制造线缆的方法与流程

本发明涉及线缆制造领域，特别涉及一种制造线缆的方法。

背景技术：

随着数据通信技术和信息技术的高速发展，网络对综合布线系统的性能要求越来越高。目前的网络布线系统，电缆与信号缆通常分别铺设，这就造成线缆密集无序，线缆铺设成本高，铺设施工复杂等弊端。在较为复杂或恶劣的环境中，综合布线系统中的线缆不好部署或者通信设备实现的效能较差。

以地下矿区为例，由于矿区中地形较为曲折且工作空间有限，温度湿度等环境恶劣，电缆与信号缆分别铺设，不但存在铺设成本高，施工复杂的特点，同时曲折的工作空间不利于通信设备之间的通信。

以周界安防系统为例，目前的周界安防系统大体可归类为：红外技术探测器、震动电缆\光纤周界报警系统、埋地泄露电缆、张力式围栏周界报警系统、静电感应周界报警系统、传统高压电网、脉冲电子围栏周界报警系统以及新兴的智能视频分析系统。红外技术探测器采用的是红外对射或微波对射，其原理是利用LED红外光发射二极体发射的脉冲红外线，再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离，由受光器接受。当红外脉冲射束被遮断时红外技术探测器就会与上位机通信，上位机接收警报信号。但红外对射或微波对射易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制，也不适合恶劣气候，容易受高低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响，误报率高。振动光缆受外界的影响较大，行人或道路上所产生震动容易引起其误报，且在某些特殊的地形与环境中不能使用。泄露电缆的造价较高、施工复杂，雷雨天易产生误报。静电感应周界造价过高。电子围栏、电网等方案有一定人身危害性。

由以上可知，有必要提供一种能够集合多种功能、且能适用不同复杂环境的线缆，以满足日益多样化的客户需求。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种制造线缆的方法，根据该制造方法制造出的线缆集合多种功能、能适用不同复杂环境的线缆，满足日益多样化的客户需求。

根据本发明的实施例，提供了一种制造线缆的方法，包括：

制作各节点单元的步骤：制作节点单元的PCB板，并在所述PCB板两端设置对接部 件；

形成节点单元防护体的步骤：在所述PCB板的外围、两端对接部件之间形成节点单元防护体；

制作基材线缆单元的步骤：制作包括信号线的线缆束，所述线缆束的两端预留有对接线芯；

形成缆体的步骤：利用各基材线缆单元连接各所述节点单元，形成一根缆体；其中，所述节点单元两端的对接部件分别与两侧的所述基材线缆单元的对接线芯对接；

形成外护套的步骤：在缆体的外部形成包覆所述缆体的外护套。

优选地，在所述制作节点单元的步骤中，在制作所述节点单元的PCB板之后、在所述PCB板两端设置对接部件之前还包括：

在所述PCB板上安装天线PCB板，所述天线PCB板与所述PCB板垂直构成十字形结构，在所述十字形结构形成的四个象限区域内设置十字焊接焊点作为所述PCB板的对接部件。

优选地，在形成所述缆体的步骤中，在所述节点单元两端的对接部件分别与两侧的所述基材线缆单元的对接线芯对接后，还包括：

采用与所述节点单元防护体所使用材料相同的材料对所述基材线缆单元的对接线芯与所述节点单元对接部件的对接点处进行注塑、灌封或者注胶；或者

采用结构件使所述基材线缆单元的对接线芯与所述节点单元对接部件的对接点嵌套固定。

进一步优选地，在形成外护套的步骤之前，还包括：

使所述节点单元防护体的外径与所述基材线缆单元的外径相同的步骤。

其中，将所述节点单元防护体的外径与所述基材线缆单元的外径相同所使用的方法为：

在所述基材线缆单元的外径小于所述节点单元防护体的外径时，利用低压注塑或环氧灌封使所述基材线缆单元的外径增大，并通过带外螺纹对接口的结构体或橡胶套管连接所述所述基材线缆单元与所述节点单元防护体之间的接口；

在所述基材线缆单元的外径大于所述节点单元防护体的外径时，利用低压注塑或环氧灌封使所述测器单元防护体的外径增大，并通过带外螺纹对接口的结构体或橡胶套管连接所述所述基材线缆单元与所述节点单元防护体之间的接口。

