CN115185054B - 一种具有发泡缓冲护套的光缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有发泡缓冲护套的光缆，包括支撑件、若干个圆筒部件、阻水带、发泡缓冲套和外保护套；所述支撑件设置在光缆的中心位置，所述圆筒部件包括：第一圆筒部件和第二圆筒部件，所述第一圆筒部件包括光纤和光纤填充层，所述光纤设置在所述第一圆筒部件的中心位置，所述光纤填充层填充在第一圆筒部件除光纤外的其余位置，所述圆筒部件环绕设置在支撑件的周围，所述阻水带设置在圆筒部件的外围且所述阻水带包围圆筒部件，所述发泡缓冲套设置在阻水带的外围且发泡缓冲套包围阻水带，所述外保护套设置在发泡缓冲套外围且所述外保护套包围发泡缓冲套，使光缆具有良好的耐极寒、耐油、耐老化、耐气候性能特性。

Description

一种具有发泡缓冲护套的光缆

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种具有发泡缓冲护套的光缆。

背景技术

在我国城市区域的大多数通信光缆都采用了通信管道敷设的方式进行，较多地使用了非金属管道光缆。然而，在北方地区特别是东北地区，冬季冰冻期时间长，通信光缆管道转弯处、低洼处、引下入地处等会偶发性积水，低温冰冻期从而导致封冻，冰体膨胀进一步造成光缆横向挤压使光缆严重弯曲变形、光纤及套管脆裂，进一步引发通信故障乃至通信中断，虽可以通过如排空管道内积水等手段来解决冰冻问题，但部分低洼地区或条件受限的管道并没有办法通过这些更为简单的方式来排除冰冻的干扰。

通过降低光缆整体密度，在水中产生浮力，在水结冰时，即便管道内复杂的线路情况无法浮起，新型缓冲层材料也可以吸收结冰膨胀对光缆的纵向挤压力，避免结冰对光缆通信产生影响，光缆内增加新型高强度材料作为抗拉力元件，能够抵御结冰膨胀时对光缆产生的横向拉力，使得光缆在水结冰时不受影响。

为提高通信系统光缆整体的可靠性、稳定性和运维能力，结合地域气候特点和管道施工应用条件，开发一种新型具有抗冰冻的管道通信光缆是非常必要的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种具有发泡缓冲护套的光缆，包括：支撑件、若干个圆筒部件、阻水带、发泡缓冲套和外保护套；所述支撑件设置在光缆的中心位置，所述圆筒部件包括：第一圆筒部件和第二圆筒部件，第一圆筒部件包括光纤和光纤填充层，光纤设置在所述第一圆筒部件的中心位置，光纤填充层填充在第一圆筒部件除光纤外的其余位置，圆筒部件环绕设置在支撑件的周围，阻水带设置在圆筒部件的外围且阻水带包围圆筒部件，发泡缓冲套设置在阻水带的外围且发泡缓冲套包围阻水带，外保护套设置在发泡缓冲套外围且外保护套包围发泡缓冲套；其中，对于发泡缓冲套的厚度通过如下步骤获取：

S100、获取光缆对应的初始角度列表A={A₁，……，A_i，……，A_m}，A_i为光缆对应的第i个角度，i的取值为1到m，m为光缆对应的角度的数量。

S200、获取发泡缓冲套对应的初始厚度列表B={B₁，……，B_j，……，B_n}，B_j为发泡缓冲套对应的第j个厚度，j的取值为1到n，n为发泡缓冲套对应的厚度的数量。

S300、根据A和B，获取第一应力值集C={C₁，……，C_i，……，C_m}，C_i={C_i1，……，C_ij，……，C_in}，C_ij为在A_i对应的光缆角度且B_j对应的发泡缓冲套厚度下，获取的发泡缓冲层对应的应力值。

S400、根据C，获取第二应力值集D={D₁，……，D_i，……，D_m}，D_i={D_i1，……，D_ir，……，D_is1}，D_ir为在A_i对应的光缆角度下的第r个第二应力值，r的取值为1到si，si为在A_i对应的光缆角度下的第二应力值的数量，第二应力值为不小于预设应力值阈值A⁰的第一应力值。

