一种轻型防鸟啄光缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及光缆结构技术领域，尤其涉及一种轻型防鸟啄光缆及其制造方法。

背景技术

随着光通信行业的迅速发展，光缆在山区林间的密度也越来越大，更加容易遭到鸟类的损害。鸟类基于其生物习性和觅食本能经常飞落栖息在光缆线路上，对光缆的外表进行啄伤，甚至影响光缆线路的正常通信，带来了严重的经济损失。

现有的防鸟啄光缆主要有三种类型：第一种采用铠装结构达到防鸟啄的效果，这种光缆外径大，重量大，生产和敷设困难，且生产成本很高；第二种采用涂覆化学试剂的手段到防鸟啄的效果，这种光缆从架设开始其上的试剂成分便会对环境造成恶劣影响，且随着时间的推移，化学试剂会逐渐失效，难以满足长期防鸟啄的需求；第三种采用在光缆上设置鸟类警戒色(红色等颜色)护套达到防鸟啄的效果，这种光缆随着时间的推移，颜色逐渐褪去，也不具有长期防鸟啄的效果。

显然现有的光缆结构以及材料难以满足长期防鸟啄、低成本且易敷设的要求，能够长期防鸟啄且低成本易敷设的光缆仍具有广泛的需求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种轻型防鸟啄光缆，解决了现有技术中光缆无法满足长期防鸟啄需求，且制造成本高难以敷设的技术问题，实现了光缆在鸟类聚集地区能够长期有效的具备防鸟啄功能，且制造成本低以及易于敷设的技术效果。

本申请实施例提供了一种轻型防鸟啄光缆，包括光纤、松套管、阻水材料、铠装层和护套；所述松套管套设在光纤上，松套管和光纤之间填充有阻水材料；所述松套管上套设有铠装层，铠装层与松套管之间填充有阻水材料；所述铠装层外包覆有护套，护套紧贴铠装层设置，内部嵌有非金属加强件，外表面喷涂有聚四氟乙烯材质的外涂层；轻型防鸟啄光缆的横截面为椭圆形。

优选的，轻型防鸟啄光缆的光缆结构为中心束管式，所述松套管位于轻型防鸟啄光缆的中心。

优选的，所述松套管内的阻水材料为阻水纤膏或阻水纱，松套管与铠装层的间隙中的阻水材料为阻水缆膏、阻水纱或阻水带。

进一步的，所述铠装层的材料为进行轧纹处理后的不锈钢带，不锈钢带搭边部分的宽度不小于松套管周长的20％。

优选的，所述护套包括内置护套和管形护套；

所述内置护套包覆在铠装层上且紧贴铠装层设置，内置护套的横截面为椭圆形，内部嵌有非金属加强件；

所述管形护套为横截面为椭圆形的管，套设在内置护套上；

所述管形护套的椭圆形横截面的短轴长度为内置护套的椭圆形横截面的短轴长度的1.2倍以上，管形护套的椭圆形横截面的长轴长度为内置护套的椭圆形横截面的长轴长度的1.3倍以上；