优选地，在使所述节点单元防护体的外径与所述基材线缆单元的外径相同的步骤 后，还包括：

在所述节点单元防护体的外表面设置凸起浅槽螺纹或绕包美纹纸的步骤，以防止所述节点单元防护体的外表面起泡。

进一步地，在形成外护套的步骤后，还包括：在所述外护套的外围形成铠装外护套或波纹管的步骤。

更进一步地，在所述外护套的外围形成铠装外护套或波纹管的步骤后，还包括：

在所述铠装外护套或波纹管的外围形成阻燃外护套的步骤。

优选地，还包括：

在所述缆体设定长度处、所述基材线缆单元上设置所述对接插头的步骤，以使所述缆体分段连接。

优选地，在制作基材线缆单元的步骤中，所述线缆书包括电源线对、信号线对和地线，或者

所述基材线缆单元还可将两组同轴电缆形成线揽束；其中，

一组同轴电缆中的同轴电缆内芯构成信号线对；另一组同轴电缆的同轴电缆内芯构成所述电源对，所有同轴电缆的外导体作为所述地线。

由以上技术方案可知，利用上述步骤生产出的安防线缆，其缆体上集成有节点单元，节点单元之间形成连续且交叉的无线信号辐射区，无线信号辐射区出现任何的阻挡与散射都会引发信道矢量的扰动，当信道的扰动能量达到设定值后，便进行报警。由于微波屏障具有高度的隐蔽性，能够在入侵目标不知晓的情况下实现对入侵目标进行探测、定位，不会对误闯入人员造成人身伤害，同时微波屏障可与智能周界控制器等控制设备与其他声光电探测设备进行联动，对各种入侵行为发布警报信息，准确、及时报告入侵异常事件，记录报警时间、位置、图像等信息，进而提高周界安防系统管理的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为根据一优选实施例示出的制造安防线缆的方法；

图2为根据一优选实施例示出的节点单元的结构示意图；

图3示出了带有节点单元防护体的节点单元的结构示意图；

图4为根据一优选实施例示出的基材线缆单元的结构截面图；

图5为根据另一优选实施例示出的基材线缆单元的结构截面图；

图6示出了节点单元两端连接基材线缆单元的示意图。

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、完整的描述，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，本领域普通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。

针对现有线缆及设备不能适应矿下等复杂环境的弊端，本申请中的发明人发现，在现有电缆中集成节点单元，节点单元按设定距离布置于电缆中。本申请中的节点单元包括但不限于无线收发探测器、感应模块、定位模块或通信模块。当本申请中的节点单元为探测器时，将电缆体中的无线节点单元配对，配对的无线节点单元之间通信时形成无线信号辐射区，无线信号辐射区交叉重叠沿电揽缆体延伸的方向形成连续无缝隙的微波墙，每个无线收发探测器通过电缆中设置的信号线与远程控制终端进行通信，当微波墙中的任一位置微波扰动达到设定强度时，远程控制终端可确定产生微波扰动的位置有侵入物侵入。

根据上述工作原理，本申请公开了一种制造线缆的方法。图1为根据一优选实施例示出的制造线缆的方法，包括如下流程：

S101：制作各节点单元。

制作节点单元的PCB板，PCB板上布有信号传送路径。PCB板的两端设置对接部件。

进一步地优选地，本实施例中的节点单元还包括天线PCB板。图2为根据一优选实施例示出的探测器单元的结构示意图。如图2所示，天线PCB板1与PCB板2垂直插接构成十字形结构，在十字形结构形成的四个象限区域内设置十字焊接焊点3作为PCB板的对接部件。PCB板和天线PCB板形成十字形结构，其目的是为了提高十字形探测器单元的抗扭性能，进而能够有效防止在扭力存在时PCB板和天线PCB板上元器件脱落，从而能够提高十字形节点单元在实际应用中的可靠性。

需要说明的时，本申请中的PCB板可以是平面结构，也可以为包括多层板体的立体结构，作为实施例，PCB板优选立体结构。立体结构的PCB板，其多层板体的形状可优选十字形，或者中间预留安装空间的双层板体。立体结构的PCB板可以减弱PCB板上元器件受外力的影响。

S102：形成节点单元防护体。

为保护PCB板上的节点单元芯片、PCB板上的布线以及天线PCB板上的布线等，本实施例在PCB板和天线PCB板形成的十字形结构的外围、PCB板两端对接部件之间的外围形成节点单元防护体。图3示出了带有节点单元防护体的节点单元的结构示意图。如图3所示，节点单元防护体4包覆于十字形结构的外围，并预留出十字焊接焊点3。