S500、根据D，获取第三应力值集Dʹ={Dʹ₁，……，Dʹ_g，……，Dʹ_z}，Dʹ_g={Dʹ_g1，……，Dʹ_gj，……，Dʹ_gn}，Dʹ_gj为Dʹ_g对应的第j个第三应力值，g的取值为1到z，z为第三应力值列表的数量，第三应力值列表为si不小于预设数量阈值S⁰对应的第一应力值列表。

S600、获取Dʹ对应的优先级列表F={F₁，……，F_g，……，F_z}，F_g为Dʹ_g对应的优先级，其中，F_g符合如下条件：

。

S700、根据F，获取目标厚度列表Bʹ={Bʹ₁，……，Bʹ_x，……，Bʹ_q}，Bʹ_x为第x个目标厚度，x的取值为1到q，q为目标厚度的数量，目标厚度为小于预设优先级阈值F⁰的优先级对应的初始厚度。

S800、遍历Bʹ，获取Bʹ中最小目标厚度Bʹ_min作为关键厚度。

本发明至少具有以下有益效果：

（1）本实施例提供的具有发泡缓冲护套的光缆通过阻水带、发泡缓冲护套以及外保护套对光缆进行保护，并且使用填充绳填充光缆内部空隙，使光缆具有良好的耐极寒、耐油、耐老化、耐气候性能特性，使得光缆可以在寒冷地区的管道中使用，并且提高了光缆的使用寿命，避免了光缆的频繁更换，节省了时间资源。

（2）通过获取不小于预设应力值阈值A⁰的第一应力值进而获取到第二应力值集，并将第二应力值列表对应的初始厚度下所有初始角度对应的第一应力值保存至第三应力值列表，并根据第三应力值进行计算，得到优先级列表，并获取优先级列表中大于预设优先级阈值对应的初始厚度保存至目标厚度列表，并且通过获取优先级列表并对优先级列表进行筛选处理，进而获取到在所有光缆角度下都适应的目标厚度列表，避免因角度问题需要更改发泡缓冲护套厚度而导致的光缆生产线负担过大的情况。

（3）通过获取第1个初始厚度对应的目标应力值，进而获取第四应力值列表，从而得到在各个角度都适用的中间厚度列表，然后通过获取中间厚度列表中最小中间厚度，得到材料成本最低的关键厚度，因此，相比于本发明另一个实施例，本实施例处理的数据量更小，从而节省了数据处理的时间，提高了工作效率，节省了时间资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的具有发泡缓冲护套的光缆的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的具有发泡缓冲护套的光缆的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的具有发泡缓冲护套的光缆获取发泡缓冲层厚度的流程示意图。

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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“包围”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，本发明实施例提供一种具有发泡缓冲护套的光缆，所述光缆包括：支撑件1、若干个圆筒部件2、阻水带5、发泡缓冲套6和外保护套7；所述支撑件1设置在光缆的中心位置，所述圆筒部件2包括：第一圆筒部件102和第二圆筒部件104，所述第一圆筒部件102包括光纤3和光纤填充层4，所述光纤3设置在所述第一圆筒部件102的中心位置，所述光纤填充层4填充在第一圆筒部件102除光纤3外的其余位置，所述圆筒部件2环绕设置在支撑件1的周围，所述阻水带5设置在圆筒部件2的外围且所述阻水带5包围圆筒部件2，所述发泡缓冲套6设置在阻水带5的外围且发泡缓冲套6包围阻水带5，所述外保护套7设置在发泡缓冲套6外围且所述外保护套7包围发泡缓冲套6。

具体地，在本发明实施例中，所述支撑件1采用非金属材料制作，使得支撑件更加轻，减少对于光缆内部的压力。

进一步地，在本发明实施例中，所述发泡缓冲护套6为圆整且均匀的发泡缓冲层。

进一步地，所述使用对新型发泡材料挤塑成型的方法制作发泡缓冲护套6，例如，TPU发泡材料，本领域技术人员知晓，任意一种对发泡材料挤塑成型生成发泡缓冲护套的方法均落入本发明保护范围内，在此不再赘述。

