CN209471281U - 一种用于水听系统的深海光缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于水听系统的深海光缆，包括绝缘阻水的内、外护套、以及处于内护套中的多个传输单元；所述内外护套之间具有增强件，所述增强件为低碳钢丝增强件或芳纶纤维增强件。本实用新型提供的用于水听系统的深海光缆，通过在双层护套结构中增加增强件，从而提高光缆的抗拉性能，具有拖曳/反复收放数百次的使用寿命的优点，能满足水听系统光缆的特殊应用需求。
Description
技术领域
本实用新型属于水听技术领域，更具体地，涉及用于水听系统的深海光缆。
背景技术
海洋约占地球面积的71％，水深大于300m的深海/大洋面积约占海洋面积的88％，深海蕴藏着丰富的油气资源、矿产资源、生物及其基因资源。近年来，国际社会在深海和大洋领域的竞争日趋激烈。我国已清醒地认识到深海对于国家社会经济的可持续发展和国家安全的重要性，2009年5月科学技术部发布了《国家深海高技术发展专项规划》，这对我国深海高技术的发展有重大意义，也为我们发展深海高技术提供了良好的契机。发展深海高新技术，将为突破海水屏障，探查与开发深海资源，利用深海空间，提供技术装备和方法。深海高技术是当前海洋技术发展的前沿与国际海洋竞争的制高点，也是世界高科技发展的方向之一。深海高技术涉及的领域十分广泛，是综合性的技术，技术领域多有交叉。按照《国家深海高技术发展专项规划》的表述，深海高技术主要包括：深海海洋环境监测技术、深水油气及天然气水合物勘探开发技术、大洋矿产资源勘查开发技术、深海生物资源开发利用技术、深海潜水器与作业技术及深海通用技术等。深海高技术的支撑作用：一是占有深海资源的保障作用；二是对海洋整体技术的推动作用；三是对相关领域的技术形成辐射与带动作用。
光纤水声学作为声学的一个分支,主要研究声波在水下的产生、辐射、传播和接收的理论,用以解决与水下目标探测、识别以及信息传输过程有关的声学问题。在海战中,声纳是海上作战个体(各种舰、艇)的五官,所有的水下战场侦察都要以声纳为媒体,缺之不可。水声换能器作为声纳系统的重要部件之一,是水声学的一个重要研究方向,新型水声换能器的研究是海军声纳技术发展的一个关键内容。水声换能器是水下各种发射、接收测量用传感器的总称,它将水下的声信号转换成电信号(接收换能器),或将电信号转
换成水下的声信号(发射换能器),是声纳的重要组成部分。一部声纳性能的优劣与水声换能器性能的优劣直接相关。在水声工程中,换能器技术处于一个基础性的地位。换能器技术的进步可带动声纳系统技术水平的提高,因此新型水声换能器的研究工作具有重要意义。水听传感器通过深海光缆相连，形成阵列置于深海，因此普通海底光缆无法满足拖曳/反复收放数百次的使用场景需求。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于水听系统的深海光缆，其目的在于，通过在双护套结构中增加抗拉的增强件，从而保证光缆在反复收卷的情况下使用寿命，由此解决现有的普通海底光缆不能满足拖曳/反复受访数百次的使用场景的技术问题。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种用于水听系统的深海光缆，包括绝缘阻水的内、外护套、以及处于内护套中的多个传输单元；所述内外护套之间具有增强件，所述增强件为低碳钢丝增强件或芳纶纤维增强件。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述芳纶纤维增强件优选为芳纶纤维绕包层和/或编织层。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述外护套由内而外包括混合铠装层、以及pu聚氨酯层。所述混合铠装层包括不锈钢粗套管、不锈钢细套管和/或镀锌丝，所述不锈钢粗、细套管以及镀锌丝混合布设；所述不锈钢粗套管直径在2.5mm至3.0mm之间，所述不锈钢细套管直径在1.5mm至2.0mm之间。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述内护套为包括不锈钢管和/或镀锌绞线层复合护套，所述不锈钢套管为单层或多层。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述传输单元具有护套和单元芯，所述单元芯为光纤、电线或信号线；所述传输单元为光单元、供电单元或信号单元。