專利名稱：水下線纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線纜，特別是水下線纜，其具體特性如權(quán)利要求1的前序部分所述。
水下線纜(又稱做海底線纜)，為了便于檢驗和查詢故障，在敷設(shè)時必須進行監(jiān)測。這種監(jiān)測在水下由遠程控制的攝像機來完成。而由水下攝像機拍攝的照片，尤其是水下深度很深時，通常很難分辨出線纜，特別是線纜的外皮一般都是黑色或深色的。這就使得在確定發(fā)生故障的海底線纜位置時更加困難。
根據(jù)上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種線纜，尤其是水下線纜(海底線纜)，使得即使在深水中也能很好地將其分辨出來。
為了實現(xiàn)該目的，這種水下線纜的特征如權(quán)利要求1所述。外皮外表面上具有至少一條與外皮顏色不同的明顯標記，使得線纜即使在深水中也很容易分辨。根據(jù)本發(fā)明，因為不同顏色的標記使外皮色彩對比強烈，這使得水下線纜在照片上易于分辨。
制作標記的方法有很多種。標記最好包括一條或多條在線纜外皮的縱向上持續(xù)延伸的條紋或線段，最好為圍繞線纜螺旋延伸。該標記包括了一條或多條在外皮上螺旋縱向條紋或縱向線段，其效果在于標記總是可見的，而與觀察線纜的角度無關(guān)。由于海底線纜在敷設(shè)時縱向軸會翻轉(zhuǎn)，選用繞著海底線纜縱向軸持續(xù)螺旋的縱向條紋或縱向線段實際上產(chǎn)生了一個始終可見的標記。
另一種可行的方案是環(huán)繞線纜的截面方向上設(shè)置橫向條紋或橫向線段。環(huán)繞外皮有無窮無盡的彩色環(huán)。無論線纜如何旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)始終可見。這種圓周上的橫向條紋或橫向線段具有的優(yōu)點是，在敷設(shè)時海底線纜旋轉(zhuǎn)是不可見的，因而不會干擾觀察者。
同樣，縱向直條紋或縱向直線段構(gòu)成標記的方法看起來也是可行的。為了保證任何情況下縱向直條紋或縱向直線段始終可見，縱向條紋或縱向線段的條數(shù)應(yīng)相應(yīng)地在外皮圓周上均勻分布?？v向條紋或縱向線段或橫向條紋或橫向線段也可由至少一系列相互間隔的平面圖形形成。這種平面圖形可有任何需要的基本面，尤其是圓形、橢圓形、正方形或矩形。同樣，平面圖形的間隔值也可以按要求得到。
最后，在整個外皮外部用包括任何所需結(jié)構(gòu)的點來做標記的方法也是可行的。在這種情況下，點排列成均勻的柵格，最好覆蓋整個外皮的周邊。柵格的優(yōu)點同樣在于標記始終可見，且海底線纜在敷設(shè)過程中的旋轉(zhuǎn)不明顯，并且這種情況下也不會影響敷設(shè)時的觀察。
任何類型的標記均可在外皮制成后將顏料噴涂或印制在外皮表面而成。據(jù)此選用對海水永久抗腐蝕的染料。在染色完成標記后，為外皮表面配備一個透明保護層覆蓋有色標記也是可行的。
也可以在生產(chǎn)外皮過程中選用不同顏色的塑膠來構(gòu)成標記。那么外皮就由不同顏色的塑膠材料構(gòu)成。例如，可通過外皮混合擠壓法或?qū)⒘硪环N顏色的塑膠熱壓到外皮的表面上。因此上述兩種類型的標記實際上與外皮具有同樣的抗海水腐蝕能力。
本發(fā)明的最佳實施例中相應(yīng)的標記比外皮顏色淺。如果淺色標記具有熒光特性更佳。因而即使在深水區(qū)，只要水下攝像機的探照燈照到海底線纜的標記上，標記即可見。
若線纜外皮為黑色，黃色，尤其是黃色熒光與黑色外皮有明顯的對比，是淺色標記的顏色的首選。
將顏料微?；蝾伭仙嘏c未加工過的塑膠原材料相混合來構(gòu)成外皮也能制成標記。此種外皮具有大體上規(guī)則分布的有色區(qū)域，特別是小點。這種將顏料微粒或顏色色素埋入塑膠材料來構(gòu)成外皮的方法可保證海底線纜上的標記永久結(jié)合。
據(jù)本發(fā)明中海底線纜的另一種選擇方案，標記可形成外皮上的網(wǎng)格。網(wǎng)格覆蓋整個外皮表面，并在海底線纜的縱向上不間斷地延伸。網(wǎng)格在海底線纜外皮外面形成了橫向圓周線段和縱向直線段，其橫截面最好為圓形，也可以是其它形狀，例如方形。標記可形成不同顏色縱向和橫向線段的交叉形成的網(wǎng)格。
