1. 研究目的与意义
随着我国城市电网改造速度的加快，电缆需求量增大，合理的分析电缆的载流量，有效的电缆运用，尤其是隧道电缆是各国电力部门在电网管理中一直以来面临的一个具有挑战性的难题。
目前，地下电缆的主要采用电缆敷设、直埋敷设、管敷设架敷设和电力隧道敷设等。
作为逐渐被采用的一种敷设方式，隧道敷设优点：可容纳电缆条数多，有利于大量电缆的集中维护管理，通过隧道机器人或人力都可对其进行巡视，且不易破坏，运维压力检修难度大大降低。
2. 研究内容和预期目标
2.1主要研究内容
本课题的主要研究内容包含以下四个方面：
1） 了解电力架空线路基本工作原理及研究现状，熟悉架空电缆稳态载流量的分析和估计方法，明确隧道高压架空电缆载流量分析系统的模块构成，对模块硬件进行选择。
2） 了解基于基于微处理的温度和电流信号采集和基于有线/无线通信技术的信号传输的相关理论知识。
3） 掌握Matlab软件的基本指令，并将上述电缆载流量进行计算及仿真。
3. 研究的方法与步骤
3.1本课题采用的研究方法：本课题主要采用的研究方法如下：
1） 文献研究法。对国内外相关文献进行查阅，把握系统的架构和功能模块的设计，获取灵感，为自己课题打下理论基础。
2） 试验法。试验法主要用于对数值法构建的载流量和温度场模型的正确性及相关热阻参数进行验证。根据试验要求，采用采集节点、网关节点两部分组成的设计框架，如下图2所示。采集节点主要负责采集电缆表面温度和实际电流值，并将采集到的温度和电流值传输给网关节点。采集节点采用电池供电，该节点由电源模块、光纤传感器、电流传感器、51微处理器及无线通信模块组成。网关节点从电网取得电源，主要负责收集各个采集节点的温度和电流值，该节点由主控芯片、无线通信模块、显示模块以及电源模块组成。通过无线WiFi进行通信，在微处理器编程调试，使控制收发数据且估算出允许最高载流量，为电缆选型和调度部门调整电缆负荷提供参考依据，并对采集数据和估算数据进行可视化处理。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
（1）2024-02-20～2024-03-05查阅技术资料，确定研究内容和系统架构，撰写开题报告；
（2）2024-03-06～2024-03-29系统算法的设计和仿真验证；
（3）2024-03-20～2024-04-9 结合总体架构，完成传感器选型、系统硬件功能分析和设计；
（4）2024-04-10～2024-04-23设计系统硬件电路，编写系统软件程序；
（5）2024-04-24～2024-05-07系统功能软硬件调试及改进；
（6）2024-05-08～2024-05-21整理毕业设计文档，撰写、修改毕业设计论文；
（7）2024-05-22～2024-05-28提交毕业论文，准备答辩。
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