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述光单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为金属套管；其单元纤芯为弯曲不敏感的紧套水听光纤，为紧套光纤；所述光单元包括6至12根光纤，其金属套管与光纤之间填充有纤膏。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述供电单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为绝缘层；其单元纤芯为电线，包括火线和/或零线；所述供电单元包括2至6根电线。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述信号单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为松套管，其单元纤芯为屏蔽双绞线；所述信号单元包括4至8根屏蔽双绞线。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述内护套中包括一个处于中心的传输单元即缆芯传输单元以及6至8个围绕缆芯传输单元均匀布设的外围传输单元。
优选地，所述用于水听系统的深海光缆，其所述缆芯传输单元优选为光单元或信号单元，直径在1.6mm至2.8mm之间。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本实用新型提供的用于水听系统的深海光缆，通过在双层护套结构中增加增强件，从而提高光缆的抗拉性能，具有拖曳/反复收放数百次的使用寿命的优点，能满足水听系统光缆的特殊应用需求。
(2)本实用新型提供的用于水听系统的深海光缆，集水听系统、信号传输于一体，具有通信、水听光缆的功能，不仅便于敷设和使用，而且可降低海底线缆施工及设备维护工作量。
优选方案，结构设置合理，设置有多层不锈钢管、镀锌丝铠装层，机械强度高，易于拖曳和沉入海底；将水听光纤设置在中间的混合铠装层中使其具有优异的水听声呐探测性能和防护性能，通信光纤设置在光缆中心，使得光缆的安全性和可靠性进一步增强。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供的用于水听系统的深海光缆；
图2是本实用新型实施例2提供的用于水听系统的深海光缆。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为外护套，2为增强件，3为内护套，4为密封胶，5为不锈钢细套管，6为镀锌丝，7为油膏，8为中心纤维，9为光纤，10为纤膏，11为传输单元，12为屏蔽双绞线，13为松套管，14为软铜线，15为阻水带，16为芳纶纤维。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型提供的用于水听系统的深海光缆，直径小于等于30mm，包括绝缘阻水的内、外护套、以及处于内护套中的多个传输单元；所述内外护套之间具有增强件，所述增强件为低碳钢丝增强件或芳纶纤维增强件；所述芳纶纤维增强件优选为芳纶纤维绕包层和/或编织层，所述芳纶纤维优选为阻水芳纶。
当拉应力F<5000N时，一般有加强构件即可。对要求抗拉强度较大的光缆(F>5000N)，可通过增加其它增强元件实现，例如：增加钢丝铠装层或芳纶纱加强层。所述芳纶纤维具有轻质抗拉、阻水等性能，作为增强件，能在控制整体直径和重量较小的前提下，提升抗拉伸性能，满足水听光缆网状布设且探测、通信于一体的功能要求。阻水芳纶具有轻质抗拉、阻水等性能。
所述外护套包括pu聚氨酯层，优选包括混合铠装层，优选由内而外包括混合铠装层、pu聚氨酯层；所述混合铠装层包括不锈钢粗套管、不锈钢细套管和/或镀锌丝，所述不锈钢粗、细套管以及镀锌丝混合布设。所述不锈钢粗套管直径在2.5mm至3.0mm之间，所述不锈钢细套管直径在1.5mm至2.0mm之间。
所述内护套为包括不锈钢管和/或镀锌绞线层复合护套，优选由内而外依次为直径为2.8mm的不锈钢管、1至2层镀锌绞线层、以及直径为1.6mm的不锈钢管，所述不锈钢管为单层或多层，优选为双层。所述内护套内外优选包裹有阻水带，所述阻水带的阻水功能主要是由其所含的遇水可膨胀的高吸水材料(称作阻水剂)当阻水剂遇到水以后可迅速膨胀,形成大体积的胶状物(该阻水剂的吸水量可达自身的数百倍)从而阻止水树的增长,防止水分继续渗入和扩散。
所述传输单元具有护套和单元芯，所述单元芯为光纤、电线或信号线；所述传输单元为光单元、供电单元或信号单元。
