CN1454387A - 水下线缆 - Google Patents

Abstract

线缆，特别是海底线缆(10)，通常具有黑色的外皮(11)。在敷设时，尤其在深水区，在由水下电视摄像机所拍摄的照片上很难辨认出线缆，在极端的情况下甚至一点也看不到。根据本发明，在海底线缆(10)的外皮(11)上具有由至少一条纵向条纹构成的标记(13)，它采用较浅的颜色，特别是黄色，与黑色外皮(11)形成强烈对比，从而在电视图片上易于分辨。

Description

水下线缆

本发明涉及一种线缆，特别是水下线缆，其具体特性如权利要求1的前序部分所述。

水下线缆(又称做海底线缆)，为了便于检验和查询故障，在敷设时必须进行监测。这种监测在水下由远程控制的摄像机来完成。而由水下摄像机拍摄的照片，尤其是水下深度很深时，通常很难分辨出线缆，特别是线缆的外皮一般都是黑色或深色的。这就使得在确定发生故障的海底线缆位置时更加困难。

根据上述情况，本发明的目的是提供一种线缆，尤其是水下线缆(海底线缆)，使得即使在深水中也能很好地将其分辨出来。

为了实现该目的，这种水下线缆的特征如权利要求1所述。外皮外表面上具有至少一条与外皮颜色不同的明显标记，使得线缆即使在深水中也很容易分辨。根据本发明，因为不同颜色的标记使外皮色彩对比强烈，这使得水下线缆在照片上易于分辨。

制作标记的方法有很多种。标记最好包括一条或多条在线缆外皮的纵向上持续延伸的条纹或线段，最好为围绕线缆螺旋延伸。该标记包括了一条或多条在外皮上螺旋纵向条纹或纵向线段，其效果在于标记总是可见的，而与观察线缆的角度无关。由于海底线缆在敷设时纵向轴会翻转，选用绕着海底线缆纵向轴持续螺旋的纵向条纹或纵向线段实际上产生了一个始终可见的标记。

另一种可行的方案是环绕线缆的截面方向上设置横向条纹或横向线段。环绕外皮有无穷无尽的彩色环。无论线缆如何旋转，圆环始终可见。这种圆周上的横向条纹或横向线段具有的优点是，在敷设时海底线缆旋转是不可见的，因而不会干扰观察者。

同样，纵向直条纹或纵向直线段构成标记的方法看起来也是可行的。为了保证任何情况下纵向直条纹或纵向直线段始终可见，纵向条纹或纵向线段的条数应相应地在外皮圆周上均匀分布。纵向条纹或纵向线段或横向条纹或横向线段也可由至少一系列相互间隔的平面图形形成。这种平面图形可有任何需要的基本面，尤其是圆形、椭圆形、正方形或矩形。同样，平面图形的间隔值也可以按要求得到。

最后，在整个外皮外部用包括任何所需结构的点来做标记的方法也是可行的。在这种情况下，点排列成均匀的栅格，最好覆盖整个外皮的周边。栅格的优点同样在于标记始终可见，且海底线缆在敷设过程中的旋转不明显，并且这种情况下也不会影响敷设时的观察。

任何类型的标记均可在外皮制成后将颜料喷涂或印制在外皮表面而成。据此选用对海水永久抗腐蚀的染料。在染色完成标记后，为外皮表面配备一个透明保护层覆盖有色标记也是可行的。

也可以在生产外皮过程中选用不同颜色的塑胶来构成标记。那么外皮就由不同颜色的塑胶材料构成。例如，可通过外皮混合挤压法或将另一种颜色的塑胶热压到外皮的表面上。因此上述两种类型的标记实际上与外皮具有同样的抗海水腐蚀能力。

本发明的最佳实施例中相应的标记比外皮颜色浅。如果浅色标记具有荧光特性更佳。因而即使在深水区，只要水下摄像机的探照灯照到海底线缆的标记上，标记即可见。

若线缆外皮为黑色，黄色，尤其是黄色荧光与黑色外皮有明显的对比，是浅色标记的颜色的首选。

将颜料微粒或颜料色素与未加工过的塑胶原材料相混合来构成外皮也能制成标记。此种外皮具有大体上规则分布的有色区域，特别是小点。这种将颜料微粒或颜色色素埋入塑胶材料来构成外皮的方法可保证海底线缆上的标记永久结合。

据本发明中海底线缆的另一种选择方案，标记可形成外皮上的网格。网格覆盖整个外皮表面，并在海底线缆的纵向上不间断地延伸。网格在海底线缆外皮外面形成了横向圆周线段和纵向直线段，其横截面最好为圆形，也可以是其它形状，例如方形。标记可形成不同颜色纵向和横向线段的交叉形成的网格。

