CN111816363B - 一种火灾监测用线缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种火灾监测用线缆，包括三个导体单元，三个导体单元中包括光纤单元和电力单元，并且所述的导体单元由内而外依次包括导体、绝缘层、屏蔽层以及内护套；并且三个导体单元的还配合设置有可拼接的屏蔽骨架，所述的屏蔽骨架共设置有三个。本装置中外部的六个半圆骨架相应拼接成三个严丝合缝的圆形骨架，从而可以将导体单元放置在三个圆形骨架内，这样三个导体单元相当于是放在完全隔离的屏蔽室内，其屏蔽抗干扰的效果非常明显，不受外部信号干扰以及彼此导体单元间的干扰，增加其抗干扰效果。

Description

一种火灾监测用线缆及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域；具体说是一种火灾监测用线缆及其制备方法。
背景技术
目前，由于人类活动中的某些失控及异常自然因素影响等原因，火灾时有发生。每次大火都会带来巨大的损失。因此，预防和监测火灾已成为世界各国防火部门的一个重要研究热点。现有的防火措施普遍采用在防火期间派出防火人员到相关区域巡逻、瞭望塔人工观测以及卫星探测。人工望塔方式虽然简单易行，但是需要投入很多财力、物力、劳力,存在防火人员主观麻痹大意、擅离岗位、无法实时监测、覆盖范围有限等。卫星监测系统的扫描周期长、分辨率低、图像像素点的饱和、扫描期间云层的遮挡以及火灾参数很难实时数量化等原因限制了卫星探测系统的使用范围，降低了火灾的监测和预防效果；而现有技术中各火灾监测系统中使用的线缆结构中需要同步传输火灾现场的视频信息以及音频信息等，因此传输线缆需要同步传输速度较快的光纤信号以及传输电力，因此现有的监测线缆一方面需要具备非常强的抗干扰能力，因此起火时会产生各种杂乱信号干扰传输能力；另外线缆必须具备很强的韧性以及抗拉抗碾压能力，同时又要具备防火阻燃功能，而且线缆在制作时也需要制作方便绕包成缆方便。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种火灾监测用线缆及其制备方法。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种火灾监测用线缆，包括三个导体单元，三个导体单元中包括光纤单元和电力单元，并且所述的导体单元由内而外依次包括导体、绝缘层、屏蔽层以及内护套；并且三个导体单元还配合设置有可拼接的屏蔽骨架，所述的屏蔽骨架共设置有三个，每一屏蔽骨架均包括最内侧的用于拼接的拼接头，所述的拼接头的端部为三角端，相邻拼接头通过三角端可相应拼接在一起，并且所述拼接头向外侧两端各延伸设置有一半圆骨架，而相邻拼接头之间的半圆骨架拼接成整体圆形骨架，而所述的导体单元相应放置在该圆形骨架内，并且所述的拼接头的后端还延伸设置有直板式的支撑骨架，并且支撑骨架上又相应设置有弧形骨架，该弧形骨架与拼接形成的圆形骨架的外边缘处于同一圆形轮廓上，所述的导体单元相应放置在圆形骨架内，三个拼接骨架相互拼接完成后，外部又相应绕包有绕包层将整体拼装后的骨架绕包成缆。
并且所述的绕包层的外部还设置有辅助结构，该辅助结构为一段一段式的环形结构包覆于绕包层的外部，该辅助结构的内外层均设置为防火密封层，辅助结构的两侧则通过环形密封板胶装密封，而两层防火密封层之间的空腔内则填充有金属合金颗粒，并且相邻的辅助结构之间的空隙内同样填充有金属合金颗粒；并且辅助结构的外侧还依次设置有防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套。
作为优选，所述辅助结构沿绕包层每隔30-80cm设置有一段，并且相邻的辅助结构之间通过连接柱连接在一起。
