一种沿低摩擦管道布放光缆的布放系统及其布放光缆方法与流程

本发明涉及楼层设备安装用工具，具体涉及一种沿低摩擦管道布放光缆的布放系统及其布放光缆方法。

背景技术：

光缆的应用场景从城际主干网——城市内城域网——接入网——向用户侧延伸，形成一个有序且复杂的信息传输网络；随着互联网技术的飞速发展，信息传输技术迭代更新，依托互联网技术开发的各种应用出现并深深影响着人们的工作和生活。近些年，国家对网络信息传输基础工程建设加快及人们对网络带宽需求的增加，作为信息传输的载体，光缆被布放到城市的各个角落，同时光缆布线也进入到楼宇内。楼宇内的应用场景，包括fttx、idc、智能建筑、智慧小区等。

楼宇内光缆布放的特点：光缆外径小，布放短距离200m以内，多沿明装线卡或预设的pvc线管布线。

现有光缆楼宇内沿预设pvc管道布线方法大致有两种方式：

一、光缆由楼道分纤箱采用手工穿管的方式将光缆引入用户家中信息面板。此种布线方法有以下几项缺点：1.楼道分纤箱所在位置较为狭小，人工不易操作；2.楼道分纤箱到用户的管道长度有时较长，人工穿管较为费力且耗时较长；3.光缆人工穿管时，受操作人员的穿管熟练程度及穿管力度的大小影响较大，光缆会存在扭伤、光缆弯折导致光纤断裂等情况的发生，尤其是管道存在缺陷时，如，管道堵塞，管道被压扁等。

二、光缆由楼道分纤箱采用气吹敷设的方式将光缆引入用户家中信息面板，此种布线方法也有以下几项缺点：1.光缆采用气吹敷设——气吹微管+气吹微缆+气吹设备，此方法适合野外长距离作业，需要用到气吹机、空压机、发电机等机器设备，设备体积相对较大，携带不方便，同时分纤箱位置操作空间较小，不利于楼宇内的光缆布放；2.气吹微缆的缆型一般为圆形，外径较小，如果光缆的缆型为不规则形状(如扁平状，椭圆状，)则无法使用气吹敷设；3.光缆采用气吹敷设对操作人员的技能要求较高，需要经过专门的培训方可上岗。

对于明装线卡布线，其缺点为：操作不规范、不安全、不美观、明装线卡会破坏室内现有的装修；对于预设pvc线管，其缺点为：非全路由管道，pvc管之间不连续，易堵塞，路由长度受限，人力拉拽易损坏光缆。

综上所述，现有技术中针对楼宇内光缆敷设现有布线方式为人工布线，存在影响建筑美观，其光缆敷设所用设备组成复杂、占用空间大、操作复杂且质量不稳定的技术问题，这一技术问题是急需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种沿低摩擦管道布放光缆的布放系统及其布放光缆方法。

技术方案：本发明所述一种沿低摩擦管道布放光缆的布放系统，包括光缆盘具、光缆放线装置以及电动推送装置；所述光缆盘具上缠绕有光缆，所述光缆盘具安装于光缆放线装置上，所述电动推送装置位于布线管道和光缆放线装置之间，所述光缆缠绕于光缆盘具上，光缆盘具在光缆放线装置上转动，所述光缆通过电动推送装置将光缆输送到布线管道内；

所述电动推送装置包括动力装置、推送机构、力矩传感器；所述动力装置为推送机构提供推送动力，所述推送机构为传送双排滚轮，所述动力装置带动所述传送双排滚轮朝向光缆移动方向转动，所述传送双排滚轮夹持光缆并带动光缆移动，所述传送双排滚轮上安装有力矩传感器，所述力矩传感器监测光缆推送力的大小。

所述布放系统优选地技术方案为，所述光缆放线装置包括两组盘具支撑架和中心固定轴，两所述盘具支撑架之间通过中心固定轴连接，所述光缆盘具套设于中心固定轴上。

优选地，所述电动推送装置包括plc控制器、显示屏幕和外壳，所述动力装置位于外壳内时，所述外壳为l型结构的空腔结构，其内部设有垂直方向的手持部和水平方向的光缆推送部；所述动力装置包括电源和电动机，所述电源为电动机提供动力，以及为plc控制器和显示屏幕提供动力源，所述力矩传感器与plc控制器电连接，所述plc控制器与显示屏幕电连接，并实时收集力矩传感器的实时张力值，所述显示屏幕输入光缆所承受的最大张力值，所述plc控制器通过对比实时张力值和最大张力值控制动力装置的动力开关。

