述光纤带,并填充于所述束管内，所述第二铠装层包裹所述束管。
15.作为本实用新型的一种优选结构，所述加强单元包括多根支撑线材，多根所述支撑线材绞合连接，所述支撑线材的材料包括钢丝或玻璃纤维增强塑料。
16.作为本实用新型的一种优选结构，所述紧套层的外径为0.4mm-0.8mm。
17.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一铠装层和/或所述第二铠装层的材料包括不锈钢软管。
18.作为本实用新型的一种优选结构，所述紧套层的材料包括高分子树脂。
19.作为本实用新型的一种优选结构，所述外护套的材料包括聚乙烯。
20.本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的具有通信和传感功能的8字型光缆，通过信号单元、加强单元和传感单元形成三段式结构，结构紧凑，不增加光缆外观尺寸；多层光纤带层铰叠加固定连接，束管包裹于多层光纤带外，在光缆外径不变的情况下可增加光纤容量，满足光缆大容量的需求；通过传感单元和射频识别标签为作业人员提供日常勘察和维护便利，当光缆本身发生破坏或者遭到损害时，传感单元能够进行提前预警感知；射频识别标签可以通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，便于作业人员对射频识别标签进行读写，达到方便运维和维护的目的。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的具有通信和传感功能的8字型光缆的截面示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的传感单元的截面示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的信号单元的截面示意图。
24.图中：
25.1、信号单元；11、光纤带；111、光纤芯；12、束管；13、纤膏；14、第二铠装层；2、射频识别标签；3、加强单元；31、支撑线材；4、传感单元；41、传感光纤；42、紧套层；43、阻水层；44、第一铠装层；5、外护套。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.如图1-图3所示，本实用新型实施例提供一种具有通信和传感功能的8字型光缆，包括信号单元1、多个射频识别标签2、加强单元3、传感单元4和外护套5。信号单元1包括多层光纤带11和束管12，多层光纤带11层铰叠加固定连接，束管12包裹于多层光纤带11外，在光缆外径不变的情况下可增加光纤容量，满足光缆大容量的需求。优选地，束管12采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料或者热塑性弹性体材料挤制成型，具备高弹性、耐老化、耐油性等多项优异性能，且环保性能好、易于加工，满足多层光纤带11的包裹要求。射频识别标签2(rfid电子标签)贴合固定于束管12外侧，多个射频识别标签2沿信号单元1的长度方向间隔设置，射频识别标签2能够进行双向数据通信。本实用新型实施例的射频识别标签2是由耦合元件及芯片组成的高容量电子标签，每个标签具有唯一的电子编码，射频识别标签2设置有由作业人员写入数据的存储空间，射频识别标签2附着在信号单元1上标识目标对象。作业人员可以不依赖后台系统软件，只需要带定位功能的手机或读卡器即可读取本实用新型实施例的光缆内的射频识别标签2，操作方便。加强单元3与信号单元1间隔设置，且沿信号单元1的长度方向并列延伸；加强单元3作为光缆的主要支撑部件，用于为信号单元1和传感单元4提供支撑保护。传感单元4包括传感光纤41，传感光纤41沿信号单元1的长度方向并列延伸。优选地，传感光纤41采用弯曲不敏感光纤，光纤传输信息容量大，传输效率高，具有抗弯曲、抗扭曲、抗拉伸和抗侧压的高性能，使用范围广，线路信号衰减低。外护套5包裹信号单元1、加强单元3和传感单元4，形成三段式结构，结构紧凑；外护套5一体成型，有助于射频识别标签2的固定以及光缆本身的结构稳定。
31.本实用新型实施例的具有通信和传感功能的8字型光缆，通过信号单元1、加强单元3和传感单元4形成三段式结构，结构紧凑，不增加光缆外观尺寸；通过传感单元4和射频识别标签2为作业人员提供日常勘察和维护便利，当光缆本身发生破坏或者遭到损害时，传感单元4能够进行提前预警感知；射频识别标签2可以通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，便于作业人员对射频识别标签2进行读写，达到方便运维和维护的目的。
32.进一步地，传感单元4间隔设置于信号单元1和加强单元3之间。优选地，信号单元1和加强单元3形成8字型截面，信号单元1和加强单元3之间夹设传感单元4，不仅结构紧凑，且能为传感单元4提供进一步地保护和支撑，保证传感单元4的传感信号可靠。
33.进一步地，光纤带11由多根光纤芯111平行排列并固化形成，每层光纤带11的光纤芯111数量等于光纤带11的层数。具体来说，每层光纤带11包含的光纤芯111数量为n，其中n为4～24中的任一整数，光纤带11的层数和每层光纤带11包含的光纤芯111数量相同，也为n；n层光纤带11层铰叠加形成正方形横截面的光纤带阻，也即，信号单元1所包含的多层光纤带11最小为16芯，最大为576芯。这种排布的结构多层光纤带11截面面积小，在相同的外观尺寸下能增加光纤容量，提升传输性能。
34.进一步地，传感单元4还包括由内向外依次包裹的紧套层42、阻水层43和第一铠装层44，紧套层42包裹于传感光纤41外。优选地，阻水层43采用芳纶纱层，具体为对位芳酰胺共聚纤维；芳纶作为一种合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等多
种优良性能,抗老化能力强，确保传感光纤41传输特性的长期稳定。
35.进一步地，信号单元1还包括纤膏13和第二铠装层14，纤膏13包裹多层光纤带11,并填充于束管12内，第二铠装层14包裹束管12。纤膏13包裹多层光纤带11外，可避免光缆在制造过程中光纤芯111相互摩擦造成光纤带11的损坏；优选地，纤膏13为阻水纤膏，可有效防止水分浸入光纤带11。
36.进一步地，加强单元3包括多根支撑线材31，多根支撑线材31绞合连接，支撑线材31的材料包括钢丝或玻璃纤维增强塑料(frp材料)，具较好的拉伸强度和弯曲强度，且耐腐蚀性能好，适用于恶劣的室外环境，能够为光缆提供整体的支撑性能。
37.进一步地，紧套层42的外径为0.4mm-0.8mm，既能满足传感光纤41的包覆要求，又能保持光缆的外径不变。更进一步地，紧套层42的材料包括高分子树脂。在本实用新型实施例中，紧套层42采用乙烯-四氟乙烯共聚物，提高了传感光纤41的抗压能力。在其它实施例中，紧套层42也可采用其它高分子树脂材料，本实施例在此不作限制。
38.进一步地，第一铠装层44和/或第二铠装层14包括不锈钢软管，当然，也可采用不锈钢钢丝编织而成的铠装层。不锈钢软管具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性，能够为多层光纤带11和传感光纤41提供防护，保证光缆的传输性能和通信性能稳定。
39.进一步地，外护套5的材料包括聚乙烯，优选地，外护套5采用低烟无卤阻燃聚乙烯的复合材料。聚乙烯具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，电绝缘性能优良，能够保证光缆的传输特性长期稳定。
40.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。