作为优选，所述的连接柱的数量为个，均匀布置在辅助结构的周向，并且设置连接柱为刚性金属柱或塑料柱。
作为优选，所述金属合金颗粒设置为铋、锡、铅、铟中的一种或多种组合；并且所述的防火密封层为玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡中的一种或多种组合编织而成。
作为优选，所述的屏蔽层与导体之间还分布有抗干扰电容；
作为优选，所述的屏蔽骨架整体设置为带有屏蔽功能的铝制骨架结构，并且每一骨架均为浇筑一体成型结构。
本发明还提供一种火灾监测用线缆的制备方法，包括以下步骤：
1）根据抗干扰传输线缆中内部的导体单元结构设计可拼接的屏蔽骨架，设计屏蔽骨架的一体成型模具，通过浇筑作业完成屏蔽骨架的制作，并且屏蔽骨架可分为多段式屏蔽骨架结构；
2）通过成缆设备将导体单元中的导体、绝缘层、屏蔽层以及内护套依次安装成缆构成整体导体单元，并且该屏蔽层设置为双绞线结合屏蔽层，并且内护套设由以下重量份组分获得：氯丁橡胶60-70份、氯磺化聚乙烯橡胶10-11份、PVC 70-100份；
3）将导体单元相应放置在拼接而成的屏蔽骨架内，并且相邻屏蔽骨架之间通过密封胶水密封，该密封胶水由聚氨酯、氯丁橡胶、改性二氧化硅、硅油混合以及改性环氧树脂均匀混合而成；安装好的导体单元以及屏蔽骨架通过外侧的绕包带绕包成缆；
4）制作辅助结构，通过防火密封层将两侧的环形密封板一圈密封，并向其内部注入金属合金颗粒，在线缆通过绕包机绕包成缆出线的同时将辅助结构从缆线端部推入至绕包层的外侧，然后通过固化胶水在90℃-120℃下固化2-3天；
5）待辅助结构固化完成后，在辅助结构的外侧依次相应设置防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明中专用于火灾监测的抗干扰传输线缆中还设置有屏蔽骨架，该屏蔽骨架整体设置为铝制骨架，并且其结构设置为三个拼接式的骨架，主要是包括最内侧的拼接定位的拼接头，拼接头的外侧又延伸设置两个半圆骨架，无论是内部的尖头状的拼接头还是外侧设置的两个半圆骨架其结构均是对应的，三个拼接骨架拼接成一体时，内侧三个拼接头拼接在一起，使其内部充实，而外部的六个半圆骨架相应拼接成三个严丝合缝的圆形骨架，从而可以将导体单元放置在三个圆形骨架内，这样三个导体单元相当于是放在完全隔离的屏蔽室内，其屏蔽抗干扰的效果非常明显，不受外部信号干扰以及彼此导体单元间的干扰，增加其抗干扰效果，另外使得导体单元的安装也十分的方便；并且屏蔽骨架上还延伸设置有支撑骨架的，支撑骨架上又设置有与圆形骨架位置对应的弧形骨架，这样外层的绕包层正好将整体骨架绕包成缆，而绕包层的内部还可以填充玻璃纤维等，这样设置后不仅可绕包方便，并且能够增加抗碾压，抗拉能力，整体结构的强度明显增强，具备非常强的抗干扰能力和稳定性；
（2）本发明中专用于火灾监测的抗干扰传输线缆中还在绕包层的外部设置辅助结构，辅助结构为一段一段式的环形结构包覆于绕包层的外部，辅助结构的内外层均设置为防火密封层，辅助结构的两侧则通过环形密封板胶装密封，而两层防火密封层之间的空腔内则填充有金属合金颗粒，并且相邻的辅助结构之间的空隙内同样填充有金属合金颗粒，该金属合金颗粒的填充使得整体电缆具有较强的抗弯折和抗拉能力，并且可将金属合金颗粒设置为低熔点金属，这样设置后，当发生火灾的时候，内部的低熔点金属会相应融化，吸收外部较多的热量，从而降低温度，也可以将金属合金颗粒设置为高熔点的金属颗粒，这样能够较大程度的增加线缆的抗弯折和抗拉能力，并且本装置中的辅助结构是一段一端式设置的，并不是大范围全部套装在绕包层的外侧，这样设置也使得电缆具备一定的柔韧性，不至于一点不能弯折，结构更为合理耐用；并且本装置中的外侧和内侧均设置有阻燃层，具有较强的阻燃效果；
