CN112447326A - 海底光缆 - Google Patents
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Abstract
一种海底光缆，包括光单元、绞合设置在所述光单元外的铠装层、包覆在所述铠装层上的导体层、在所述导体层上挤制的绝缘层、包覆于所述绝缘层外的加强层及在所述加强层外挤包外护层，所述海底光缆还包括传感光纤，所述传感光纤分布于所述加强层与所述外护层之间。上述的海底光缆的通过设置传感光纤，能够监测海底光缆路由附近的温度变化、外力异常损伤、震动、冲击等信号以进行监测以及预警，有效预防事故的发生，降低运行与维护费用，传感光纤设置在外护层内侧，能监测海底光缆被人为剥开的行为，能有效地防止通信光纤被窃听。
Description
技术领域
本发明涉及通信线缆领域，尤其涉及一种海底光缆。
背景技术
海底光缆敷设安装和工作在肉眼不可见的海底，时刻承受着海水水压，这些海缆和水下设施还会受地震、锚拉等自然和人为因素的破坏，现有中长距离中继海底光通信系统、多节点中继海底光通信系统、海底观测与测量系统中，均使用有中继海底光缆提供大容量信息传输及为海底中继器供电，现有海底光缆无法监测海底光缆路由附近的温度变化、外力异常损伤等信号以进行预警，也不具备防窃听功能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种改进的海底光缆，其能够对海底光缆进行监测保护。
本发明提供一种海底光缆，包括光单元、绞合设置在所述光单元外的铠装层、包覆在所述铠装层上的导体层、在所述导体层上挤制的绝缘层、包覆于所述绝缘层外的加强层及在所述加强层外挤包外护层，所述海底光缆还包括传感光纤，所述传感光纤分布于所述加强层与所述外护层之间。
进一步的，所述传感光纤包括若干传感光纤单元，所述传感光纤单元包括若干光纤。
进一步的，所述传感光纤单元包括紧包光纤单元与松套光纤单元。
进一步的，所述光单元包括光纤和套管，所述光纤置于所述套管中，所述套管内填充有阻水油膏。
进一步的，所述套管内的光纤芯数为1～192芯。
进一步的，所述铠装层采用钢丝、铜丝、钢带或非金属增强材料中的一种或多种绞合而成。
进一步的，所述铠装层设置有至少一个层数，所述铠装层间隙中设置有阻水材料。
进一步的，所述导体层为铜或铝制成，采用纵包、绕包或无缝焊接的方式设置在所述铠装层。
进一步的，所述加强层采用钢塑复合带或钢带纵包在所述绝缘层外。
进一步的，所述绝缘层与外护套均采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及乙丙橡胶中的一种或多种材料制成。
上述的海底光缆的通过设置传感光纤，能够监测海底光缆路由附近的温度变化、外力异常损伤、震动、冲击等信号以进行监测以及预警，有效预防事故的发生，降低运行与维护费用，传感光纤设置在外护层内侧，能监测海底光缆被人为剥开的行为，能有效地防止通信光纤被窃听。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的海底光缆的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1所示海底光缆100用于敷设在海底中进行电力、信息传输以及监测保护，包括由内向外依次设置的光单元10、铠装层20、导体层30、绝缘层40、加强层50、传感光纤60及外护层70。
所述光单元10位于所述海底光缆100的中心位置，所述光单元10包括光纤11和套管12，所述光纤11置于所述套管12中，所述光纤11用于传输信息。在一实施方式中，所述光纤11的芯数为1～192芯，可以理解的，所述光纤11置于所述套管12中的具体芯数可根据具体信息传输要求设定。所述套管12由不锈钢带激光无缝焊接形成，所述套管12内填充有阻水油膏，可以提升所述海底光缆100在水下的阻水性能。在其他实施方式中，所述套管12还可以为铜、铝、合金以及聚酯类非金属材料制成。
所述铠装层20绞合在所述套管12外，所述铠装层20的间隙内填充有阻水材料以提升所述海底光缆100在水下的阻水性能。所述铠装层20用于进一步提供防护及支撑作用，保护所述光纤11不受外力损坏。在一实施方式中，所述铠装层20采用钢丝、钢带、非金属增强材料或其他等效增强材料绞合而成，其中，钢丝可为多种规格的镀锌、磷化或锌铝镁镀层的高强钢丝。可以理解的，所述铠装层20可以根据具体使用环境设置其层数以适用于不同水深海域，例如可为1层、2层、3层等。可以理解的是，在一实施方式中，也可以同时采用几种不同材质的铠装层，例如，在所述套管12外设置一层铜丝铠装层，在所述铜丝铠装层外设置一层不锈钢铠装层。
所述导体层30包覆于所述铠装层20外，用于传输电能。在一实施方式中，可用于高压电能传输，例如10kv以上的高压电能。在一实施方式中，所述导体层30可采用铜、铝等导电材料，采用纵包、纵包或无缝焊接的方式设置在所述铠装层20上。一实施方式中，所述导体层30采用铜带纵包或铜管无缝焊接成型。可以理解的，在无中继海底光通信系统中，可不设置所述导体层30。
