近年来，建设坚强智能电网已成为国家科技发展及提高国际竞争力的重要表征，而变电设备智能化是智能电网的重要基础，基于物联网的变电设备在线监测技术已成为未来智能变电站发展的主线。本文采用新型传感技术、单片机技术、嵌入式技术和先进的物联网通信技术，实现了对变电设备的综合在线监测，完成了变电设备运行状态的实时监测与数据分析，为智能变电站建设打下坚实基础。作者阅读了大量国内外文献和我国智能变电站建设规划，本文分析了智能变电站在线监测功能，并进行了在线监测系统的架构设计，整个智能变电站在线监测系统分为过程层、间隔层、站控层以及省网的生产管理系统（PMS）四个部分；系统通过新型传感技术监测变电站内的变压器、断路器、容性设备、避雷器等全部变电设备的状态信息，并通过RS485/CAN/ZigBee/RFID等物联网技术对信息数据进行级级上传，最终配置成符合IEC61850标准的数据格式，通过光纤将数据传到变电站的站控中心，并最终录入一体化信息平台。文中分析了智能变电站过程层设备，包括变压器侧的油色谱监测、局部放电监测、风冷控制监测、套管绝缘特性监测、有载调压开关监测、铁芯接地电流监测；断路器侧的机械特性监测、三相电流监测、分合闸线圈电流监测、储能电机电流监测、辅助开关状态、SF6监测；以及容性设备和避雷器监测等。文中给出了SF6气体过程层监测终端的软硬件设计，采用DSP作为主设计芯片，实现SF6气体温度、密度等信息的监测并通过RS485将数据传输给SF6IED。分析了智能变电站间隔层的主要类别，包括变压器监测方面的风冷控制、局部放电、油中气体、铁芯接地、有载调压和绝缘特性等IED；断路器监测方面的机械特性、SF6等IED；以及容性设备IED和避雷器IED。采用ARM+DSP双芯片设计了SF6IED，IED可通过RS485与SF6气体监测装置（过程层）通信，并通过光纤以IEC61850协议与监控中心（站控层）进行通信。分析了站控层专家软件的功能，给出了SF6单元具体实现办法；专家软件嵌入了设备诊断策略，能够实现SF6气体的温度、密度及压力值的分析，并能诊断出SF6断路器的运行状况。论文相关研究成果已经应用到华北电网唐山供电局220kV虹桥变电站的智能化改造工程中。最后，论文分析了虹桥变电站在线监测系统的现场配置及运行分析，并对现场监测的SF6数据进行了简要分析。运行结果表明：该系统能够满足智能化变电站的建设要求。