随着船舶行业的发展,船舶的自动化程度在不断提高,结构更加复杂,使得电缆在船舶电力传输中扮演着越来越重要的角色,随着电缆的大量使用,因电缆绝缘老化而引起的事故越来越多发。对船用电缆的绝缘状态的检测的需求日益加剧,传统的离线监测方式,成本高,周期长,且具有破坏性。因此在线监测技术越来越被重视,在线监测技术能够实时判断电缆的绝缘情况,减少电缆事故的发生,已经在部分西方发达国家得到运用。本文首先介绍了电缆故障的原因和电缆检测技术的发展情况和研究现状,通过比较各种在线监测方法的优缺点,确定了使用低频注入法来检测电缆绝缘的方法。利用大量公式,推导了低频注入法的理论,建立了模型,比较单频信号注入和双频信号注入的优缺点。设计了试验和仿真验证低频注入法的相关参数选择,确定采用注入双频信号的方法。本文完成了相关的硬件电路设计和器件选型,设计了叠加电源,低通滤波器,陷波电路,对电路互感器和模数转换芯片进行了选型。采用乘法器设计了注入信号源,解决了低频信号制造困难的问题。为了对船电缆绝缘状态进行在线监测,提高低频注入法在电缆绝缘监测中电流检测的精度,将粒子群优化算法和无迹卡尔曼滤波算法相结合。采用无迹卡尔曼滤波算法分别对注入的低频信号和高频信号进行检测,并利用粒子群优化算法优化无迹卡尔曼滤波算法的状态噪声协方差和观测噪声协方差。利用MATLAB建立的含注入信号的电力系统模型对算法进行验证,实验结果表明在信噪比较低的情况下,粒子群优化无迹卡尔曼相对于传统的无迹卡尔曼有更高的精度。证明粒子群优化无迹卡尔曼滤波可以提高电缆绝缘监测的精度。