下面將參照附圖更詳細地解釋本發(fā)明的一個示范性的實施例。附圖中，

圖1為海底線纜的部分側(cè)視圖，圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實施例中海底線纜的部分側(cè)視圖，圖3為圖2中的海底線纜翻轉(zhuǎn)90°后的側(cè)視圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明第三實施例中海底線纜的部分側(cè)視圖，圖5為圖4中的海底線纜翻轉(zhuǎn)90°后的側(cè)視圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明第四實施例中海底線纜的部分側(cè)視圖，和圖7為根據(jù)本發(fā)明第五實施例中海底線纜的部分側(cè)視圖。
附圖顯示了用于水下使用的線纜，即海底線纜的各種構(gòu)造形式。甚至線纜內(nèi)部可以采用任何需要的纜芯。例如，纜芯可為電導體或光波導，或兩者的結(jié)合。另外，至少需要一個護套或加固材料來保護纜芯受到機械影響。加固后或具有護套的纜芯再套上封閉的外皮，外皮主要由塑料構(gòu)成，通常是黑色的。
圖1為海底線纜10，外皮11上有明顯可見的標記。如實施例中所示，標記是縱向螺旋環(huán)繞外皮11的縱向條紋13，或者說是沿著海底線纜10的縱向中心軸12螺旋。圖1實施例中根據(jù)海底線纜10的直徑可確定單條縱向條紋13的寬度為1-5mm?？v向條紋13的最佳寬度大約為海底線纜10的直徑的1/5到1/4。如實施例中所示，選擇縱向條紋13的螺距方法如下，縱向條紋13每環(huán)繞海底線纜10的外皮11一次，螺距大約應(yīng)為海底線纜10的直徑的3-10倍左右，最佳長度為8倍。
圖2和圖3為本發(fā)明第二實施例中的海底線纜14。海底線纜14的內(nèi)部，可為任何需求構(gòu)造，在上述圖中(或其他任一幅圖)并未詳細表述。圖中只顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有標記的外皮15。本實施例中，標記由縱向條紋沿著縱向中心軸16以螺旋形式盤繞外皮15形成，確切說是兩條縱向條紋17，18。為了便于表示，圖中縱向條紋17，18表示成線條。實際上，根據(jù)海底線纜14的直徑，它們的寬度應(yīng)在1-5mm之間。縱向條紋17，18也可各自具有不同的寬度。
這兩條縱向條紋17，18以不同的繞向環(huán)繞外皮15。即縱向條紋17以順時針方向環(huán)繞外皮15，而縱向條紋18為逆時針方向環(huán)繞外皮15。如圖2、圖3表示，縱向條紋17，18螺距相等，長度為L。意為一段長度為L的海底線纜14，縱向條紋17，18以各自的方向恰巧繞一周。當海底線纜14扭轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)動時環(huán)繞海底線纜14的縱向條紋17、18的不同繞向會使得兩條縱向條紋17、18原本相同的螺距產(chǎn)生差值。極端情況下，縱向條紋17、18中的一條大約以直線沿著海底線纜14延伸，而其中另一條以較小的螺距環(huán)繞海底線纜14(螺旋狀)。這種方法可以保證縱向條紋17、18中的一條總是以螺旋形式環(huán)繞海底線纜，從而也始終可見。另外，此種方法也從觀察縱向條紋17、18螺距的偏差的大小來輕易確定海底線纜14扭轉(zhuǎn)或扭曲的程度。
縱向條紋17、18以相同的路徑延伸，在公共節(jié)點19相交，節(jié)點的間距是環(huán)繞外皮15的縱向條紋17、18各自的一個完整旋轉(zhuǎn)周期L的一半。
