在现代工业中，电气设备运行异常或发生故障多伴随着温度的异常变化，因此可对电力电缆及其关键区域和故障多发区域进行实时温度监测，及时准确地掌握电缆运行中的变化。传统的电信号传感器需要外加电源，且易受电磁干扰，不能满足电力电缆实时温度监测的需要，光纤光栅传感器为无源器件，采用波长编码，具有可测参量多、测量精度高、复用能力强、耐高温和抗电磁干扰等优点，能够“传”“感”合一，非常适用于电力电缆温度在线监测系统。本文的主要研究内容如下：首先，分析了电力电缆故障的类型和发生原因，在深入研究了电力电缆温度在线监测技术国内外研究现状的基础上，预测了光纤光栅在未来电力电缆测温方面的发展优势，明确了课题的研究方向。其次，详细阐述了光纤光栅传感原理，基于耦合模理论给出了光纤布喇格光栅的布喇格公式光学传输特性；分析比较了几种常用的光纤布喇格光栅传感信号解调方法的优缺点，确定采用可调F-P滤波器解调技术进行电力电缆温度信号的解调。再次，根据地下直埋电缆的散热条件及传热学知识建立了地下电缆温度场二维导热微分方程，通过设定初始、边界条件等因素，用ANSYS软件对电力电缆温度场仿真；设计了电力电缆暂态和稳态热路模型，计算电荷载流量及各点温度值。最后，设计一套基于光纤光栅的电力电缆温度在线监测系统，完成了相关光路、电路的整合搭建，并对电路部分进行了仿真测试，在LabVIEW2009环境下，开发了上位机温度监控软件和可视化界面。在实验室条件下对系统验证，安装热电偶传感器做为参考，对比二者的跟随性，结果表明此光纤光栅电缆温度在线监测系统精度较高，具备一定的实用价值。