所述内置护套和管形护套之间的间隙处填充有填充蜡。

优选的，所述填充蜡为石蜡和驱鸟剂的混合物。

优选的，还包括修补护套；

所述修补护套包括软板、吸引块、连接绳和束绳轮；

所述软板包括防护软板和封闭软板，防护软板为矩形板，常态下弯折成U形，封闭软板紧贴封闭软板设置且固定在防护软板的底部；

所述吸引块为磁块或铁块，固定在防护软板的顶部靠近中心的位置；

所述连接绳的两端分别固定在软板的两端；

所述软板和连接绳的组合呈环形，套设在护套上；

所述束绳轮包括轮体、安置槽、限位槽和定位吸引块，轮体为圆柱形，轮体轴向上定位有穿绳孔，连接绳通过穿绳孔贯穿轮体；

所述轮体位于管形护套的正下方；

所述安置槽长度方向与轮体的轴向相同且位于轮体的侧壁上；

所述限位槽定位在轮体的侧壁上且与安置槽的组合呈十字形；

所述定位吸引块为磁块或铁块，固定在轮体的侧壁上，定位吸引块中心点和安置槽的中心点之间的连线过轮体的轴线；

修补光缆时使用无人机携带端部带有磁铁的绳体或杆体以及绕绳组件靠近并修补光缆；

所述绕绳组件包括固定在无人机顶部且内置电机的基座、可转动连接在基座上的转动杆和定位在转动杆的顶部且包括置轮槽和磁铁块的限位块，

所述置轮槽为直槽，槽宽为轮体直径的1.1至1.5倍，磁铁块定位在置轮槽上。

进一步的，所述防护软板的底部靠近边缘的位置对称设置有多个凸出块，凸出块为棱柱形，凸出块的高度为封闭软板未被压缩前的厚度的1.1至1.3倍，起到减少修补护套移动过程中的摩擦力的作用。

优选的，还包括储蜡组件；

所述储蜡组件包括存储槽、封闭薄膜和扎膜板；

所述存储槽开设在所述封闭软板的底面，用于存储修补蜡；

所述封闭薄膜固定在封闭软板的下方，将封闭软板封闭，形成一个密封空间，密封空间中填充有修补蜡；

所述扎膜板为U形硬质板，整体呈长条形，固定在所述封闭薄膜上且位于存储槽的正下方；

所述扎膜板上刻有板体刻痕，在扎膜板受力弯折时，会在板体刻痕处绷断成两截并将封闭薄膜扎破。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对现有技术中的光缆结构进行优化，提供一种横截面呈椭圆形且包括光纤、松套管、阻水材料、铠装层和护套的轻型防鸟啄光缆，其中松套管套设在光纤上，松套管和光纤之间填充有阻水材料，松套管上套设有铠装层，铠装层与松套管之间填充有阻水材料；铠装层外包覆有护套；通过自身外形限制鸟类在光缆上的飞落栖息进而降低光缆遭受鸟啄破坏的概率；通过在护套中嵌入非金属加强件使光缆自身结构相对轻柔进而有效缓冲光缆在各个方向的鸟啄瞬时力，提高整个光缆的抗拉性能和柔韧性能；通过在护套表面喷涂外涂层，使光缆表面具有优秀的自润滑效果，降低了鸟啄的瞬时力对光缆表面产生的冲击损伤；有效解决了现有技术中光缆无法满足长期防鸟啄需求，且制造成本高难以敷设的技术问题，进而实现了光缆在鸟类聚集地区能够长期有效的具备防鸟啄功能，且制造成本低易于敷设的技术效果。