进一步地，在本发明实施例中，所述发泡缓冲护套6具有弹性特性。

进一步地，在本发明实施例中，所述发泡缓冲护套6的泊松比大于b⁰，所述发泡缓冲护套6的泊松比可以理解为发泡缓冲护套6在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值，也叫横向变形系数，泊松比是反映材料横向变形的弹性常数，b⁰为预设泊松比阈值，本领域技术人员可根据实际需求设置b⁰。

优选地，b⁰=0.4。

具体地，在本发明实施例中，所述发泡缓冲护套6的弹性模量大于m⁰，所述发泡缓冲护套6的弹性模量可以理解为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力值也越大，m⁰为预设弹性模量阈值，本领域技术人员可根据实际需求设置m⁰。

优选地，m⁰=15且m⁰的单位为MPa。

因此，所述发泡缓冲护套的可以抵消水面因结冰而膨胀的空间，以使得光缆具有抗压性，减小冰层对于光缆内部的应力值，提高了光缆的适应能力。

进一步地，在本发明实施例中，使用阻水油膏或者阻水纱作为所述阻水带5的制作材料。

进一步地，在本发明实施例中，使用阻燃型复合料作为所述外保护套层7的制作材料，因此，使得所述光缆具有阻燃效果，以免温度过高破坏光缆。

进一步地，所述圆筒部件2的最大数量为M，M=[6-12]，并且均匀的围绕非金属支撑件1排列。

进一步地，所述第一圆筒部件102的数量范围为1到M，可以理解为第一圆筒部件的数量不小于1。

优选地，在本发明实施例中，M=6。

本实施例提供的具有发泡缓冲护套的光缆通过阻水带、发泡缓冲护套以及外保护套对光缆进行保护，并且使用填充绳填充光缆内部空隙，使光缆具有良好的耐极寒、耐油、耐老化、耐气候性能特性，使得光缆可以在寒冷地区的管道中使用，并且提高了光缆的使用寿命，避免了光缆的频繁更换，节省了时间资源。

进一步地，如图2所示，在本发明另一实施例中，所述光缆还包括：内保护套9，因此，可以进一步提升光缆的耐极寒、耐油、耐老化、耐气候性能特性，并且提高了光缆的使用寿命，避免了光缆的频繁更换，节省了时间资源。

如图3所示，对于发泡缓冲套层6的厚度，通过如下方法获取：

S100、获取光缆对应的初始角度列表A={A₁，……，A_i，……，A_m}，A_i为光缆对应的第i个角度，i的取值为1到m，m为光缆对应的角度的数量。

具体地，所述初始角度列表为铺设光缆的各个角度组成，且A_i∈[0°，180°]。

S200、获取发泡缓冲套对应的初始厚度列表B={B₁，……，B_j，……，B_n}，B_j为发泡缓冲套对应的第j个厚度，j的取值为1到n，n为发泡缓冲套对应的厚度的数量。

具体地，初始厚度列表中的初始厚度按厚度从小至大的顺序排列。

进一步地，任一相邻初始厚度之间的差值相同，可以理解为，B_j+1-B_j=B_j-B_j-1。

S300、根据A和B，获取第一应力值集C={C₁，……，C_i，……，C_m}，C_i={C_i1，……，C_ij，……，C_in}，C_ij为在A_i对应的光缆角度且B_j对应的发泡缓冲套厚度下，获取的发泡缓冲层对应的应力值。

具体地，C为矩阵结构，例如，

。

S400、根据C，获取第二应力值集D={D₁，……，D_i，……，D_m}，D_i={D_i1，……，D_ir，……，D_is1}，D_ir为在A_i对应的光缆角度下的第r个第二应力值，r的取值为1到si，si为在A_i对应的光缆角度下的第二应力值的数量，所述第二应力值为不小于预设应力值阈值A⁰的第一应力值。

具体地，本领域技术人员可以根据实际需求设置预设应力值阈值，在此不再赘述。

S500、根据D，获取第三应力值集Dʹ={Dʹ₁，……，Dʹ_g，……，Dʹ_z}，Dʹ_g={Dʹ_g1，……，Dʹ_gj，……，Dʹ_gn}，Dʹ_gj为Dʹ_g对应的第j个第三应力值，g的取值为1到z，z为第三应力值列表的数量，所述第三应力值列表为si不小于预设数量阈值S⁰对应的第一应力值列表。