所述绝缘层40挤制在所述导体层30外，在一实施方式中，所述绝缘层40通过挤塑的方式包覆在所述导体层30外。所述绝缘层40用于对所述导体层30进行绝缘，保护所述导体层30电能传输不受影响以及不受外力损坏。在一实施方式中，所述绝缘层40采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶及其他等效绝缘材料中的一种或多种材料制成。
所述加强层50包覆于所述绝缘层40外，用于对所述海底光缆100进行保护以及结构支撑。在一实施方式中，所述加强层50采用钢塑复合带、钢带或其他等效材料纵包在所述绝缘层40外。
所述传感光纤60设置于所述加强层50与所述外护层70之间，所述传感光纤60通过与外部探测仪器及探测系统连接，海底光缆在受到外力造成损伤、震动、冲击时，均可通过海底光缆的扰动或光纤受应力情况进行监测。具体的，光在光纤中传播时，在反方向产生散射光，散射光包括瑞利散射、布里渊散射及拉曼散射。利用瑞利散射原理，采用相位敏感光时域反射计分布式光纤传感技术可监测海缆的震动。拉曼散射对温度敏感，利用拉曼散射可用来测量温度。其中布里渊散射采用单模光纤作为传感器，可进行大长度监测，布里渊散射对温度和应变敏感，采用受激布里渊散射技术，可监测海缆的温度变化及应力情况。
传感光纤60设置于所述加强层50与所述外护层70之间，靠近所述海底光缆100的外层，能监测海底光缆被人为剥开的行为，能有效地防止通信光纤被窃听。在一实施方式中，所述传感光纤60包括若干传感光纤单元，所述传感光纤单元包含若干光纤，所述传感光纤单元为紧包光纤单元或松套光纤单元。
所述外护层70挤包于所述加强层50的外周以对所述海底光缆100整体进行保护。在一实施方式中，所述外护层70通过挤塑高分子材料或缠绕编织耐磨损材料的方式包覆于所述加强层50外。所述外护层70采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及乙丙橡胶中的一种或多种材料制成。
可以理解的，所述海底光缆100可作为有中继型海底光缆的缆芯，在所述海底光缆100外层增加钢丝、非金属增强材料或其他等效增强材料形成铠装层，可作为其他缆型用于不同水深海域。
上述的海底光缆的在外护层内侧设置传感光纤，能监测海底光缆被人为剥开的行为，能有效地防止通信光纤被窃听，通过与外部探测仪器及探测系统连接以对海底光缆路由附近的温度变化、外力异常损伤、震动、冲击等信号以进行监测以及预警，有效预防事故的发生，降低运行与维护费用。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种海底光缆，包括光单元、绞合设置在所述光单元外的铠装层、包覆在所述铠装层上的导体层、在所述导体层上挤制的绝缘层、包覆于所述绝缘层外的加强层及在所述加强层外挤包外护层，其特征在于：所述海底光缆还包括传感光纤，所述传感光纤分布于所述加强层与所述外护层之间。
2.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述传感光纤包括若干传感光纤单元，所述传感光纤单元包括若干光纤。
3.如权利要求2所述的海底光缆，其特征在于：所述传感光纤单元包括紧包光纤单元与松套光纤单元。
4.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述光单元包括光纤和套管，所述光纤置于所述套管中，所述套管内填充有阻水油膏。
5.如权利要求4所述的海底光缆，其特征在于：所述套管内的光纤芯数为1～192芯。
6.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述铠装层采用钢丝、铜丝、钢带或非金属增强材料中的一种或多种绞合而成。
7.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述铠装层设置有至少一个层数，所述铠装层间隙中设置有阻水材料。
8.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述导体层为铜或铝制成，采用纵包、绕包或无缝焊接的方式设置在所述铠装层。
9.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述加强层采用钢塑复合带或钢带纵包在所述绝缘层外。
10.如权利要求1所述的海底光缆，其特征在于：所述绝缘层与外护套均采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及乙丙橡胶中的一种或多种材料制成。
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