СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРУЧИВАНИЯ КАБЕЛЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ С ДАТЧИКОМ СКРУЧИВАНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО КАБЕЛЯ

1. Способ отслеживания состояния скручивания кабеля, имеющего центральную продольную ось, причем способ содержит этапы, на которых:
обеспечивают кабель, включающий в себя датчик скручивания, продольно проходящий вдоль кабеля, при этом датчик скручивания включает в себя одномодовое оптическое волокно, размещенное по существу вдоль центральной продольной оси кабеля, и по меньшей мере три продольных конструктивных элемента, при этом по меньшей мере один из продольных конструктивных элементов представляет собой электропроводную жилу, причем датчик скручивания механически соединен с по меньшей мере одним из продольных конструктивных элементов;
измеряют скрученное состояние одномодового оптического волокна с помощью поляризационно-чувствительной оптической рефлектометрии, и
связывают скрученное состояние кабеля вдоль продольной оси с измеренным скрученным состоянием одномодового оптического волокна.
2. Способ по п. 1, в котором датчик скручивания механически соединяют по меньшей мере с тремя продольными конструктивными элементами.
3. Способ по п. 1, в котором датчик скручивания встраивают в соединяющий наполнитель, механически соединяющий датчик скручивания с по меньшей мере одним из по меньшей мере трех продольных конструктивных элементов.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором сравнивают измеренное скрученное состояние одномодового оптического волокна с исходным скрученным состоянием одномодового оптического волокна до связывания скрученного состояния кабеля с измеренным скрученным состоянием одномодового оптического волокна.
5. Способ по п. 1, в котором измерение скрученного состояния одномодового оптического волокна содержит этапы, на которых:
подают пробный оптический сигнал, имеющий заданное входное состояние поляризации, в конец одномодового оптического волокна;
обнаруживают обратнорассеянный оптический сигнал, соответствующий поданному пробному оптическому сигналу;
измеряют состояние поляризации обратнорассеянного оптического сигнала с помощью поляризационно-чувствительной оптической рефлектометрии.
6. Способ по п. 5, в котором этапы подачи и обнаружения содержат этап, на котором подают множество пробных оптических сигналов, имеющих четко выраженные входные состояния поляризации, и обнаруживают соответствующее множество обратнорассеянных оптических сигналов.
7. Способ по п. 1, в котором измерение скрученного состояния одномодового оптического волокна содержит этапы, на которых:
подают множество пробных оптических сигналов, имеющих четко выраженные входные состояния поляризации, в конец одномодового оптического волокна;
обнаруживают множество обратнорассеянных оптических сигналов, при этом каждый из множества обратнорассеянных оптических сигналов имеет выходное состояние поляризации;
измеряют выходные состояния поляризации обратнорассеянных оптических сигналов;
вычисляют функцию угла двупреломления как функцию от продольного положения одномодового оптического волокна из измеренных выходных состояний поляризации, и
вычисляют функцию вращательного угла одномодового оптического волокна из функции угла двупреломления как функцию от продольного положения в одномодовом оптическом волокне, и
связывают скрученное состояние кабеля с вычисленной функцией вращательного угла.
8. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором, до подачи множества поляризованных пробных оптических сигналов, подготавливают исходную функцию угла двупреломления относительно исходного вращательного состояния кабеля, причем вычисление функции вращательного угла содержит этап, на котором вычисляют изменение вычисленной функции угла двупреломления относительно исходной функции угла двупреломления.
9. Способ по п. 7, в котором множество поляризованных пробных оптических сигналов представляет собой множество N пробных оптических сигналов, имеющих четко выраженные входные состояния поляризации, где N≥3, так, что количество измеренных выходных состояний поляризации равно N, и способ дополнительно содержит этапы, на которых:
группируют N измеренных выходных состояний поляризациий в G групп измеренных выходных состояний поляризаций, при этом каждая группа содержит по меньшей мере два измеренных выходных
состояния поляризации, каждая группа отличается от остальных (G-1) групп по меньшей мере одним измеренным выходным состоянием поляризации,
вычисляют функцию угла двупреломления из каждой группы так, чтобы получать множество функций угла двупреломления группы,
вычисляют среднее значение функций угла двупреломления группы, и
вычисляют функцию вращательного угла из среднего значения функций угла двупреломления группы.
