电力工业的发展和城市化建设进程的加快导致了架空输电线路逐渐被电力电缆线路所取代,电缆用量在整个传输线中所占的比例逐年提高,电力电缆的覆盖率和资产规模正以空前的速度增加。电缆敷设于地下,隧道内环境复杂,除了电缆本体的运行状态和设备状态,还有周围的环境状态如环境温湿度,这些因素都会影响电缆的正常运行,从而影响整个输电网络的稳定运行。因此,保证电力电缆的安全正常运行对于国民经济发展和电网安全稳定运行显得尤为重要。本文结合作者从事电缆监测检修工作中发现的不足,在对电缆监测技术研究现状以及电缆相关知识进行介绍的基础上,对电缆隧道在线监测系统进行了整体设计,包括电缆隧道监测系统整体架构、系统功能和系统配置等,并且对环境监测、载流量及互层电流监测、局部放电监测、视频监测、安防等子系统进行了详细的阐述。对在线式局放监测子系统进行了设计,重点对局部放电定位技术进行了研究,分析了三相交叉电缆局放监测系统中,局放源位置与传感器监测结果的对应关系,给出了局放源定位判据,算例验证了定位判据的正确性。针对电缆隧道使用中存在的环境问题,对电缆隧道环境监测子系统进行了设计,包括架构设计、温湿度传感器选择、传感器探头防护处理、现场供电和信号传输方式等。