具体地，在本发明实施例中，S⁹的取值范围为1到5。

优选地，S⁰=1，可以理解为，当同一初始厚度对应的第一应力值列表中存在≥1个第一应力值大于预设应力值阈值时，将当前第一应力值对应的初始厚度下所有初始角度对应的第一应力值保存至第三应力值列表，以便后续处理，因此，可以使处理结果更加准确。

S600、获取Dʹ对应的优先级列表F={F₁，……，F_g，……，F_z}，F_g为Dʹ_g对应的优先级，其中，F_g符合如下条件：

。

S700、根据F，获取目标厚度列表Bʹ={Bʹ₁，……，Bʹ_x，……，Bʹ_q}，Bʹ_x为第x个目标厚度，x的取值为1到q，q为目标厚度的数量，所述目标厚度为小于预设优先级阈值F⁰的优先级对应的初始厚度。

具体地，本领域技术人员可以根据实际需求设置所述优先级阈值，在此不再赘述。

上述，S400-S700通过获取不小于预设应力值阈值A⁰的第一应力值进而获取到第二应力值集，并将第二应力值列表对应的初始厚度下所有初始角度对应的第一应力值保存至第三应力值列表，并根据第三应力值进行计算，得到优先级列表，并获取优先级列表中大于预设优先级阈值对应的初始厚度保存至目标厚度列表，并且通过获取优先级列表并对优先级列表进行筛选处理，进而获取到在所有光缆角度下都适应的目标厚度列表，避免因角度问题需要更改发泡缓冲护套厚度而导致的光缆生产线负担过大的情况。

S800、遍历Bʹ，获取Bʹ中最小目标厚度Bʹ_min作为关键厚度。

上述，可以找到批量生产光缆可以使用的最小发泡缓冲护套的厚度作为关键厚度，因此，可以节省制作发泡缓冲护套的材料。

在本发明另一实施例中，在S300后还可包括如下步骤：

S1、根据C，获取第1个初始厚度对应的目标应力值C⁰ ₁，C⁰ ₁符合如下条件：

；

S2、根据C⁰ ₁，获取第四应力值列表H={H₁，……，H_j，……，H_n}，H_j为第j个第四应力值，其中，H_j符合如下条件：

H_j=C⁰ ₁+β，其中，β符合如下条件：

，其中，C_minj为在最小初始厚度下的第j个应力值值，C_maxn为在最大初始厚度下的第j个应力值值，λ为预设应力值调整因子；

S3、根据H，获取中间厚度列表W={W₁，……，W_y，……，W_p}，H_Y为第y个中间厚度，y的取值为1到p，p为中间厚度的数量，所述中间厚度为不小于A⁰的第四应力值对应的初始厚度；

S4、遍历W，获取W中最小中间厚度W_min作为关键厚度。

上述，S1-S4通过获取第1个初始厚度对应的目标应力值，进而获取第四应力值列表，从而得到在各个角度都适用的中间厚度列表，然后通过获取中间厚度列表中最小中间厚度，得到材料成本最低的关键厚度，因此，相比于本发明另一个实施例，本实施例处理的数据量更小，从而节省了数据处理的时间，提高了工作效率，节省了时间资源。

本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境）。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和计算机设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述光缆包括：支撑件（1）、若干个圆筒部件（2）、阻水带（5）、发泡缓冲套（6）和外保护套（7）；所述支撑件（1）设置在光缆的中心位置，所述圆筒部件（2）包括：第一圆筒部件（102）和第二圆筒部件（104），所述第一圆筒部件（102）包括光纤（3）和光纤填充层（4），所述光纤（3）设置在所述第一圆筒部件（102）的中心位置，所述光纤填充层（4）填充在第一圆筒部件（2）除光纤（3）外的其余位置，所述圆筒部件（2）环绕设置在支撑件（1）的周围，所述阻水带（5）设置在圆筒部件（2）的外围且所述阻水带（5）包围圆筒部件（2），所述发泡缓冲套（6）设置在阻水带（5）的外围且发泡缓冲套（6）包围阻水带（5），所述外保护套（7）设置在发泡缓冲套（6）外围且所述外保护套（7）包围发泡缓冲套（6）；其中，对于所述发泡缓冲套（6）的厚度通过如下步骤获取：