下面将参照附图更详细地解释本发明的一个示范性的实施例。附图中，

图1为海底线缆的部分侧视图，

图2为根据本发明第二实施例中海底线缆的部分侧视图，

图3为图2中的海底线缆翻转90°后的侧视图，

图4为根据本发明第三实施例中海底线缆的部分侧视图，

图5为图4中的海底线缆翻转90°后的侧视图，

图6为根据本发明第四实施例中海底线缆的部分侧视图，和

图7为根据本发明第五实施例中海底线缆的部分侧视图。

附图显示了用于水下使用的线缆，即海底线缆的各种构造形式。甚至线缆内部可以采用任何需要的缆芯。例如，缆芯可为电导体或光波导，或两者的结合。另外，至少需要一个护套或加固材料来保护缆芯受到机械影响。加固后或具有护套的缆芯再套上封闭的外皮，外皮主要由塑料构成，通常是黑色的。

图1为海底线缆10，外皮11上有明显可见的标记。如实施例中所示，标记是纵向螺旋环绕外皮11的纵向条纹13，或者说是沿着海底线缆10的纵向中心轴12螺旋。图1实施例中根据海底线缆10的直径可确定单条纵向条纹13的宽度为1-5mm。纵向条纹13的最佳宽度大约为海底线缆10的直径的1/5到1/4。如实施例中所示，选择纵向条纹13的螺距方法如下，纵向条纹13每环绕海底线缆10的外皮11一次，螺距大约应为海底线缆10的直径的3-10倍左右，最佳长度为8倍。

图2和图3为本发明第二实施例中的海底线缆14。海底线缆14的内部，可为任何需求构造，在上述图中(或其他任一幅图)并未详细表述。图中只显示了根据本发明的具有标记的外皮15。本实施例中，标记由纵向条纹沿着纵向中心轴16以螺旋形式盘绕外皮15形成，确切说是两条纵向条纹17，18。为了便于表示，图中纵向条纹17，18表示成线条。实际上，根据海底线缆14的直径，它们的宽度应在1-5mm之间。纵向条纹17，18也可各自具有不同的宽度。

这两条纵向条纹17，18以不同的绕向环绕外皮15。即纵向条纹17以顺时针方向环绕外皮15，而纵向条纹18为逆时针方向环绕外皮15。如图2、图3表示，纵向条纹17，18螺距相等，长度为L。意为一段长度为L的海底线缆14，纵向条纹17，18以各自的方向恰巧绕一周。当海底线缆14扭转或者转动时环绕海底线缆14的纵向条纹17、18的不同绕向会使得两条纵向条纹17、18原本相同的螺距产生差值。极端情况下，纵向条纹17、18中的一条大约以直线沿着海底线缆14延伸，而其中另一条以较小的螺距环绕海底线缆14(螺旋状)。这种方法可以保证纵向条纹17、18中的一条总是以螺旋形式环绕海底线缆，从而也始终可见。另外，此种方法也从观察纵向条纹17、18螺距的偏差的大小来轻易确定海底线缆14扭转或扭曲的程度。

纵向条纹17、18以相同的路径延伸，在公共节点19相交，节点的间距是环绕外皮15的纵向条纹17、18各自的一个完整旋转周期L的一半。

上述海底线缆14上的纵向条纹17、18的设计和安排具有如下效果：依赖于对海底线缆14侧面的观测方向，相反走向的纵向条纹17、18具有不同的路径。从图2中可见，在一段海底线缆14上的同一区域内，两条纵向条纹17、18同时可见。在纵向条纹17、18两个连续的可见部分之间，两条纵向条纹17、18均完全隐到海底线缆14的不可见的背面。这段不可见区域的长度为环绕海底线缆14的纵向条纹17、18各自一个周期的一半。若从下面观察图2中的海底线缆14，两条纵向条纹17或18之中的一条始终可见。从而得到图中所示的蛇形或正弦结构。因此，从一定的角度观察海底线缆14其结果是以相反方向延伸的纵向条纹17、18两条中的一条完全可见，或是两条都部分可见。

图4和图5为第三实施例中的海底线缆20，图中标记有四条纵向条纹21到24。纵向条纹21、22与图2和图3实施例中纵向条纹17、18相对应。图4中纵向条纹21、22在长度为L的左半部分是可见的。相同路径的纵向条纹23、24在此区域背面不可见部分。图4中长度为L的右半部分纵向条纹21、22隐到海底线缆20的外皮25的不可见的后面。此区域中，纵向条纹23、24显示在外皮25的正面上。图4中L长的一段之后，纵向条纹23、24再次隐到外皮25的背面，同时纵向条纹21、22再度可见。

