随着我国对海洋资源的开发需求持续增长,越来越多的大型海洋工程项目得以实施,电缆作为海上工程设备中的主要能量传输装置,其安全可靠运行对海上工程项目的开展非常重要。由于海洋环境具有高温、高湿和高盐等特点,在海上环境中安装敷设的电缆将更容易发生绝缘损坏,造成工程事故。当前,智能监控已成为时下发展的热点,但现阶段对电缆绝缘状态的检测方法仍以离线检测为主,由于离线检测方法的精度低、时效性差、具有一定破坏性等缺点,导致其难以满足当前电缆绝缘检测智能化的需求。因此,如果能设计出一套实时监测电缆绝缘状态的系统,在电缆故障发生前排除掉绝缘劣化电缆,对电缆安全运行和国家智能电网发展建设都具有重要意义。本文从海上电缆的实际应用环境出发,首先分析海上环境的特点、确定4种引发电缆绝缘破坏的最大影响因素,总结当前电缆绝缘故障的类型及其引发原因,分析出多种因素在电缆绝缘劣化中的作用机制;同时,通过将多种主流绝缘检测技术的原理、优缺点进行对比分析,确定局部放电法为当前电缆绝缘状态在线检测的最合适方法。其次,介绍局部放电法的检测原理,并根据系统需求进行相应的参数设计;通过对含刀痕缺陷、电极缺陷和气隙缺陷电缆的局部放电试验,分析缺陷类型、试验电压与局部放电量三者之间的关系,验证所设计的局部放电检测装置的可行性;针对局部放电信号中的噪声干扰,设计传感器屏蔽壳的物理去噪方式,并给出模糊聚类分析、FFT变换和小波包分析三种数字去噪方案;提出利用专家评估系统对统计特征参数进行分析的电缆绝缘状态评估方法,并使用支持向量机算法对试验电缆进行评估测试。最后,从信号调理模块、A/D转换模块、微控制器与无线通信模块、信号存储模块和电源模块6个方面对系统硬件部分进行设计;同时,利用Labview平台对系统软件部分进行设计开发,包括系统程序设计、通信模块设计、数据库模块设计以及系统界面设计。通过设计系统的软硬件两个部分,实现对海上电缆绝缘状态的实时监控需求。