本发明涉及海缆，尤其涉及一种脐带缆及脐带缆打孔方法。
背景技术：
1、水下生产系统用钢管型光电液复合脐带缆是水下生产系统，特别是深水生产系统的关键组成部分之一，主要作用是为水下生产系统提供电气液压动力、化学注入通道，同时为上部模块控制信号以及水下生产系统提供数据传输通道。
2、传统的深水脐带缆一般包括功能单元组以及将所述功能单元组包裹的外护套，然而，由于深水脐带缆的工作环境较为特殊，脐带缆易在洋流的作用下发生弯曲、摆动，导致功能单元与外护套之间存在较大的摩擦力矩，力矩积累易造成鸟笼事故，“鸟笼事故”是指在电缆的铠装层或功能单元中，由于受到过大的扭曲或弯曲，导致铠装层出现局部的断裂或变形，从而形成类似鸟笼结构的损伤。这个损伤会导致电缆内部结构的暴露，可能引发电缆功能失效、绝缘破坏或其他故障。
技术实现思路
1、本发明提供一种脐带缆及脐带缆打孔方法，用以解决现有深水脐带缆易造成鸟笼事故的缺陷。
2、本发明一方面提供一种脐带缆，包括：内护套、内层功能单元组、外护套、外层功能单元组和铠装层。
3、所述内层功能单元组设于所述内护套内，所述外层功能单元组设于所述内护套和所述外护套之间，所述铠装层包括铠装护套和金属铠装，所述金属铠装设于所述铠装护套和所述外护套之间；所述外护套沿长度方向间隔设有多个第一进水孔，所述铠装护套沿长度方向间隔设有多个第二进水孔。
4、根据本发明提供的脐带缆，相邻所述第一进水孔之间的间距为50m至150m，相邻所述第二进水孔之间的间距为50m至150m。
5、根据本发明提供的脐带缆，所述内层功能单元组包括沿周向均布于所述内护套内的多个第一钢管单元，以及填充于相邻第一钢管单元之间的所述第二钢管单元；所述外层功能单元组包括沿周向间隔设置的多个电单元，多个所述电单元将所述内护套与所述外护套之间的区域分隔为多个安装空间，所述安装空间内设有至少一个第三钢管单元。
6、根据本发明提供的脐带缆，所述内层功能单元组包括呈等边三角形分布的三个所述第一钢管单元，相邻所述第一钢管单元之间设有所述第二钢管单元，所述第一钢管单元的直径大于所述第二钢管单元的直径。
7、和/或，所述外层功能单元组包括沿周向间隔设置的四个电单元，四个所述电单元将所述内护套与所述外护套之间的区域分隔为两个第一安装空间和两个第二安装空间，两个所述第一安装空间相对设置，两个所述第二安装空间相对设置，所述第一安装空间内邻接设有三个第三钢管单元，所述第二安装空间内设有一个第四钢管单元。
8、根据本发明提供的脐带缆，所述第一安装空间内还设有两个第一填充件，所述第一填充件的外侧与所述外护套贴合，其中一个所述第一填充件的内侧与位于第一安装空间的第一端的所述第三钢管单元贴合，另一个所述第一填充件的内侧与位于第一安装空间的第二端的所述第三钢管单元贴合，所述第一填充件的第一端抵接于对应所述电单元，所述第一填充件的第二端抵接于位于中部的所述第三钢管单元。
9、根据本发明提供的脐带缆，所述第二安装空间内还设有两个第二填充件，所述第二填充件的外侧与所述外护套的内表面贴合，所述第二填充件的内侧与所述内护套的外表面贴合，所述第二填充件的第一端与对应所述电单元贴合，所述第二填充件的第二端与所述第四钢管单元贴合。
10、根据本发明提供的脐带缆，所述第二填充件与所述外护套之间还设有用于检测所述脐带缆弯曲程度的光单元，所述第二填充件内设有至少一个形变通道。
11、本发明另一方面提供一种脐带缆打孔方法，包括如下步骤。
12、获取护套的材料数据及厚度数据，基于所述护套的材料数据及厚度数据，确定所述护套的许用撕裂应力。
13、以速度v将脐带缆的一端下放至水中，使所述护套内形成一段长度为l的空气柱。
14、基于所述脐带缆的下放速度v和所述脐带缆内空气柱的长度l，确定所述空气柱顶端内压p1。
15、基于所述空气柱顶端内压p1，确定护套内表面和外表面的环向应力。
16、将所述护套内表面和外表面的环向应力分别与护套许用撕裂应力对比，并根据比对结果确定所述护套上进水孔的打孔间距。
17、根据本发明提供的脐带缆打孔方法，所述空气柱顶端内压p1满足下式。
18、;
19、其中， γ=，为空气密度，为海水密度。
20、根据本发明提供的脐带缆打孔方法，所述环向应力满足下式。
21、；
22、=-；
23、;
24、;
25、其中，为所述护套的径向应力，为所述护套的内径，为所述护套的外径，为a、b系数计算公式中的半径取值。
26、本发明提供的脐带缆，通过在外护套上间隔开设多个第一进水孔，并在铠装护套上沿长度方向间隔开设多个第二进水孔，海水能够依次经第二进水孔和第一进水孔进入外层功能单元组所在空间，在海水的作用下，能够降低外层功能单元组与外护套之间的摩擦力矩，避免扭矩累积造成鸟笼事故。
27、本发明提供的脐带缆打孔方法，能够根据护套的材料以及厚度确定护套上打孔的最小间距，防止脐带缆在下放的过程中被内压挤爆。
28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种脐带缆，其特征在于，包括：内护套、内层功能单元组、外护套、外层功能单元组和铠装层；
2.根据权利要求1所述的脐带缆，其特征在于，相邻所述第一进水孔之间的间距为50m至150m，相邻所述第二进水孔之间的间距为50m至150m。
3.根据权利要求1所述的脐带缆，其特征在于，所述内层功能单元组包括沿周向均布于所述内护套内的多个第一钢管单元，以及填充于相邻第一钢管单元之间的所述第二钢管单元；
4.根据权利要求3所述的脐带缆，其特征在于，所述内层功能单元组包括呈等边三角形分布的三个所述第一钢管单元，相邻所述第一钢管单元之间设有所述第二钢管单元，所述第一钢管单元的直径大于所述第二钢管单元的直径；
5.根据权利要求4所述的脐带缆，其特征在于，所述第一安装空间内还设有两个第一填充件，所述第一填充件的外侧与所述外护套贴合，其中一个所述第一填充件的内侧与位于第一安装空间的第一端的所述第三钢管单元贴合，另一个所述第一填充件的内侧与位于第一安装空间的第二端的所述第三钢管单元贴合，所述第一填充件的第一端抵接于对应所述电单元，所述第一填充件的第二端抵接于位于中部的所述第三钢管单元。
6.根据权利要求4所述的脐带缆，其特征在于，所述第二安装空间内还设有两个第二填充件，所述第二填充件的外侧与所述外护套的内表面贴合，所述第二填充件的内侧与所述内护套的外表面贴合，所述第二填充件的第一端与对应所述电单元贴合，所述第二填充件的第二端与所述第四钢管单元贴合。
7.根据权利要求6所述的脐带缆，其特征在于，所述第二填充件与所述外护套之间还设有用于检测所述脐带缆弯曲程度的光单元，所述第二填充件内设有至少一个形变通道。
8.一种脐带缆打孔方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的脐带缆打孔方法，其特征在于，所述空气柱顶端内压p1满足:
10.根据权利要求8所述的脐带缆打孔方法，其特征在于，所述环向应力满足：