上述海底線纜14上的縱向條紋17、18的設(shè)計和安排具有如下效果依賴于對海底線纜14側(cè)面的觀測方向，相反走向的縱向條紋17、18具有不同的路徑。從圖2中可見，在一段海底線纜14上的同一區(qū)域內(nèi)，兩條縱向條紋17、18同時可見。在縱向條紋17、18兩個連續(xù)的可見部分之間，兩條縱向條紋17、18均完全隱到海底線纜14的不可見的背面。這段不可見區(qū)域的長度為環(huán)繞海底線纜14的縱向條紋17、18各自一個周期的一半。若從下面觀察圖2中的海底線纜14，兩條縱向條紋17或18之中的一條始終可見。從而得到圖中所示的蛇形或正弦結(jié)構(gòu)。因此，從一定的角度觀察海底線纜14其結(jié)果是以相反方向延伸的縱向條紋17、18兩條中的一條完全可見，或是兩條都部分可見。
圖4和圖5為第三實施例中的海底線纜20，圖中標記有四條縱向條紋21到24?？v向條紋21、22與圖2和圖3實施例中縱向條紋17、18相對應(yīng)。圖4中縱向條紋21、22在長度為L的左半部分是可見的。相同路徑的縱向條紋23、24在此區(qū)域背面不可見部分。圖4中長度為L的右半部分縱向條紋21、22隱到海底線纜20的外皮25的不可見的后面。此區(qū)域中，縱向條紋23、24顯示在外皮25的正面上。圖4中L長的一段之后，縱向條紋23、24再次隱到外皮25的背面，同時縱向條紋21、22再度可見。
在一側(cè)的縱向條紋21、22和另一側(cè)的縱向條紋23、24彼此圖案相同。海底線纜20上縱向條紋21、22、23、24以縱向中心軸32的方向環(huán)繞外皮25。唯一的區(qū)別在于，在圖4中上部(左半部分)的節(jié)點26上，縱向條紋21從一個方向開始延伸，而縱向條紋23從另一個方向開始。而縱向條紋22、24從圖4中下方的節(jié)點27開始延伸，準確地說它們以相反的方向環(huán)繞著海底線纜20。因此，節(jié)點26、27總是正好在海底線纜20的外皮25直徑的兩端。節(jié)點26、27總是在水下線纜20的中心軸16的方向上位移1/4L的長度，并總是旋轉(zhuǎn)90°方向。
縱向條紋21、22、23和24圖案相同，僅僅方向不同，或者說從不同節(jié)點延伸到26、27，從而外皮25上的標記從海底線纜20每個角度都能看到，確切地說具有相同的圖案，如圖4和圖5中清晰表示了從兩個相差90°的方向分別觀察線纜。
為了簡化表示，圖4和圖5中縱向條紋21、22、23、24也僅表示成線條，實際上設(shè)計成較寬的條紋，確切地最佳寬度在1-5mm。若為相對較粗的海底線纜，條紋可能更寬一點。這點對本發(fā)明的其他實施例同樣適用?？v向條紋21、22、23、24也可具有各自不同寬度。
圖6為第四實施例中的海底線纜28。海底線纜28的外皮29上具有由大量圓點30構(gòu)成的標記。圓點30沿著海底線纜28的縱向中心軸31均勻覆蓋了整條線纜外皮29的全部表面。為達到此目的，如本實施例所示，圓點30以規(guī)則格狀排列。格子是由許多條由圓點30構(gòu)成的行組成，彼此均勻間隔，上述圓點行與縱向中心軸30平行且相鄰行的圓點以半個間隔的偏差排列，換句話說兩行是交錯排列的。相鄰的圓點30之間的間隔比圓點的直徑略微大一些。圓點30均是相同的，各種情況下的直徑都在1-10mm之間，圓點30間的間隔也比它們的直徑稍大一些；間隔最好是圓點30直徑的5-20倍。
若圖中所示海底線纜是黑色的外皮，而標記，即縱向條紋13、17、18、21、22、23、24或圓點30則是淺顏色?？v向條紋13、17、18、21、22、23、24或圓點30可制成黃色。這樣可形成具有熒光或回射特性的黃色陰影。
如圖1-5所示，海底線纜14、20也可以各自具有多條縱向條紋17、18或21、22、23、24?？v向條紋17、18、21、22、23、24也可具有不同的顏色，但顏色都要比黑色外皮要淺的多。海底線纜28的外皮29上的圓點30也可以有不同的顏色。
標記可在生產(chǎn)海底線纜外皮的過程中添加到外皮上，也可以制作在外皮內(nèi)。這可以在生產(chǎn)外皮的過程中或生產(chǎn)之后進行。
外皮生產(chǎn)出來之后，可以通過在外皮的表面印刷或噴涂縱向條紋17、18、21、22、23、24或圓點30來形成標記。其中，標記由相應(yīng)顏色的涂覆層或液態(tài)塑膠形成。涂覆層或液態(tài)塑膠必須對外皮附著良好，并且甚至在鹽度大的海水中也不易被沖洗掉。