优选地，所述传送双排滚轮安装于外壳内的光缆推送部，包括若干组上下结构的滚轮，上滚轮和下滚轮之间的间隙位于同一方向上并穿入光缆，所述动力装置的电动机带动上滚轮和下滚轮转动，所述光缆在上滚轮和下滚轮的夹持力带动下移动，所述力矩传感器设于滚轮上。

优选地，所述手持部的下部内腔安装有电源，其上部安装有显示屏幕，所述光缆推送部分别于外壳的两端开设有光缆出口和光缆进口，所述传送双排滚轮安装于光缆出口和光缆进口之间，所述光缆进口、上滚轮和下滚轮之间的间隙、以及光缆出口位于同一方向上，所述光缆进口处安装有第一光缆导管，所述第一光缆导管的一端位于外壳外部，另一端正对着上滚轮和下滚轮之间的间隙，所述光缆出口处安装有出口固定夹头，所述出口固定夹头中安装有第二光缆导管，所述第二光缆导管的一端穿过出口固定夹头与上滚轮和下滚轮之间的间隙正对着，另一端固定光缆出口处，所述光缆依次穿过第一光缆导管、传送双排滚轮、第二光缆导管和出口固定夹头。

优选地，所述出口固定夹头根据光缆缆型进行配置，所述出口固定夹头正对着布线管道入口，所述出口固定夹头包括圆形缆夹头、蝶形缆夹头。

优选地，所述出口固定夹头包括两组电磁铁拼接组成内部贯通的框架结构，两组电磁铁通过固定框安装于光缆出口的外侧，两电磁铁在固定框内相对移动，框架结构的贯通孔正对着光缆出口，所述贯通孔的内壁上设有突出的小滚轮；所述电磁铁上分别连通有电路，所述plc控制器控制电路的通电。

优选地，所述外壳上安装有动力装置的启动开关，所述启动开关控制动力装置的动力开关，所述启动开关安装于手持部与光缆推送部的内夹角处。

一种利用以上所述布放系统进行布放光缆方法，包括以下布放步骤：

(1)、根据布线管道的位置，将装有光缆的光缆盘具架设在光缆放线装置上，光缆盘具与光缆放线装置的接触位置涂抹润滑油，光缆伸出端朝向布线管道的入口；

(2)、光缆的伸出端进入电动推送装置中，光缆穿过传送双排滚轮，伸出电动推送装置和出口固定夹头，光缆露出出口固定夹头18cm-22cm，将光缆放入布线管道中，使出口固定夹头与布线管道的入口对接；

(3)、使光缆、电动推送装置的光缆穿过通道和布线管道入口在同一水平线上，启动电动推送装置工作，在电动推送装置的显示屏幕上输入光缆所承受的最大张力值，电动推送装置中的传送双排滚轮夹持光缆向布线管道方向移动，使光缆沿布线管道前进；

(4)、光缆完成布线管道的布放光缆工作后，在布线管道的两端预留光缆，将光缆端部卷绕后固定，安装上快接头，完成光缆布线工作。

有益效果：(1)本发明通过光缆盘具、光缆放线装置和电动推送装置对待布设光缆的布线管道进行布放光缆，在光缆盘具上安装光缆，光缆盘具架设到光缆放线装置上，光缆通过电动推送装置直接将光缆推送到布线管道内，从而实现光缆的布设，本发明中的设备小巧、携带方便、重量轻，适合在狭小操作空间内布线；

(2)本发明中的电动推送装置采用电动推力推送，其中电源可预充电，对于布设量小的光缆施工场所，可以直接进行工作，节省了在施工现场充电的操作，提供施工效率；并在电动推送装置中加装了推力过载防护装置，推力过载防护装置采用力矩传感器与plc控制器相结合的技术方案，通过plc控制器对光缆所承受的最大张力值和实时张力值进行对比，实现智能布线，在管道有缺陷时，光缆在推送过程中，由于推送速度过慢，plc控制器调节电动机的转速增大推送力，保证光缆的顺利推送，在增大推送力的时候可能会造成力矩传感器所监测的实时张力值超过光缆的最大承受范围，造成光缆的扭伤和弯折，而plc控制器能够根据输入限定力值和实时张力值的大小进行控制电动机，保护光缆；