在一侧的纵向条纹21、22和另一侧的纵向条纹23、24彼此图案相同。海底线缆20上纵向条纹21、22、23、24以纵向中心轴32的方向环绕外皮25。唯一的区别在于，在图4中上部(左半部分)的节点26上，纵向条纹21从一个方向开始延伸，而纵向条纹23从另一个方向开始。而纵向条纹22、24从图4中下方的节点27开始延伸，准确地说它们以相反的方向环绕着海底线缆20。因此，节点26、27总是正好在海底线缆20的外皮25直径的两端。节点26、27总是在水下线缆20的中心轴16的方向上位移1/4L的长度，并总是旋转90°方向。

纵向条纹21、22、23和24图案相同，仅仅方向不同，或者说从不同节点延伸到26、27，从而外皮25上的标记从海底线缆20每个角度都能看到，确切地说具有相同的图案，如图4和图5中清晰表示了从两个相差90°的方向分别观察线缆。

为了简化表示，图4和图5中纵向条纹21、22、23、24也仅表示成线条，实际上设计成较宽的条纹，确切地最佳宽度在1-5mm。若为相对较粗的海底线缆，条纹可能更宽一点。这点对本发明的其他实施例同样适用。纵向条纹21、22、23、24也可具有各自不同宽度。

图6为第四实施例中的海底线缆28。海底线缆28的外皮29上具有由大量圆点30构成的标记。圆点30沿着海底线缆28的纵向中心轴31均匀覆盖了整条线缆外皮29的全部表面。为达到此目的，如本实施例所示，圆点30以规则格状排列。格子是由许多条由圆点30构成的行组成，彼此均匀间隔，上述圆点行与纵向中心轴30平行且相邻行的圆点以半个间隔的偏差排列，换句话说两行是交错排列的。相邻的圆点30之间的间隔比圆点的直径略微大一些。圆点30均是相同的，各种情况下的直径都在1-10mm之间，圆点30间的间隔也比它们的直径稍大一些；间隔最好是圆点30直径的5-20倍。

若图中所示海底线缆是黑色的外皮，而标记，即纵向条纹13、17、18、21、22、23、24或圆点30则是浅颜色。纵向条纹13、17、18、21、22、23、24或圆点30可制成黄色。这样可形成具有荧光或回射特性的黄色阴影。

如图1-5所示，海底线缆14、20也可以各自具有多条纵向条纹17、18或21、22、23、24。纵向条纹17、18、21、22、23、24也可具有不同的颜色，但颜色都要比黑色外皮要浅的多。海底线缆28的外皮29上的圆点30也可以有不同的颜色。

标记可在生产海底线缆外皮的过程中添加到外皮上，也可以制作在外皮内。这可以在生产外皮的过程中或生产之后进行。

外皮生产出来之后，可以通过在外皮的表面印刷或喷涂纵向条纹17、18、21、22、23、24或圆点30来形成标记。其中，标记由相应颜色的涂覆层或液态塑胶形成。涂覆层或液态塑胶必须对外皮附着良好，并且甚至在盐度大的海水中也不易被冲洗掉。

通过热压法也可在外皮上制成标记。这最好也是在外皮生产之后进行。其中，热压应在外皮尚未完全固化时进行。

标记也可在制造各自的海底线缆外皮的过程中产生，即相应的外皮由不同颜色的塑胶形成。例如通过混合挤压成型法，同时形成黑色塑胶的外皮和其它颜色(如黄色)的标记，尤其纵向条纹13、17、18、21、22、23、24。

图1-5中的纵向条纹13、17、18、21、22、23、24连续延伸覆盖了各自线缆的全长，换句话说呈蛇行延伸，即重复多次环绕外皮。

图7为由网格34构成标记的海底线缆33。网格34环绕着海底线缆33的外皮35。如实施例所示，不间断包围外皮35，且沿着海底线缆33纵向延伸的纵向线36以及其他横断的线段37交叉形成了网格。本例中，两条平行相邻的纵向线36的间隔与两条平行相邻的横向线段37的间隔大致相等。因此，在纵向线段36和横向线段37之间相成了矩形孔38。然而，相邻纵向线36的间隔也可比相邻横向线段37之间的间隔略小或略大。同样，纵向线也可相对海底线缆33的纵向轴倾斜延伸，或是以蛇行环绕外皮。这样的纵向线同样与横线相交，如果选择恰当，相对海底线缆33的纵向轴一定倾斜的横向线段也可与此类型的纵向条纹成90°相交。