10. Способ по п. 9, в котором вычисление функции угла двупреломления дополнительно содержит этапы, на которых:
анализируют множество функций угла двупреломления группы для выявления разрыва в функции угла двупреломления группы;
корректируют разрыв, когда разрыв обнаружен в первой функции угла двупреломления группы в продольном положении вдоль длины волокна, и
вычисляют среднее значение из первой функции угла группы и из оставшегося множества функций угла группы, причем вычисление содержит исключение разрыва.
11. Способ по п. 9, в котором вычисление функции угла двупреломления дополнительно содержит этапы, на которых:
вычисляют разностную функцию между каждой парой функций угла двупреломления группы из двух различных групп;
анализируют каждую разностную функцию для обнаружения наличия разрыва в функции угла двупреломления группы, содержащейся в паре, в продольном положении в одномодовом оптическом волокне, при этом разрыв представляет скачок угла 2πm,
где m - целое число;
определяют, какая функция угла двупреломления группы пары содержит разрыв, и
отмечают область длины разрыва в функции угла двупреломления группы пары, содержащей разрыв, при этом область длины разрыва находится вблизи и содержит продольное положение, соответствующее разрыву,
причем функцию угла двупреломления, содержащую разрыв, принимают во внимание при вычислении среднего значения функций угла двупреломления группы только для продольных положений снаружи области длины разрыва.
12. Способ изготовления электрического кабеля, имеющего центральную продольную ось, и содержащего:
по меньшей мере три продольных конструктивных элемента, при этом по меньшей мере один из по меньшей мере трех продольных конструктивных элементов представляет собой электропроводную жилу, содержащую электрический проводник, и
датчик скручивания, содержащий одномодовое оптическое волокно, при этом датчик скручивания размещен по существу вдоль центральной продольной оси и механически соединен с по меньшей мере одним из по меньшей мере трех продольных конструктивных элементов,
причем способ содержит образование датчика скручивания посредством этапов, на которых:
предварительно поворачивают одномодовое оптическое волокно с шагом поворота, имеющим первое значение, и стороной поворота;
покрывают одномодовое оптическое волокно по меньшей мере одним защитным слоем;
встраивают волоконно-оптический датчик скручивания в соединяющий наполнитель;
механически соединяют соединяющий наполнитель, заключающий волоконно-оптический датчик скручивания, с продольным конструктивным элементом, и
свивают продольные конструктивные элементы вокруг соединяющего наполнителя с шагом свивки, имеющим второе значения, по существу равное первому значению шага поворота, и сторону свивки, противоположную стороне поворота, посредством чего электрический кабель имеет одномодовое оптическое волокно с шагом поворота, по существу равным нулю.
13. Способ по п. 12, в котором покрытие одномодового оптического волокна содержит этап, на котором наносят по меньшей мере одно из плотного буфера и защитной оболочки.
14. Способ по п. 12 или 13, в котором предварительный поворот оптического волокна и покрытие оптического волокна могут быть выполнены в любом порядке.
15. Способ по п. 12, в котором шаг поворота и шаг свивки имеют первое и второе значения от 2 до 3 оборотов/метр.
16. Электрический кабель, имеющий центральную продольную ось и содержащий:
по меньшей мере три продольных конструктивных элемента, при этом по меньшей мере один из по меньшей мере трех продольных конструктивных элементов представляет собой электропроводную жилу, содержащую электрический проводник, при этом продольные конструктивные элементы свиты с шагом свивки, равным или выше 1
оборота/м, и
датчик скручивания, содержащий одномодовое оптическое волокно, при этом указанный датчик скручивания размещен по существу вдоль центральной продольной оси и механически соединен с по меньшей мере одним из по меньшей мере трех продольных конструктивных элементов,
причем волоконно-оптический датчик содержит одномодовое оптическое волокно, поворачиваемое вокруг центральной продольной оси с шагом поворота, равным или меньше 1 оборота/м.
17. Кабель по п. 16, в котором оптическое волокно кабеля имеет шаг поворота по существу 0 оборотов/м.
18. Кабель по п. 16 или 17, в котором продольные конструктивные элементы имеют шаг свивки, равный или выше 2 оборотов/м.