电力系统作为国家的支柱能源和经济命脉,国家对电网安全有着极高的要求。而输电线路是电力系统的重要组成部分,输电线路实时监测对电网的运行和维护有重要意义。截止2020年我国输电线路总长度已经达到114.2万千米,并且仍在逐年增加。电网需要准确的监测电力系统参数来保证电网安全,就不可避免的需要对输电线路进行巡检,其中弧垂信息是巡检工作的重要数据之一。目前电网中输电线路的运维大多仍由人工巡检来完成,时间成本较高,有些地区还有一定的危险性。目前少数地区已经试运行了一些监测设备,但由于现有监测设备有监测性能不高,信息共享困难,会出现数据不能反映设备实时状态等问题。本研究在此基础上提出了一种新型的输电线路弧垂监测系统。本研究采用了LoRa（Long Range）技术和NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）技术,二者都是低功耗广域网技术中较为突出的应用。本系统共有两个节点,每个节点包括高精度倾角传感器、电源和一个LoRa模块,LoRa用于两个节点的通讯。其中一个节点包含NB-IoT模块,该终端节点依据传感器测得的倾角数据和倾角与弧垂的数学关系计算出弧垂,并且经过误差校正后存储数据。NB-IoT模块用于把最终的弧垂数据上传到云平台,弧垂数据超过预设阈值将会发送报警信息,即可以实现输电线路弧垂的实时监测功能以及异常报警功能。经过模拟试验测试后,弧垂数据准确度和数据传输稳定性均可以满足弧垂监测的需求,提出的监测方案对输电线路弧垂参数监测有一定的研究价值和意义。本研究的主要工作内容如下:（1）高精度弧垂信息采集系统。本实验中有两个节点,节点的倾角传感器分别架设在一段高压输电线路的两端用于测量输电线路端点处的倾角,利用两点监测的倾角数据经过计算得出输电线路的弧垂。（2）稳定的远距离通信系统。系统中的两个节点通过LoRa进行点对点通信,利用LoRa的远距离通信特点可以进行节点间稳定的小数据量传输。弧垂数据最终通过NB-IoT模块发送至监测端,该通信方式采用蜂窝网络,覆盖范围广、传播距离远并且仅需要简单的通信协议便可应用。两者组成的通信系统抗干扰能力强,工作稳定。（3）实时监控和报警功能。登录云平台后在云平台配置好通信模块,使其可以将NB-IoT上传的数据显示在监控大屏,通过手机端也可以对弧垂数据进行实时监控。同时可以对弧垂数据设置报警触发值,当弧垂数据超过设置的值时云平台会向用户发送报警信息,有短信、微信和邮箱等方式实时通知。（4）低功耗设计。本设计采用的LoRa和NB-IoT两种通信模块都属于低功耗广域网技术,模块耗电量低且可以通过合理的工作模式进一步降低功耗。同时采用太阳能和锂电池的供电方案,使得系统可以在户外实现自给自足,保证了长时间的稳定工作。