本实施例中的节点单元防护体可采用但不限于注塑、环氧灌封、结构体包覆、橡胶护套或低硬度高塑性弹性胶体防护套等方式实现防护。在本申请中，在节点单元上形成节点单元防护体为线缆制作过程中的一次防护，其作用为避免节点单元上的电子元器件以及天线板因为外力冲击而造成的损伤，同时还可以使节点单元具有防尘防水的功能。作为各实施例中的优选实施例，本申请节点单元防护体优选环氧灌封进行防护，这是环氧灌封材料凝固后硬度比较高，且将节点单元的两端密封，使节点单元两端的焊接焊盘达到密封的效果。

S103：制作基材线缆单元。

为实现信号传输以及与远程终端通信，本申请中的基材线缆单元在电缆线束中加设信号线形成线缆束，线缆束的两端预留有对接线芯。

做为优选实施例，基材线缆单元的线缆束外包覆有线缆外护套，基材线缆单元所采用的缆线束包括电源线对、信号线对和地线。电源线对包括电源线正和电源线负。

或者作为另一优选实施例，基材线缆单元所采用的缆线束包括两组同轴电缆。其中，一组同轴电缆中的同轴电缆内芯构成信号线对；另一组同轴电缆的同轴电缆内芯构成电源对，所有同轴电缆的外导体作为地线。

在本实施例中，电源线对、信号线对和地线沿着基材线缆单元的中轴线层绞分布。电源线对、信号线对和地线采用层绞分布的方式，使得基材线缆单元的缆体在遭受扭力时本身就具有顺着扭力方向恢复的作用力，这最终会降低扭力对基材线缆单元缆体的影响，进而基材线缆单元端部接线困难的问题。

具体地，形成各基材线缆单元的具体步骤可以是先制作多个预设长度的线缆束，再在各线缆束外包覆线缆外护套并在两端设置对接线芯，为进一步提供效率，也可以先制作带有信号线电源线屏蔽层与外护套的基材线缆，根据实际产品规格或需要长度裁剪为多段基材线缆单元段，在单元段两端剥去适当长度的外护套与屏蔽层，露出四芯信号线和电源线作为对接线芯即所述线缆束的对接线芯。

进一步地，为易于后续连接操作，提高对接效率，基材线缆单元两端的对接线芯还进一步剥去适当长度的对接线芯绝缘层，并把线芯浸锡处理。

图4为根据一优选实施例示出的基材线缆单元的结构截面图。如图4所示，基材线缆单元的缆体包括电源线正10、电源线负12、信号线11,13以及包覆电源线对10、12、 和信号线对11、13形成线缆束的线缆外护套14。

图5为根据另一优选实施例示出的基材线缆单元的结构截面图。如图5所示，基材线缆单元的缆体包括两组同轴电缆及包覆两组同轴电缆形成线缆束的线缆外护套14。其中，一组同轴电缆中的同轴对构成线缆的信号线12’、13’；另一组同轴电缆的两根外导体构成线缆的电源对10’，两组同轴线缆的金属外护套作为地线使用。

S104：形成缆体。

利用各基材线缆单元连接各节点单元，形成线缆的缆体。其中，节点单元两端的对接部件分别与两侧的基材线缆单元的对接线芯对接。

在利用基材线缆单元连接节点单元的过程中，基材线缆单元两端的对接线芯分别与位于十字形结构的不同象限区域内相应部位的十字焊接焊点3焊接。图6示出了节点单元两端连接基材线缆单元的示意图。十字焊接焊点3能够增加抗拉力，进而避免PCB板和天线PCB板上的焊盘脱落或线缆脱落，能够增强基材线缆单元对接线芯5和节点单元连接的稳定性。

优选地，在节点单元两端的对接部件，即十字焊接焊点分别与两侧的基材线缆单元的对接线芯对接后，还包括对基材线缆单元的对接线芯与节点单元对接部件的对接点处进行防护，即制作安防线缆步骤中的二次防护。优选地，为使二次防护能够与一次防护形成的节点单元防护体能够完美结合，可采用两种方式：一、使用与一次防护相同的材料进行注塑、环氧灌封、注胶或者橡胶外护套等方式对对接点出进行防护；二是采用结构件使基材线缆单元的对接线芯与节点单元对接部件的对接点嵌套固定，其中，结构件多为塑料材质制成的硬性套件。在上述各防护方式中，优选环氧灌封和橡胶外护套进行防护，这是因为环氧灌封固化后能够很好地固定基材线缆单元的对接线芯与节点单元对接部件的对接点，但环氧树脂由于较脆易断裂，因此在对接点灌注环氧树脂后利用橡胶外护套进行防护，能够避免对接点处的环氧树脂出现断裂的现象。

对于上述节点单元两端的焊盘与基材线缆单元对接线芯的对接点的防护步骤，可以达到的效果包括：保护焊盘或者对接点不受外界拉伸扭转力损伤；焊盘或者对接点整体防尘防水防短路；对接点的防护材料与节点单元防护体能够完美结合。