(3)本发明所述布放光缆方法的布线速度快，提高工作效率，缩短施工工期；并通过在电动推送装置的光缆出口处安装出口固定夹头，在电动推送装置中的传送双排滚轮停止工作时，通过plc控制器对出口固定夹头进行通电，使出口固定夹头夹持住光缆，避免光缆在布线管道或电动推送装置内移动。

附图说明

图1为本发明所述布放系统的结构示意图；

图2为本发明所述电动推送装置的结构示意图；

图3为本发明所述出口固定夹头的结构示意图；

图4为本发明所述下滚轮的结构示意图；

图5为本发明所述下滚轮的侧视图。

图中，1-光缆盘具，2-光缆放线装置，3-光缆，4-电动推送装置，41-电源，42-显示屏幕，43-电动机，44-第一光缆导管，45-第二光缆导管，46-传送双排滚轮，461-上滚轮，462-下滚轮，463-拉簧，464-滑条，465-凹槽，466-滑动板，47-力矩传感器，48-plc控制器，49-启动开关，5-出口固定夹头，51-小滚轮，52-电磁铁，53-固定框，54-光缆出口，55-上滑行凹槽，56-下滑行凹槽，6-布线管道，7-分纤箱。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种沿低摩擦管道布放光缆的布放系统及其布放光缆方法，本实施例中低摩擦管道内壁的摩擦系数小于0.25，布线管道6内壁采用硅芯涂层，其外径/内径尺寸优选为5mm/3.5mm，其最大外径不超过8mm，光缆采用外径小于2.7mm的小尺寸结构，光缆外径与布线管道6内径之比不大于0.85。

如附图1所示，布放系统包括光缆盘具1、光缆放线装置2以及电动推送装置4；光缆盘具1上缠绕有光缆3，光缆盘具1安装于光缆放线装置2上，光缆放线装置2优选简易可折叠放线装置，可安装的最大光缆盘具1为直径400mm的盘具，光缆放线装置2包括两组盘具支撑架和中心固定轴，两盘具支撑架之间通过中心固定轴连接，光缆盘具1套设于中心固定轴上，在光缆盘具1和光缆放线装置2的接触位置涂抹润滑油降低摩擦系数，光缆放线装置2的中心固定轴在两盘具支撑架之间的间隙可以根据光缆盘具1进行调节，中心固定轴直径可变，适应不同光缆盘具1尺寸放线，中心固定轴可滚动安装在光缆放线装置2上，方便光缆放线。

将电动推送装置4放于布线管道6和光缆放线装置2之间，光缆3缠绕于光缆盘具1上，光缆盘具1在光缆放线装置2上转动，光缆3通过电动推送装置4将光缆3输送到布线管道6内，经由布线管道6进入分纤箱7中；如附图2所示，电动推送装置4包括外壳、动力装置、传送双排滚轮46、力矩传感器47、plc控制器48、第一光缆导管44、第二光缆导管45和光缆3；本实施例中电动推送装置4的动力装置安装于外壳的内部，动力装置包括电源41和电动机43，电源41采用电压为12～25v的高能量密度锂电池，电源41为整个装置提供动力源，电源41为可预充电的电源，对于布设少量光缆的施工，无需在施工现场进行现场充电，电动机43采用扭矩为18-65n˙m、电机齿数为8-12齿的无极变速电机。