附图说明

图1为本发明轻型防鸟啄光缆的内部结构示意图；

图2为本发明轻型防鸟啄光缆的内置护套和管形护套之间的位置关系示意图；

图3为本发明轻型防鸟啄光缆的修补护套与护套之间的位置关系示意图；

图4为本发明轻型防鸟啄光缆的修补护套的结构示意图；

图5为本发明轻型防鸟啄光缆的封闭软板的结构示意图；

图6为本发明轻型防鸟啄光缆的束绳轮的结构示意图；

图7为本发明轻型防鸟啄光缆的定位吸引块和轮体之间的位置关系示意图；

图8为本发明轻型防鸟啄光缆的修补护套和绕绳组件的位置关系示意图；

图9为本发明轻型防鸟啄光缆的绕绳组件的结构示意图；

图10为本发明轻型防鸟啄光缆的储蜡组件的外观结构示意图；

图11为本发明轻型防鸟啄光缆的储蜡组件的剖视图；

图12为本发明轻型防鸟啄光缆的扎膜板的结构示意图。

图中：

光纤100、松套管200、阻水材料300、铠装层400、护套500、内置护套510、管形护套520、填充蜡530、加强件600、外涂层700、修补护套800、软板810、防护软板811、封闭软板812、凸出块813、吸引块820、连接绳830、束绳轮840、轮体841、穿绳孔842、安置槽843、限位槽844、定位吸引块845、储蜡组件850、存储槽851、封闭薄膜852、扎膜板853、板体刻痕854、修补蜡855、绕绳组件900、基座910、转动杆920、限位块930、置轮槽931、磁铁块932。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”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，为本发明轻型防鸟啄光缆的内部结构示意图；本申请轻型防鸟啄光缆横截面呈椭圆形，包括光纤100、松套管200、阻水材料300、铠装层400和护套500，其中松套管200套设在光纤100上，松套管200和光纤100之间填充有阻水材料300，松套管200上套设有铠装层400，铠装层400与松套管200之间填充有阻水材料300；铠装层400外包覆有护套500；通过自身外形限制鸟类在光缆上的飞落栖息进而降低光缆遭受鸟啄破坏的概率；通过在护套500中嵌入非金属加强件600使光缆自身结构相对轻柔进而有效缓冲光缆在各个方向的鸟啄瞬时力，提高整个光缆的抗拉性能和柔韧性能；通过在护套500表面喷涂外涂层700，使光缆表面具有优秀的自润滑效果，降低了鸟啄的瞬时力对光缆表面产生的冲击损伤；实现了光缆在鸟类聚集地区能够长期有效的具备防鸟啄功能，且制造成本低易于敷设的技术效果。

实施例一

如图1所示，本申请轻型防鸟啄光缆的横截面为椭圆形(不利于鸟类的飞落栖息，大幅度降低了光缆遭受鸟啄破坏的概率)，包括光纤100、松套管200、阻水材料300、铠装层400和护套500；所述松套管200套设在光纤100上，松套管200和光纤100之间填充有阻水材料300，该处阻水材料300的材质优选为阻水纤膏或阻水纱；所述松套管200上套设有铠装层400，铠装层400与松套管200之间填充有阻水材料300，该处阻水材料300优选为阻水缆膏、阻水纱或阻水带(阻水缆膏、阻水纱和阻水带具有良好的触变性能和优良的高低温性能，且加工简单)，阻水材料300形成阻水层，起到防水的作用；所述铠装层400外包覆有聚乙烯、聚丙烯或低烟无卤阻燃聚烯烃材质的护套500，护套500紧贴铠装层400设置；护套500内部嵌有长条形的非金属加强件600，外表面喷涂有聚四氟乙烯材质的外涂层700；本申请轻型防鸟啄光缆敷设时，其椭圆形横截面的长轴垂直或近似垂直于水平地面。

优选的，所述铠装层400的材料为进行轧纹处理后的不锈钢带(不锈钢带具有优秀的耐腐蚀性能和较高的机械强度)，不锈钢带搭边部分的宽度不小于松套管200周长的20％；铠装层400为光纤100提供较为全面的保护。

优选的，所述光纤100为散状光纤、带状光纤或光纤束。

进一步的，所述光纤100为单模光纤或多模光纤。

优选的，轻型防鸟啄光缆的光缆结构为中心束管式，所述松套管200位于光缆的中心。

进一步的，所述护套500内部嵌入的加强件600材质为非金属FRP(具有较高的抗腐蚀性能，绝缘性能、较强的化学稳定性能)或KFRP(非金属FRP或KFRP本身具有拉伸模量高和断裂延伸率低的特殊性能，且因为二者为非金属材质，使得光缆自身结构整体相对轻柔，有效的缓冲了光缆在各个方向的鸟啄瞬时力，提高了整个光缆的抗拉性能和柔韧性能)。

进一步的，所述外涂层700为采用等离子技术均匀喷涂的聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯材质的外涂层700具有较强的化学稳定性和耐老化性，使光缆表面具有优秀的自润滑效果，降低了鸟啄的瞬时力对光缆表面产生的巨大冲击损伤，提高了光缆的防鸟啄效果。

优选的，为了减少对环境的污染，并进一步的减轻光缆的重量，降低光缆敷设难度，所述松套管200内的阻水材料300为阻水纱，松套管200与铠装层400的间隙中的阻水材料300为阻水带。

轻型防鸟啄光缆的制造工艺步骤为：

1.制造松套管200：在套塑过程中将光纤100以20g的放线张力从放线架上放出进入过纤针管，再通过挤塑机挤出圆形松套管200，同时放置阻水材料300，利用多级不同温度的水槽温差及张力牵引轮等控制方式，保证光纤100余长在合理的范围内；