S105：使节点单元防护体的外径与基材线缆单元的外径相同的步骤。

为了方便最后一步挤塑外护套，该步骤中优选使节点单元防护体的外径与基材线缆单元的外径相同，所使用的方法为：

在基材线缆单元的外径小于节点单元防护体的外径时，利用低压注塑或环氧灌封使基材线缆单元的外径增大，并通过带外螺纹对接口的结构体或橡胶套管连接基材线缆单 元与节点单元防护体之间的接口。

在基材线缆单元的外径大于节点单元防护体的外径时，利用低压注塑或环氧灌封使测器单元防护体的外径增大，并通过带外螺纹对接口的结构体或橡胶套管连接基材线缆单元与节点单元防护体之间的接口。

进一步优选地，在使节点单元防护体的外径与基材线缆单元的外径相同的步骤后，还包括：在节点单元防护体的外表面设置凸起浅槽螺纹或绕包美纹纸，以防止节点单元防护体的外表面起泡。

S106：形成外护套。

在缆体的外部形成包覆缆体的外护套。外护套用于避免被包覆的缆体在遭受外力时受到损坏。进一步优选地，在形成外护套的步骤后还包括：在外护套的外围形成铠装外护套或波纹管。更进一步优选地，在外护套的外围形成铠装外护套或波纹管的步骤后，还包括在铠装外护套或波纹管的外围形成阻燃外护套。阻燃外护套用于防止安防电缆在出现明火时能够阻止电缆燃烧，以及增加安防电缆抗老化、耐紫外线，耐磨，耐高低温等性能。

由以上可知，利用本申请中所述方法制作的线缆，节点单元设备内嵌于线缆中，线缆与节点单元集成在一根线缆里，防尘防水，且线缆能够任意弯曲，能适应矿下、地下等环境恶劣的环境，且同时能够任意弯曲布设，适应地形、矿下等布设要求，能够集合电源、通信、报警等多种功能，且能适用不同复杂环境，可满足日益多样化的客户需求。

本实施例中的节点单元以收发一体探测器为例进行详细说明，相应地，形成的所述线缆为周界安防线缆，则相应地在形成线缆后，还包括以下步骤：

S107：节点单元配对。

将缆体中的节点单元配对，配对的节点单元之间进行无线信号收发时形成无线信号辐射区，无线信号辐射区交叉重叠沿缆体延伸的方向形成连续无缝隙的微波墙。

节点单元之间产生的无线信号辐射区出现任何的阻挡与散射都会引发信道矢量的扰动，当信道的扰动能量达到设定值后，便进行报警。微波屏障优选采用无线信号辐射区交叉形成的微波屏障，在实现根据多组探测器联合检测，更加精确确定入侵物的同时，还可以实现在一个节点单元或一个无线信号辐射区出现故障时，其他无线信号辐射区依然可以进行报警，在单一感应装置损坏的情况下不影响安防电缆的使用，提高产品的可靠性。

需要说明的是，本申请中的节点单元可以形成于线缆缆体的任意位置，现场施工人员可以根据具体的施工环境合理地确定节点单元的布设位置，并且，本申请中的缆体使得线缆与节点单元一体化，可以灵活弯曲、防水防潮等，进而适用于各种地形，各种复 杂的现场接线环境，可以根据需要挂墙、埋地等方式布设，灵活度较高，降低了布线难度。

为了在施工时减轻线缆缆体的搬运量，本申请中的缆体优选地在基材线缆单元的设定长度处设置对接插头，以使缆体分段连接。当布线区域的长度较长时，以1000米为例，则本申请中的缆体可均分为10段分缆体，在布线时，可先安装一段分缆体，下一段分缆体安装时，只需将对接插头插接于上一段分缆体上即可，由此可节省缆体布线时消耗的大量工作量。

在安防领域，利用上述步骤生产出的线缆，其缆体上集成有节点单元，节点单元之间形成连续且交叉的无线信号辐射区，无线信号辐射区出现任何的阻挡与散射都会引发信道矢量的扰动，当信道的扰动能量达到设定值后，便进行报警。由于微波屏障具有高度的隐蔽性，能够在入侵目标不知晓的情况下实现对入侵目标进行探测、定位，不会对误闯入人员造成人身伤害，同时微波屏障可与智能周界控制器等控制设备与其他声光电探测设备进行联动，对各种入侵行为发布警报信息，准确、及时报告入侵异常事件，记录报警时间、位置、图像等信息，进而提高周界安防系统管理的准确性。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。