（3）本发明中还提供该传输线缆的制作方法，由于线缆的前期安装需要设计屏蔽骨架，并且对应安装导体单元；而后期安装时则需要设置辅助结构，配合安装辅助结构，因此制作方法与现有的线缆不同，本装置中前期先根据需要制作三个拼接的屏蔽骨架，也可以根据实际需要制作多个拼接的屏蔽骨架，设置该屏蔽骨架为模具一次性浇筑而成，并且可分段设置，而将导体单元封装后，可以通过密封胶水将屏蔽骨架的拼接处进行拼接固定，之后绕包成缆；另外在设置辅助结构的时候，该辅助结构类似于环向的盒体结构，需要在绕包成缆的时候，缆线从绕包机出来的时候，直接将辅助结构套装在绕包层的外部，并通过胶水密封固定，待辅助结构固化完成后，在辅助结构的外侧依次相应设置防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套完成整体线缆。
附图说明
图1是本发明中线缆结构图；
图2是本发明中屏蔽骨架结构图；
图3是本发明中辅助结构结构图；
图4是本发明中辅助结构剥开图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐明本发明。
如图1-4所示，一种火灾监测用线缆，包括三个导体单元1，三个导体单元1中包括光纤单元和电力单元，并且导体单元1由内而外依次包括导体1-1、绝缘层1-2、屏蔽层1-3以及内护套1-4；并且三个导体单元1还配合设置有可拼接的屏蔽骨架，屏蔽骨架共设置有三个，每一屏蔽骨架均包括最内侧的用于拼接的拼接头1-5，拼接头1-5的端部为三角端，相邻拼接头通过三角端可相应拼接在一起，并且拼接头1-5向外侧两端各延伸设置有一半圆骨架1-6，而相邻拼接头1-5之间的半圆骨架1-6拼接成整体圆形骨架，而导体单元1相应放置在该圆形骨架内，并且拼接头1-5的后端还延伸设置有直板式的支撑骨架1-7，并且支撑骨架1-7上又相应设置有弧形骨架1-8，该弧形骨架1-8与拼接形成的圆形骨架的外边缘处于同一圆形轮廓上，导体单元1相应放置在圆形骨架内，三个拼接骨架相互拼接完成后，外部又相应绕包有绕包层1-9将整体拼装后的骨架绕包成缆。
并且绕包层1-9的外部还设置有辅助结构3，该辅助结构3为一段一段式的环形结构包覆于绕包层1-9的外部，该辅助结构3的内外层均设置为防火密封层3-1，辅助结构3的两侧则通过环形密封板3-2胶装密封，而两层防火密封层3-1之间的空腔内则填充有金属合金颗粒3-3，并且相邻的辅助结构3之间的空隙内同样填充有金属合金颗粒3-3；并且辅助结构3的外侧还依次设置有防火阻燃层4、总屏蔽层5以及外护套6。
辅助结构3沿绕包层1-9每隔30-80cm设置有一段，并且相邻的辅助结构3之间通过连接柱3-4连接在一起；连接柱3-4的数量为4-8个，均匀布置在辅助结构3的周向，并且设置连接柱3-4为刚性金属柱或塑料柱。
金属合金颗粒3-3设置为铋、锡、铅、铟中的一种或多种组合；并且防火密封层3-1为玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡中的一种或多种组合编织而成；屏蔽层1-3与导体1-1之间还分布有抗干扰电容；屏蔽骨架整体设置为带有屏蔽功能的铝制骨架结构，并且每一骨架均为浇筑一体成型结构。
本发明还提供一种火灾监测用线缆的制备方法，先根据抗干扰传输线缆中内部的导体单元结构设计可拼接的屏蔽骨架，设计屏蔽骨架的一体成型模具，通过浇筑作业完成屏蔽骨架的制作，并且屏蔽骨架可分为多段式屏蔽骨架结构。
再通过成缆设备将导体单元中的导体、绝缘层、屏蔽层以及内护套依次安装成缆构成整体导体单元，并且该屏蔽层设置为双绞线结合屏蔽层，并且内护套设由以下重量份组分获得：氯丁橡胶60-70份、氯磺化聚乙烯橡胶10-11份、PVC 70-100份；将导体单元相应放置在拼接而成的屏蔽骨架内，并且相邻屏蔽骨架之间通过密封胶水密封，该密封胶水由聚氨酯、氯丁橡胶、改性二氧化硅、硅油混合以及改性环氧树脂均匀混合而成；安装好的导体单元以及屏蔽骨架通过外侧的绕包带绕包成缆。