2.对不锈钢带进行轧纹处理，(为了保证不锈钢带对内部中心位置的光纤100和松套管200的全面铠装作用)在松套管200外纵包不锈钢带，并确保不锈钢带的搭边宽度不小于松套管200周长的20％；在松套管200与不锈钢带间隙处放置阻水材料300；

3.使用挤塑机在不锈钢带外挤护套500，同时在护套500内部嵌入加强件600；

4.在护套500表面将聚四氟乙烯树脂粉末等离子均匀喷涂成薄膜。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中光缆无法满足长期防鸟啄需求，且制造成本高难以敷设的技术问题，实现了光缆在鸟类聚集地区能够长期有效的具备防鸟啄功能，外径小、重量轻且制造成本低以及易于敷设的技术效果。

实施例二

为了进一步的提高本申请轻型防鸟啄光缆的防护效果，保障光纤100安全，本申请实施例在上述实施例的基础上对护套500的结构进行了优化，具体为：

如图2所示，所述护套500包括内置护套510和管形护套520；所述内置护套510包覆在铠装层400上且紧贴铠装层400设置，内置护套510的横截面为椭圆形，内部嵌有长条形的非金属加强件600；所述管形护套520为横截面为椭圆形的管，套设在内置护套510上；管形护套520的椭圆形横截面的短轴长度为内置护套510的椭圆形横截面的短轴长度的1.2倍以上，管形护套520的椭圆形横截面的长轴长度为内置护套510的椭圆形横截面的长轴长度的1.3倍以上；所述内置护套510和管形护套520之间的间隙处填充有填充蜡530。

优选的，所述填充蜡530为纯石蜡。

优选的，所述填充蜡530为石蜡和驱鸟剂的混合物；驱鸟剂优选为颗粒驱鸟剂、粉剂驱鸟剂和/或膏状驱鸟剂；石蜡和驱鸟剂的混合比例依据驱鸟剂的种类确定；石蜡和驱鸟药均匀混合成的填充蜡530能够延长驱虫剂的使用寿命，且能够有效避免管形护套520被啄破前驱虫剂的外泄进而减少驱虫剂的使用对自然环境的危害。

(鸟类啄伤光缆位置一般集中在光缆的上方，且能够平稳站立在横截面为椭圆形的光缆上的鸟受限于自身需要维持重心很难啄伤光缆的下方)若鸟类啄破管形护套520，其喙会首先接触到填充蜡530，部分填充蜡530在鸟啄填充蜡530的过程中会粘连甚至包裹在鸟喙上或进入鸟喙(鸟喙上的填充蜡530会在一定时间内自然脱落，对鸟类造成伤害小)，给鸟类带来异物感进而限制鸟类进一步的啄伤光缆；而被啄出孔洞的填充蜡530会在自然环境中的温度影响下缓慢自动流平，填补被啄出的坑洞。

实施例三

为了进一步的保障光纤100安全，进一步降低光缆持续损伤风险，提高本申请轻型防鸟啄光缆的实用性，本申请实施例在上述实施例的基础上增设了修补护套800，通过在整根光缆上设置多个修补护套800(隔一定距离设置一个或多个)的方式为后续光缆的修补提供便利；具体为：