电动推送装置4中的传送双排滚轮46包括两组上下结构的滚轮，共4个滚轮，如附图4和5所示，其中设置两个上滚轮461和两个下滚轮462，两组滚轮位于同一水平面上，其上滚轮461和下滚轮462之间的间隙位于同一方向上，光缆3穿过两组滚轮之间的间隙，并被上滚轮461和下滚轮462压紧，每组滚轮中的上滚轮461和下滚轮462的外圆周正对着，其中上滚轮461均逆时针旋转，下滚轮462均顺时针旋转，上滚轮461和下滚轮462的外圆周中部环设有限位凹槽465，光缆3穿过上滚轮461和下滚轮462上的限位凹槽465，并通过上滚轮461和下滚轮462之间夹紧，来夹持光缆移动，电动机43安装于传送双排滚轮46的一侧，电动机43通过扭力杆和轴承与上滚轮461连接，电动机43通过同步带同步带动上滚轮461逆时针转动，2个上滚轮461固定于外壳内部，其中下滚轮462安装于上滚轮461的正下方，下滚轮462安装于一提升架内部，提升架包括两组提升框，提升框的顶部高于上滚轮461，并分别位于上滚轮461的左右侧，两提升框底部通过连接板连接一体，连接板固定于外壳上，提升框内部设有滑动板466，与下滚轮462转动方向同方向的滑动板466的前后侧设有滑动的滑条464，与滑条464对应的提升框的侧面上分别设有凹槽465，滑条464在凹槽465内进行上下滑动，两下滚轮462通过滚轴安装于两滑动板466之间，滑动板466与提升框顶部之间通过若干拉簧463连接，在每个滑动板466上设有两个拉簧463，当拉簧463处于拉紧状态时，上滚轮461和下滚轮462紧密贴合，滑动板466的底部安装有控制块，控制块伸出外壳，位于外壳外部，在与控制块对应处的外壳上设有竖直方向上的长条状的椭圆孔，当控制块位于椭圆孔的顶部时，上滚轮461和下滚轮462在拉簧463的作用下紧密贴合，当控制块向下位移至椭圆孔的底部时，上滚轮461和下滚轮462之间留有间隙，便于光缆3的穿出，所述控制块的外部安装有帽头，防止控制块向外壳内部移动。

电动推送装置4的外壳优选为l型结构的空腔结构，其内部设有垂直方向的手持部和水平方向的光缆推送部；手持部的下部内腔安装有电源41，其上部安装有显示屏幕42，光缆推送部分别于外壳的两端开设有光缆出口54和光缆进口，传送双排滚轮46安装于光缆出口54和光缆进口之间，光缆进口、上滚轮461和下滚轮462之间的间隙、以及光缆出口54位于同一方向上，光缆进口处安装有第一光缆导管44，第一光缆导管44的一端位于外壳外部，另一端正对着上滚轮461和下滚轮462之间的间隙，光缆出口54处安装有出口固定夹头5，出口固定夹头5中安装有第二光缆导管45，第二光缆导管45的一端穿过出口固定夹头5与上滚轮461和下滚轮462之间的间隙正对着，另一端伸出出口固定夹头5的外侧，光缆依次穿过第一光缆导管44、传送双排滚轮46和第二光缆导管45，出口固定夹头5根据光缆3缆型进行配置，出口固定夹头5可以根据光缆的缆型选择圆形缆夹头或者蝶形缆夹头，或者是其他型号的夹头；本实施例中的出口固定夹头5优选由两组电磁铁52组成，如附图3所示，两组电磁铁52拼接组成内部贯通的框架结构，两组电磁铁52通过固定框53安装于光缆出口54的外侧，固定框53固定于光缆出口54处，固定框53的外端设有挡板，两电磁铁52在固定框53内相对移动，其组成的贯通孔正对着光缆出口54，框架结构的内部贯通孔的截面与光缆的截面相适配，光缆穿过贯通孔伸出外壳外部，贯通孔的内壁上设有突出的、沿光缆推送方向自由转动的小滚轮51，每组电磁铁52上连通电路，并由plc控制器48控制电路的通电，电磁铁52通电时，两电磁铁52相互吸引闭合，小滚轮51在两电磁铁52的吸引力的作用下，夹持光缆3，防止光缆3进行移动，出口固定夹头5在plc控制器48控制电动机43断开电源41时，对电磁铁52进行通电，为了使电磁铁52沿规定的滑行轨道相对移动，在电磁铁52的顶部和底部均设置滑行块，以及在固定框53上的顶面和底面分别设置有上滑行凹槽55和下滑行凹槽56，将电磁铁52上的滑行块分别放入上滑行凹槽55和下滑行凹槽56内进行滑行，在电磁铁52拼合时组成完整的贯通孔，贯通孔与第二光缆导管45位于同一水平面上。