制作辅助结构，通过防火密封层将两侧的环形密封板一圈密封，并向其内部注入金属合金颗粒，在线缆通过绕包机绕包成缆出线的同时将辅助结构从缆线端部推入至绕包层的外侧，然后通过固化胶水在90℃-120℃下固化2-3天。待辅助结构固化完成后，在辅助结构的外侧依次相应设置防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套。
本发明中专用于火灾监测的抗干扰传输线缆中还设置有屏蔽骨架，该屏蔽骨架整体设置为铝制骨架，并且其结构设置为三个拼接式的骨架，主要是包括最内侧的拼接定位的拼接头，拼接头的外侧又延伸设置两个半圆骨架，无论是内部的尖头状的拼接头还是外侧设置的两个半圆骨架其结构均是对应的，三个拼接骨架拼接成一体时，内侧三个拼接头拼接在一起，使其内部充实，而外部的六个半圆骨架相应拼接成三个严丝合缝的圆形骨架，从而可以将导体单元放置在三个圆形骨架内，这样三个导体单元相当于是放在完全隔离的屏蔽室内，其屏蔽抗干扰的效果非常明显，不受外部信号干扰以及彼此导体单元间的干扰，增加其抗干扰效果，另外使得导体单元的安装也十分的方便；并且屏蔽骨架上还延伸设置有支撑骨架的，支撑骨架上又设置有与圆形骨架位置对应的弧形骨架，这样外层的绕包层正好将整体骨架绕包成缆，而绕包层的内部还可以填充玻璃纤维等，这样设置后不仅可绕包方便，并且能够增加抗碾压，抗拉能力，整体结构的强度明显增强，具备非常强的抗干扰能力和稳定性。
本发明中专用于火灾监测的抗干扰传输线缆中还在绕包层的外部设置辅助结构，辅助结构为一段一段式的环形结构包覆于绕包层的外部，辅助结构的内外层均设置为防火密封层，辅助结构的两侧则通过环形密封板胶装密封，而两层防火密封层之间的空腔内则填充有金属合金颗粒，并且相邻的辅助结构之间的空隙内同样填充有金属合金颗粒，该金属合金颗粒的填充使得整体电缆具有较强的抗弯折和抗拉能力，并且可将金属合金颗粒设置为低熔点金属，这样设置后，当发生火灾的时候，内部的低熔点金属会相应融化，吸收外部较多的热量，从而降低温度，也可以将金属合金颗粒设置为高熔点的金属颗粒，这样能够较大程度的增加线缆的抗弯折和抗拉能力，并且本装置中的辅助结构是一段一端式设置的，并不是大范围全部套装在绕包层的外侧，这样设置也使得电缆具备一定的柔韧性，不至于一点不能弯折，结构更为合理耐用；并且本装置中的外侧和内侧均设置有阻燃层，具有较强的阻燃效果。
本发明中还提供该传输线缆的制作方法，由于线缆的前期安装需要设计屏蔽骨架，并且对应安装导体单元；而后期安装时则需要设置辅助结构，配合安装辅助结构，因此制作方法与现有的线缆不同，本装置中前期先根据需要制作三个拼接的屏蔽骨架，也可以根据实际需要制作多个拼接的屏蔽骨架，设置该屏蔽骨架为模具一次性浇筑而成，并且可分段设置，而将导体单元封装后，可以通过密封胶水将屏蔽骨架的拼接处进行拼接固定，之后绕包成缆；另外在设置辅助结构的时候，该辅助结构类似于环向的盒体结构，需要在绕包成缆的时候，缆线从绕包机出来的时候，直接将辅助结构套装在绕包层的外部，并通过胶水密封固定，待辅助结构固化完成后，在辅助结构的外侧依次相应设置防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套完成整体线缆。