S100、获取光缆对应的初始角度列表A={A₁，……，A_i，……，A_m}，A_i为光缆对应的第i个角度，i的取值为1到m，m为光缆对应的角度的数量；

S200、获取发泡缓冲套对应的初始厚度列表B={B₁，……，B_j，……，B_n}，B_j为发泡缓冲套对应的第j个厚度，j的取值为1到n，n为发泡缓冲套对应的厚度的数量；

S300、根据A和B，获取第一应力值集C={C₁，……，C_i，……，C_m}，C_i={C_i1，……，C_ij，……，C_in}，C_ij为在A_i对应的光缆角度且B_j对应的发泡缓冲套厚度下，获取的发泡缓冲层对应的应力值；

S400、根据C，获取第二应力值集D={D₁，……，D_i，……，D_m}，D_i={D_i1，……，D_ir，……，D_is1}，D_ir为在A_i对应的光缆角度下的第r个第二应力值，r的取值为1到si，si为在A_i对应的光缆角度下的第二应力值的数量，所述第二应力值为不小于预设应力值阈值A⁰的第一应力值；

S500、根据D，获取第三应力值集Dʹ={Dʹ₁，……，Dʹ_g，……，Dʹ_z}，Dʹ_g={Dʹ_g1，……，Dʹ_gj，……，Dʹ_gn}，Dʹ_gj为Dʹ_g对应的第j个第三应力值，g的取值为1到z，z为第三应力值列表的数量，所述第三应力值列表为si不小于预设数量阈值S⁰对应的第一应力值列表；

S600、获取Dʹ对应的优先级列表F={F₁，……，F_g，……，F_z}，F_g为Dʹ_g对应的优先级，其中，F_g符合如下条件：

；

S700、根据F，获取目标厚度列表Bʹ={Bʹ₁，……，Bʹ_x，……，Bʹ_q}，Bʹ_x为第x个目标厚度，x的取值为1到q，q为目标厚度的数量，所述目标厚度为不小于预设优先级阈值F⁰的优先级对应的初始厚度；

S800、遍历Bʹ，获取Bʹ中最小目标厚度Bʹ_min作为关键厚度。

2.根据权利要求1所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，在S300后还可包括如下步骤：

S1、根据C，获取第1个初始厚度对应的目标应力值C⁰ ₁，C⁰ ₁符合如下条件：

；

S2、根据C⁰ ₁，获取第四应力值列表H={H₁，……，H_j，……，H_n}，H_j为第j个第四应力值，其中，H_j符合如下条件：

H_j=C⁰ ₁+β，其中，β符合如下条件：

，其中，C_minj为在最小初始厚度下的第j个应力值值，C_maxn为在最大初始厚度下的第j个应力值值，λ为预设应力值调整因子；

S3、根据H，获取中间厚度列表W={W₁，……，W_y，……，W_p}，H_Y为第y个中间厚度，y的取值为1到p，p为中间厚度的数量，所述中间厚度为小于A⁰的第四应力值对应的初始厚度；

S4、遍历W，获取W中最小中间厚度W_min作为发泡缓冲套对应的关键厚度。

3.根据权利要求1所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述光缆还包括：内保护套（9）。

4.根据权利要求1所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述圆筒部件（2）的最大数量为M，M=[6-12]。

5.根据权利要求4所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述第一圆筒部件（102）的数量范围为1到M。

6.根据权利要求1所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述发泡缓冲护套（6）的泊松比大于预设泊松比阈值b⁰，b⁰=0.4。

7.根据权利要求6所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，所述发泡缓冲护套（6）的弹性模量大于预设弹性模量阈值m⁰，m⁰=15。

8.根据权利要求1所述的具有发泡缓冲护套的光缆，其特征在于，在S500中，S⁰=1。

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