在传送双排滚轮46上安装力矩传感器47，通过力矩传感器47来监测传送双排滚轮46对光缆施加的推送力的大小，通过plc控制器48实时收集力矩传感器47的实时张力值，plc控制器48与显示屏幕42连接，通过显示屏幕42输入光缆所能承受的最大张力值，根据不同光缆结构可以设定不同最大张力值，plc控制器48通过对比实时张力值和最大张力值，来进行控制电动机43的转动，plc控制器48能够通过显示屏幕42调整电动机43的转速，进而调整传送双排滚轮46的推送速度，当实时张力值小于最大张力值，光缆所承受的夹持力为可承受范围内的，光缆均匀地移动进行工作，整个装置属于正常的运转状态，当实时张力值大于最大张力值，光缆所承受的夹持力超出其可承受的范围，此时，plc控制器48切断电动机43的动力源，传送双排滚轮46停止工作，同时控制出口固定夹头5通电，使出口固定夹头5夹紧光缆，避免光缆在布线管道6或电动推送装置4内移动。

电动推送装置4中的外壳上安装有动力装置的启动开关49，启动开关49控制动力装置的中的电源41工作，为了便于手动打开启动开关49，特将启动开关49安装于手持部与光缆推送部的内夹角处，只需在手握住电动推送装置4的手持部时，用手指顺势一按就可打开进行工作。

电动推送装置4的工作原理为：根据光缆缆型安装相匹配的出口固定夹头5，在外壳的手持部安装电源41提供能源，操作人员手持电动推送装置4，打开动力装置，即打开启动开关49，根据所要布放光缆缆型，调整光缆推送限定力值，根据限定力值在显示屏幕42上输入张力最大值，将光缆3从光缆盘具1上放出，伸入电动推送装置4内部，在电动推送装置4内穿过第一光缆导管44，并穿过传送双排滚轮46和第二光缆导管45，光缆伸出出口固定夹头5长度范围为18cm-22cm，最优长度是20cm，在光缆穿送进外壳内时，只需将控制块向下拉至椭圆孔的底部，此时上滚轮461和下滚轮462处于分开的状态，待光缆3穿送完成后，松开控制块，下滚轮462在拉簧463作用下，向上滚轮461方向移动，直至将光缆3压紧到上滚轮461上，调节电动机43带动滚轮进行转动的速度，使光缆进行均匀地向前推送，在光缆匀速进行推送时，通过力矩传感器47测出实时张力值，并输送到plc控制器48中，plc控制器48对比实时张力值和张力最大值，最后，将伸出的光缆伸入待安装光缆的布线管道6进口处，进行光缆的布设；本发明中的实时张力值小于张力最大值时，plc控制器48正常工作，当实时张力值大于张力最大值时，plc控制器48控制动力装置断开电源41，传送双排滚轮46停止工作，同时控制出口固定夹头5通电，使出口固定夹头5夹紧光缆，避免光缆3在布线管道6或电动推送装置4内移动。

一种利用以上所述布放系统进行布放光缆方法，包括以下布放步骤：

(1)、根据布线管道的位置，将装有光缆的光缆盘具架设在光缆放线装置上，光缆盘具与光缆放线装置的接触位置涂抹润滑油，光缆伸出端朝向布线管道的入口；

(2)、光缆的伸出端进入电动推送装置中，光缆穿过第一光缆导管，并穿过传送双排滚轮和第二光缆导管，伸出电动推送装置和出口固定夹头，光缆露出出口固定夹头18cm-22cm，将光缆放入布线管道中，使出口固定夹头与布线管道的入口对接；

(3)、使光缆、电动推送装置的光缆穿过通道和布线管道入口在同一水平线上，启动电动推送装置工作，在电动推送装置的显示屏幕上输入光缆所承受的最大张力值，电动推送装置中的传送双排滚轮夹持光缆向布线管道方向移动，使光缆沿布线管道前进；

(4)、光缆完成布线管道的布放光缆工作后，在布线管道的两端预留光缆，将光缆端部卷绕后固定，安装上快接头，完成光缆布线工作。

本实施例中的电动推送装置由高能量密度锂电池提供能源，无极变速电机提供动力；通过力矩传感器可实时监控光缆布线的实时张力值，plc控制器对比实时张力值与输入限定力值判定是否停机，实现智能布线；需要特别说明的是，本发明所用plc控制器对力矩传感器的数据收集，将收集的数据与特定数值对比，进行控制电动机和出口固定夹头的电源开关都是比较常用的一种技术手段，是本领域的技术人员能够轻易实现的。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。