通過熱壓法也可在外皮上制成標記。這最好也是在外皮生產(chǎn)之后進行。其中，熱壓應(yīng)在外皮尚未完全固化時進行。
標記也可在制造各自的海底線纜外皮的過程中產(chǎn)生，即相應(yīng)的外皮由不同顏色的塑膠形成。例如通過混合擠壓成型法，同時形成黑色塑膠的外皮和其它顏色(如黃色)的標記，尤其縱向條紋13、17、18、21、22、23、24。
圖1-5中的縱向條紋13、17、18、21、22、23、24連續(xù)延伸覆蓋了各自線纜的全長，換句話說呈蛇行延伸，即重復多次環(huán)繞外皮。
圖7為由網(wǎng)格34構(gòu)成標記的海底線纜33。網(wǎng)格34環(huán)繞著海底線纜33的外皮35。如實施例所示，不間斷包圍外皮35，且沿著海底線纜33縱向延伸的縱向線36以及其他橫斷的線段37交叉形成了網(wǎng)格。本例中，兩條平行相鄰的縱向線36的間隔與兩條平行相鄰的橫向線段37的間隔大致相等。因此，在縱向線段36和橫向線段37之間相成了矩形孔38。然而，相鄰縱向線36的間隔也可比相鄰橫向線段37之間的間隔略小或略大。同樣，縱向線也可相對海底線纜33的縱向軸傾斜延伸，或是以蛇行環(huán)繞外皮。這樣的縱向線同樣與橫線相交，如果選擇恰當，相對海底線纜33的縱向軸一定傾斜的橫向線段也可與此類型的縱向條紋成90°相交。
縱向線段36和橫向線段37在節(jié)點39相交。在節(jié)點39處，縱束線段36和橫向線段37同時完全相交。縱向線段36和橫向線段37最好具有同樣大小的圓形橫截面。
網(wǎng)格34是在外皮35制成之后加于其上。實際應(yīng)用中，在海底線纜37的纜芯外制備成外皮35之后，進行第二次擠壓成型，將網(wǎng)格擠壓到外皮35的外表面上。
網(wǎng)格34、外皮35一般選用塑膠材料，最好是相同的塑膠材料。至于顏色，網(wǎng)格34與外皮35不同。例如，網(wǎng)格34是可以具有熒光特性的黃色，而外皮35是黑色的。從而縱向線段36和橫向線段37間的矩形孔38呈現(xiàn)黑色，而相鄰矩形孔38之間則是由縱向線段36和橫向線段37構(gòu)成的黃色標記。
標記也可能是與圖示中實施例不同的其他所需的形式。比如可采用橫向條紋，與縱向中心軸平行延伸的縱向條紋，或采用方形或其他非圓形的小點。另外也可以采用很小間隔的一排小點來構(gòu)成縱向條紋或其他條紋；或是不時的阻斷原本持續(xù)的縱向條紋或橫向條紋。此外可以按照要求改變縱向條紋的條數(shù)或?qū)⒖v向條紋和圓點結(jié)合使用。
一種未在圖中顯示但為本發(fā)明的最佳備用方案是，在海底線纜的外表面的正視圖上，不僅能看到一或多條螺旋縱向條紋(如圖1-5所示)，而且至少有一條與海底線纜的縱向中心軸平行的縱向直條紋。這樣海底線纜上同時有螺旋的和直線的縱向條紋。在敷設(shè)線纜時縱向直條紋可使線纜的扭轉(zhuǎn)或扭曲可被觀察到。此時，因為縱向直條紋也變成了有著相當大的螺距的螺旋條紋。當海底線纜敷設(shè)完成時，一條或多條縱向螺旋條紋可使線纜在水下任何位置被分辨出來。
附圖標記列表10 海底線纜 25 外皮11 外皮 26 節(jié)點12 縱向中心軸 27 節(jié)點13 縱向條紋 28 海底線纜14 海底線纜 29 外皮15 外皮 30 圓點16 縱向中心軸 31 縱向中心軸17 縱向條紋 32 縱向中心軸18 縱向條紋 33 海底線纜19 節(jié)點 34 網(wǎng)格20 海底線纜 35 外皮21 縱向條紋 36 縱向線段22 縱向條紋 37 橫向線段23 縱向條紋 38 開口24 縱向條紋 39 節(jié)點
權(quán)利要求
1.線纜，特別是海底線纜，包括纜芯、至少一個導體、以及外皮(11，15，25，29)，其特征在于，外皮(11，15，25，29)具有至少一個明顯的標記，標記的顏色與外皮(11，15，25，29)的顏色明顯不同。
2.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，所述標記應(yīng)由至少一條在外皮(11，15，25)的縱向上持續(xù)延伸的縱向條紋(13，17，18，21，22，23，24)組成。