所述光单元，直径优选在1.6mm至2.8mm之间：其护套为金属套管，优选为不锈钢套管；其单元纤芯为用于传递光信号的光纤，优选为弯曲不敏感光纤，所述光纤优选具有紧套缓冲层，所述光纤优选为紧套光纤，例如氟塑料(ETFE)紧套光纤，所述光纤为通信光线或水听光纤。优选，所述光单元包括6至12根光纤，其金属套管与光纤之间填充有纤膏，优选析氢纤膏。增加抗弯性能/抗拉性能。光单元总数量优选为30芯BI1015-A型弯曲不敏感光纤(长飞光纤光缆有限公司自主研发)
所述供电单元，直径优选在1.6mm至2.8mm之间：其护套为绝缘层；其单元纤芯为电线，包括火线和/或零线，优选为软铜线。优选，所述供电单元包括2至6根电线；当长距离负载时，典型如3-5km，所述单元纤芯优选仅包括火线或零线，当短距离负载时，典型如1-2km，所述供电单元纤芯优选包括火线和零线。
所述信号单元，直径优选在1.6mm至2.8mm之间：其护套为松套管，例如交联聚乙烯或氟塑料套管，其单元纤芯为屏蔽双绞线，例如网线、控制信号线、电话线；所述信号单元包括4至8根屏蔽双绞线。
优选地，所述内护套中包括一个处于中心的传输单元即缆芯传输单元以及6至8个围绕缆芯传输单元均匀布设的外围传输单元；所述缆芯传输单元优选为光单元或信号单元，直径优选在1.6mm至2.8mm之间；所述外围传输单元1.6mm。所述内护套与传输单元之间填充密封胶固定。
以下为实施例：
实施例1
一种用于水听系统的深海光缆，直径22.5±0.5mm，包括绝缘阻水的内、外护套、处于内护套中的6个传输单元以及一根中心纤维增强复合材料(FRP)；所述内外护套之间具有增强件，所述增强件为低碳钢丝增强件。
所述外护套由内而外依次为混合铠装层、以及耐水解的pu聚氨酯层；所述混合铠装层包括不锈钢细套管以及镀锌丝，所述不锈钢细套管与镀锌丝数量之比按照4+6混合布设。所述不锈钢细套管直径在1.6mm。镀锌丝直径1.6mm。
所述内护套为直径为2.8mm不锈钢管，所述不锈钢套管为双层不锈钢管。所述内护套外包裹有阻水带，所述阻水带为pu聚氨酯层。
所述6个传输单元皆为光单元，具有护套和单元芯，所述单元芯为光纤。
所述光单元，直径2.8mm：其护套为不锈钢套管；其单元纤芯为弯曲不敏感光纤BI1015-A，所述光纤优选具有紧套缓冲层，所述光纤为BI 1015-A ETFE紧套光纤(长飞自产)。所述光单元包括6根光纤，其金属套管与光纤之间填充有析氢纤膏。
实施例2
一种用于水听系统的深海光缆，直径22.5±0.5mm，包括绝缘阻水的内、外护套、以及处于内护套中的9个传输单元；所述内外护套之间具有增强件，所述增强件为芳纶纤维增强件；所述芳纶纤维增强件为芳纶纤维绕包层和编织层，所述芳纶纤维为阻水芳纶。
所述外护套为pu聚氨酯层；所述混合铠装层包括不锈钢粗、细套管以及镀锌丝，所述不锈钢粗、细套管以及镀锌丝混合布设。所述不锈钢粗套管直径在2.5mm至3.0mm之间，所述不锈钢细套管直径在1.5mm至2.0mm之间。
所述内护套直径11mm由内而外依次为芳纶绕包层、不锈钢管。所述内护套内、外皆包裹有阻水带，所述阻水带为覆膜阻水带，阻水带的阻水功能主要是由其所含的遇水可膨胀的高吸水材料(称作阻水剂)当阻水剂遇到水以后可迅速膨胀,形成大体积的胶状物(该阻水剂的吸水量可达自身的数百倍)从而阻止水树的增长,防止水分继续渗入和扩散。
所述9个传输单元为：1个缆芯传输单元，所述缆芯传输单元为信号单元；2个供电单元；6个光单元。
所述光单元，直径2.8mm：其护套为不锈钢套管；其单元纤芯为弯曲不敏感光纤BI1015-A，所述光纤优选具有紧套缓冲层，所述光纤为BI 1015-A ETFE紧套光纤(长飞自产)。所述光单元包括12根光纤，其金属套管与光纤之间填充有析氢纤膏。
所述供电单元，直径2.8mm：其护套为绝缘层；其单元纤芯为软铜线，包括火线和零线。优选，所述供电单元包括6根电线。
所述信号单元，为缆芯传输单元，直径为2.8mm：其单元护套为松套管，为交联聚乙烯套管，其单元纤芯为屏蔽双绞线；所述信号单元包括4根屏蔽双绞线。
所述8个外围传输单元围绕缆芯传输单元均匀布设。所述内护套与传输单元之间填充密封胶固定。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于水听系统的深海光缆，其特征在于，包括绝缘阻水的内、外护套、以及处于内护套中的多个传输单元；所述内、外护套之间具有增强件，所述增强件为低碳钢丝增强件或芳纶纤维增强件。
2.如权利要求1所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述芳纶纤维增强件优选为芳纶纤维绕包层和/或编织层。