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种火灾监测用线缆，其特征在于：包括三个导体单元（1），三个导体单元（1）中包括光纤单元和电力单元，并且所述的导体单元（1）由内而外依次包括导体（1-1）、绝缘层（1-2）、屏蔽层（1-3）以及内护套（1-4）；并且三个导体单元（1）还配合设置有可拼接的屏蔽骨架，所述的屏蔽骨架共设置有三个，每一屏蔽骨架均包括最内侧的用于拼接的拼接头（1-5），所述的拼接头（1-5）的端部为三角端，相邻拼接头通过三角端可相应拼接在一起，并且所述拼接头（1-5）向外侧两端各延伸设置有一半圆骨架（1-6），而相邻拼接头（1-5）之间的半圆骨架（1-6）拼接成整体圆形骨架，而所述的导体单元（1）相应放置在该圆形骨架内，并且所述的拼接头（1-5）的后端还延伸设置有直板式的支撑骨架（1-7），并且支撑骨架（1-7）上又相应设置有弧形骨架（1-8），该弧形骨架（1-8）与拼接形成的圆形骨架的外边缘处于同一圆形轮廓上，三个拼接骨架相互拼接完成后，外部又相应绕包有绕包层（1-9）将整体拼装后的骨架绕包成缆；
并且所述的绕包层（1-9）的外部还设置有辅助结构（3），该辅助结构（3）为一段一段式的环形结构包覆于绕包层（1-9）的外部，该辅助结构（3）的内外层均设置为防火密封层（3-1），辅助结构（3）的两侧则通过环形密封板（3-2）胶装密封，而两层防火密封层（3-1）之间的空腔内则填充有金属合金颗粒（3-3），并且相邻的辅助结构（3）之间的空隙内同样填充有金属合金颗粒（3-3）；
并且所述辅助结构（3）的外侧还依次设置有防火阻燃层（4）、总屏蔽层（5）以及外护套（6）。
2.根据权利要求1所述的一种火灾监测用线缆，其特征在于：所述辅助结构（3）沿绕包层（1-9）每隔30-80cm设置有一段，并且相邻的辅助结构（3）之间通过连接柱（3-4）连接在一起。
3.根据权利要求2所述的一种火灾监测用线缆，其特征在于：所述的连接柱（3-4）的数量为4-8个，均匀布置在辅助结构（3）的周向，并且设置连接柱（3-4）为刚性金属柱或塑料柱。
4.根据权利要求1所述的一种火灾监测用线缆，其特征在于：所述金属合金颗粒（3-3）设置为铋、锡、铅、铟中的一种或多种组合；并且所述的防火密封层（3-1）为玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡中的一种或多种组合编织而成。
5.根据权利要求1所述的一种火灾监测用线缆，其特征在于：所述的屏蔽层（1-3）与导体（1-1）之间还分布有抗干扰电容。
6.根据权利要求1所述的一种火灾监测用线缆，其特征在于：所述的屏蔽骨架整体设置为带有屏蔽功能的铝制骨架结构，并且每一骨架均为浇筑一体成型结构。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种火灾监测用线缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）根据抗干扰传输线缆中内部的导体单元结构设计可拼接的屏蔽骨架，设计屏蔽骨架的一体成型模具，通过浇筑作业完成屏蔽骨架的制作，并且屏蔽骨架可分为多段式屏蔽骨架结构；
2）通过成缆设备将导体单元中的导体、绝缘层、屏蔽层以及内护套依次安装成缆构成整体导体单元，并且该屏蔽层设置为双绞线结合屏蔽层，并且内护套设由以下重量份组分获得：氯丁橡胶60-70份、氯磺化聚乙烯橡胶10-11份、PVC 70-100份；
3）将导体单元相应放置在拼接而成的屏蔽骨架内，并且相邻屏蔽骨架之间通过密封胶水密封，该密封胶水由聚氨酯、氯丁橡胶、改性二氧化硅、硅油以及改性环氧树脂均匀混合而成；安装好的导体单元以及屏蔽骨架通过外侧的绕包带绕包成缆；
4）制作辅助结构，通过防火密封层将两侧的环形密封板一圈密封，并向其内部注入金属合金颗粒，在线缆通过绕包机绕包成缆出线的同时将辅助结构从缆线端部推入至绕包层的外侧，然后通过固化胶水在90℃-120℃下固化2-3天；
5）待辅助结构固化完成后，在辅助结构的外侧依次相应设置防火阻燃层、总屏蔽层以及外护套。
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