3.如權(quán)利要求2所述的線纜，其特征在于，繞外皮(11，15，25)至少具有一條呈螺旋形延伸的縱向條紋(13，17，18，21，22，23，24)，最好為重復的螺旋。
4.如權(quán)利要求2所述的線纜，其特征在于，多條縱向條紋(13，17，18，21，22，23，24)，最好是兩條，以相反的繞向環(huán)繞著外皮(11，15，25)持續(xù)螺旋。
5.如權(quán)利要求2所述的線纜，其特征在于，多條縱向條紋(13，17，18，21，22，23，24)彼此相鄰，其排列應(yīng)為至少條紋中的一部分在特定的區(qū)域相交叉。
6.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，所述標記由很多平面圖形構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的線纜，其特征在于，此平面圖形在縱向上的排列形式在外皮上至少形成一條中斷螺旋線。
8.如權(quán)利要求6所述的線纜，其特征在于，此平面圖形在外皮表面上呈格狀延伸。
9.如權(quán)利要求6所述的線纜，其特征在于，此平面圖形在外皮上為隨機分布。
10.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，標記為環(huán)繞外皮(35)的網(wǎng)格(34)狀結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，標記可由在外皮(11，15，25，29)外部染色而形成。
12.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，標記在生產(chǎn)外皮(11，15，25，29)的過程中由一種與外皮(11，15，25，29)顏色不同的物質(zhì)構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，這種不同顏色的物質(zhì)所構(gòu)成的標記可通過擠壓法設(shè)置到外皮(11，15，25，29)表面。
14.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，這種不同顏色的物質(zhì)所構(gòu)成的標記可通過熱壓法設(shè)置到外皮(11，15，25，29)表面。
15.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，標記由生產(chǎn)外皮(11，15，25，29)的過程中加入塑料材料中的大量顏料微粒構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，標記的顏色比外皮(11，15，25，29)的顏色要淺。
17.如權(quán)利要求16所述的線纜，其特征在于，淺色標記具有反射特性。
18.如權(quán)利要求16所述的線纜，其特征在于，淺色標記具有熒光特性。
19.如權(quán)利要求1所述的線纜，其特征在于，若外皮(11，15，25，29)采用黑色，標記可選用黃色。
全文摘要
線纜，特別是海底線纜(10)，通常具有黑色的外皮(11)。在敷設(shè)時，尤其在深水區(qū)，在由水下電視攝像機所拍攝的照片上很難辨認出線纜，在極端的情況下甚至一點也看不到。根據(jù)本發(fā)明，在海底線纜(10)的外皮(11)上具有由至少一條縱向條紋構(gòu)成的標記(13)，它采用較淺的顏色，特別是黃色，與黑色外皮(11)形成強烈對比，從而在電視圖片上易于分辨。
文檔編號H01B7/36GK1454387SQ00819854
公開日2003年11月5日 申請日期2000年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月1日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ぜ悹?申請人:北德海底電纜有限公司及兩合公司