如图3至图8所示，所述修补护套800包括软板810、吸引块820、连接绳830和束绳轮840；所述软板810整体为矩形，包括防护软板811和封闭软板812；所述防护软板811为矩形板，材质优选为聚乙烯、聚丙烯或低烟无卤阻燃的聚烯烃，硬度硬于封闭软板812，防护软板811常态下弯折成U形；所述封闭软板812与防护软板811大小近似或相同，封闭软板812紧贴封闭软板812设置且固定在防护软板811的底部；所述防护软板811的材质优选为橡胶；所述吸引块820为磁块或铁块，固定在防护软板811的顶部靠近中心的位置，用于辅助软板810的移动；所述连接绳830的两端分别固定在软板810的两端，优选为塑料绳；所述软板810和连接绳830的组合呈环形，套设在护套500上；软板810和连接绳830的组成的环的周长为护套500椭圆形横截面的周长的1.1至1.4倍；所述束绳轮840为柱形轮，包括轮体841、穿绳孔842、安置槽843、限位槽844和定位吸引块845；所述轮体841为圆柱形，轮体841上定位有穿绳孔842，穿绳孔842为通孔，穿绳孔842的轴线与轮体841的轴线重合；所述连接绳830通过穿绳孔842贯穿轮体841；所述轮体841位于管形护套520的正下方；所述安置槽843为直槽，长度方向与轮体841轴向相同且位于轮体841的侧壁上，用于容纳连接绳830；所述限位槽844为直槽，定位在轮体841的侧壁上且与安置槽843的组合呈十字形，限位槽844用于限制轮体841绕垂直于自身轴向的方向转动；所述定位吸引块845为磁块或铁块，固定在轮体841的侧壁上的用于安置定位吸引块845的孔中，定位吸引块845中心点和安置槽843的中心点之间的连线过轮体841的轴线。

在巡检期间发现光缆局部破损需要修复时，巡检人员能够使用无人机携带端部带有磁铁的绳体或杆体和绕绳组件900靠近并修补光缆；如图9所示，所述绕绳组件900包括基座910、转动杆920和限位块930；所述基座910为固定在无人机顶部的块体，用于承载转动杆920，基座910内置电机；所述转动杆920绕自身轴线可转动固定连接在所述基座910的顶部，在电机的带动下进行转动，转动杆920的轴向与无人机的高度方向相同；所述限位块930定位在转动杆920的顶部，包括置轮槽931和磁铁块932；所述置轮槽931为直槽，设置在所述限位块930的顶部，槽宽为轮体841直径的1.1至1.5倍；所述磁铁块932定位在置轮槽931上，用于通过自身磁力吸引定位吸引块845进而限制轮体841绕轮体841自身轴线的转动。

实际修补过程中：

1、操作(巡检)人员首先控制无人机垂下端部带有磁铁的绳体或杆体，令上述磁铁吸附在吸引块820上，而后控制无人机沿光缆拖动修补护套800至目标修补处；

2、控制无人机脱离吸引块820，而后控制无人机移动至修补护套800底端，通过自身移动令轮体841嵌入置轮槽931；

3、控制无人机沿光缆长度方向往复移动5至8厘米，令定位吸引块845吸附在磁铁块932上；

4、控制转动杆920进行转动，带动轮体841绕垂直于自身轴向的方向转动，进而导致软板810被连接绳830拉动形变，进而迫使软板810紧贴光缆待修补处；

5、待软板810被拉紧且连接绳830嵌入限位槽844后，控制无人机脱离定位吸引块845，完成修补工作。

优选的，为了便于无人机移动修补护套800，优选的，所述防护软板811的底部靠近边缘的位置对称设置有多个凸出块813，凸出块813优选为棱柱形，材质优选为塑料，凸出块813的高度为封闭软板812未被压缩前的厚度的1.1至1.3倍，起到减少修补护套800移动过程中的摩擦力的作用。

实施例四

为了增强光缆修补效果，进一步保障光纤100的安全，本申请实施例在上述实施例的基础上增设了储蜡组件850，具体为：

如图10至图12所示，所述储蜡组件850包括存储槽851、封闭薄膜852和扎膜板853；所述存储槽851开设在所述封闭软板812的底面，用于存储修补蜡855；所述封闭薄膜852固定在封闭软板812的下方，将封闭软板812封闭，形成一个密封空间，密封空间中填充有修补蜡855；所述扎膜板853为U形硬质板，整体呈长条形，固定在所述封闭薄膜852上且位于存储槽851的正下方；如图12所示，所述扎膜板853上刻有板体刻痕854，在扎膜板853受力弯折时，会在板体刻痕854处绷断成两截并将封闭薄膜852扎破；因此，在修补时，软板810受拉力影响发生形变会导致扎膜板853绷断，修补蜡855受环境温度影响从存储槽851中缓慢流出弥补护套500内石蜡的缺失。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。