纵向线段36和横向线段37在节点39相交。在节点39处，纵束线段36和横向线段37同时完全相交。纵向线段36和横向线段37最好具有同样大小的圆形横截面。

网格34是在外皮35制成之后加于其上。实际应用中，在海底线缆37的缆芯外制备成外皮35之后，进行第二次挤压成型，将网格挤压到外皮35的外表面上。

网格34、外皮35一般选用塑胶材料，最好是相同的塑胶材料。至于颜色，网格34与外皮35不同。例如，网格34是可以具有荧光特性的黄色，而外皮35是黑色的。从而纵向线段36和横向线段37间的矩形孔38呈现黑色，而相邻矩形孔38之间则是由纵向线段36和横向线段37构成的黄色标记。

标记也可能是与图示中实施例不同的其他所需的形式。比如可采用横向条纹，与纵向中心轴平行延伸的纵向条纹，或采用方形或其他非圆形的小点。另外也可以采用很小间隔的一排小点来构成纵向条纹或其他条纹；或是不时的阻断原本持续的纵向条纹或横向条纹。此外可以按照要求改变纵向条纹的条数或将纵向条纹和圆点结合使用。

一种未在图中显示但为本发明的最佳备用方案是，在海底线缆的外表面的正视图上，不仅能看到一或多条螺旋纵向条纹(如图1-5所示)，而且至少有一条与海底线缆的纵向中心轴平行的纵向直条纹。这样海底线缆上同时有螺旋的和直线的纵向条纹。在敷设线缆时纵向直条纹可使线缆的扭转或扭曲可被观察到。此时，因为纵向直条纹也变成了有着相当大的螺距的螺旋条纹。当海底线缆敷设完成时，一条或多条纵向螺旋条纹可使线缆在水下任何位置被分辨出来。

            附图标记列表

10 海底线缆                 25 外皮

11 外皮                     26 节点

12 纵向中心轴               27 节点

13 纵向条纹                 28 海底线缆

14 海底线缆                 29 外皮

15 外皮                     30 圆点

16 纵向中心轴               31 纵向中心轴

17 纵向条纹                 32 纵向中心轴

18 纵向条纹                 33 海底线缆

19 节点                     34 网格

20 海底线缆                 35 外皮

21 纵向条纹                 36 纵向线段

22 纵向条纹                 37 横向线段

23 纵向条纹                 38 开口

24 纵向条纹                 39 节点

Claims (19)

1.线缆，特别是海底线缆，包括缆芯、至少一个导体、以及外皮(11，15，25，29)，其特征在于，外皮(11，15，25，29)具有至少一个明显的标记，标记的颜色与外皮(11，15，25，29)的颜色明显不同。

2.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述标记应由至少一条在外皮(11，15，25)的纵向上持续延伸的纵向条纹(13，17，18，21，22，23，24)组成。

3.如权利要求2所述的线缆，其特征在于，绕外皮(11，15，25)至少具有一条呈螺旋形延伸的纵向条纹(13，17，18，21，22，23，24)，最好为重复的螺旋。

4.如权利要求2所述的线缆，其特征在于，多条纵向条纹(13，17，18，21，22，23，24)，最好是两条，以相反的绕向环绕着外皮(11，15，25)持续螺旋。

5.如权利要求2所述的线缆，其特征在于，多条纵向条纹(13，17，18，21，22，23，24)彼此相邻，其排列应为至少条纹中的一部分在特定的区域相交叉。

6.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述标记由很多平面图形构成。

7.如权利要求6所述的线缆，其特征在于，此平面图形在纵向上的排列形式在外皮上至少形成一条中断螺旋线。

8.如权利要求6所述的线缆，其特征在于，此平面图形在外皮表面上呈格状延伸。

9.如权利要求6所述的线缆，其特征在于，此平面图形在外皮上为随机分布。

10.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，标记为环绕外皮(35)的网格(34)状结构。

11.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，标记可由在外皮(11，15，25，29)外部染色而形成。

12.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，标记在生产外皮(11，15，25，29)的过程中由一种与外皮(11，15，25，29)颜色不同的物质构成。

13.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，这种不同颜色的物质所构成的标记可通过挤压法设置到外皮(11，15，25，29)表面。

14.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，这种不同颜色的物质所构成的标记可通过热压法设置到外皮(11，15，25，29)表面。

15.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，标记由生产外皮(11，15，25，29)的过程中加入塑料材料中的大量颜料微粒构成。

16.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，标记的颜色比外皮(11，15，25，29)的颜色要浅。

17.如权利要求16所述的线缆，其特征在于，浅色标记具有反射特性。

18.如权利要求16所述的线缆，其特征在于，浅色标记具有荧光特性。

19.如权利要求1所述的线缆，其特征在于，若外皮(11，15，25，29)采用黑色，标记可选用黄色。

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