3.如权利要求1所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述外护套由内而外包括混合铠装层、以及pu聚氨酯层，所述混合铠装层包括不锈钢粗套管、不锈钢细套管和/或镀锌丝，所述不锈钢粗、细套管以及镀锌丝混合布设；所述不锈钢粗套管直径在2.5mm至3.0mm之间，所述不锈钢细套管直径在1.5mm至2.0mm之间。
4.如权利要求1所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述内护套为包括不锈钢管和/或镀锌绞线层复合护套，所述不锈钢套管为单层或多层。
5.如权利要求1所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述传输单元具有护套和单元芯，所述单元芯为光纤、电线或信号线；所述传输单元为光单元、供电单元或信号单元。
6.如权利要求5所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述光单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为金属套管；其单元纤芯为弯曲不敏感的紧套水听光纤，为紧套光纤；所述光单元包括6至12根光纤，其金属套管与光纤之间填充有纤膏。
7.如权利要求5所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述供电单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为绝缘层；其单元纤芯为电线，包括火线和/或零线；所述供电单元包括2至6根电线。
8.如权利要求5所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述信号单元，直径在1.6mm至2.8mm之间，其护套为松套管，其单元纤芯为屏蔽双绞线；所述信号单元包括4至8根屏蔽双绞线。
9.如权利要求1所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述内护套中包括一个处于中心的传输单元即缆芯传输单元以及6至8个围绕缆芯传输单元均匀布设的外围传输单元。
10.如权利要求9所述的用于水听系统的深海光缆，其特征在于，所述缆芯传输单元为光单元或信号单元，直径在1.8mm至2.8mm之间。
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| CN (1) | CN209471281U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111443444A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-24 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种传感通信复合光缆及制造方法 |
| CN115128748A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-09-30 | 远东通讯有限公司 | 一种防声呐海底光缆及其制备方法 |
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2019
- 2019-03-11 CN CN201920299698.XU patent/CN209471281U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111443444A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-24 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种传感通信复合光缆及制造方法 |
| CN115128748A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-09-30 | 远东通讯有限公司 | 一种防声呐海底光缆及其制备方法 |
| CN115128748B (zh) * | 2022-03-25 | 2024-03-08 | 远东通讯有限公司 | 一种防声呐海底光缆及其制备方法 |
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