不论是在正常带负荷还是在过负荷的情况下，电力电缆承受的都是系统的工作电压。这些工作电压都会影响电缆绝缘的情况。同时电缆寿命又取决于其绝缘的寿命。以交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆电缆为例，正常运行状态下，绝缘寿命主要取决于水树和电树的产生于发展，此时电缆的运行温度并不是决定因素；然而对于非正常的过热状态下，电力电缆绝缘的老化速度则很快[3]。当XLPE绝缘电缆的工作温度超过允许值的8%时，其寿命将线芯减半;如果超过15%，电缆寿命将只剩下1/4[4]。导体实际温度是受到很多客观条件影响的，它不仅仅取决于一两个变量，例如电缆敷设方式、敷设环境、运行电压等级等等都会造成影响。在直埋埋地电缆周围，湿度的迁移与蒸发与电缆的温度变化有密切联系；当电缆直埋时，如果环境的热特性是稳定的，基于环境的电缆温升可以通过线性叠加法解决[3]。由此可见如果能对电力电缆系统的运行状态进行实时的监测甚至是调整，这对发现电力电缆系统不正常运行状态，并解决一些由此带来的问题具有重要意义。电力电缆的实时监测除了之前的在供电量方面的意义外，还有保证电缆使用寿命的意义。因此下一节介绍了一些目前常用的电力电缆温度在线监测的方法。温度与电缆性能的关系也有重要意义，因为这涉及到系统中警戒值等的设置。

1.2  电缆在线监测研究现状

目前国内外电力电缆温度监测方法主要有以下几类[5-8]：

1.点式温度传感技术

点式温度传感器技术是在监测现场根据需要设置多个点式传感器以测得空间特定点的温度并通过相应的缆线将温度模拟量或越限信号上传至主机进行处理的技术。

2.基于热效应的在线监测技术

目前的研究主要是利用红外技术，如红外热像仪。对电缆表面温度进行测量，对线芯温度进行反演计算，实现对电缆线芯温度非接触式、实时可见的在线诊断。

3.线式温度传感技术

这种方法主要是在测温现场根据需要敷设一根或多根由特殊温度导电性能材料制成的感温电缆，将感温电缆沿电缆平行安放，或将其绑扎在电缆外护套上以测得一定区段内空间温度，当电缆温度超过固定温度值时，感测电缆被短路，发出报警信号。

   4.光纤传感器技术

光纤传感器是一种基于光导的新型传感器，这种传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质。

1.3  本课题内容

本课题的主要内容将集中与对测得电力电缆相关参数的传输、处理以及监测界面的设计。

系统的总体结构如图1.1

图1.1  系统结构图

由图1.1可见，本系统的测温数据是沿“温度传感器—CAN总线—单片机—上位机”的路径传播的。即通过温度传感器获得数据，由CAN总线将数据打包上传给单片机，再由单片机将数据传给PC。在PC部分再通过由Visual Basic编写的监测界面来显示记录测得的温度

将测得的数据由下位机传输至监测界面所在的计算机平台以及采集各节点温度数据还需要单片机与串口通信相关知识，因此本文第二章主要介绍XLPE绝缘电缆的相关特性。第三章第一节与第二节主要介绍本系统所采用的51单片机与温度传感器的特点与部分工作原理。第三章第三节与第四节主要介绍了串口通信以及本系统所采用的RS-232C串口的特点，同时还介绍了用于现场单片机与温度传感器之间通信的CAN总线。第四章主要介绍了本文中的在线监测系统的设计过程，主要包括上位机的通信流程图，以及实现流程的具体方法。第四章是本论文的重点。