随着电力系统的快速发展，全国范围内无人值班的变电站将会越来越多。由于变电站比较分散，维护起来很不方便，这无法保证变电站系统的正常巡检。为了实现变电站直流系统检修状态的转变，研究和发展变电站直流系统自动化问题成为国人关心的课题，在线系统检测就是在这一背景下应运而生，并得到迅速发展的检测技术之一。本课题根据各变电站实际情况，以ATMEL公司的AT91SAM9G45处理器为核心,外设DDR2、串行FLASH、NAND FLASH、EEPROM、网口、LCD、RS485等芯片完成了在线系统的设计。采集模块完成单体电池电压实时监测和内阻的在线采集，通过RS485通讯接口将数据实时传送给控制显示模块；控制显示模块作为集中监视器，通过总线结构控制采集模块和控制模块，收集采集模块和控制模块的信息，对数据进行处理和分析；内阻模块和采集模块、控制模块配合使用,完成单体电池内阻的采集；控制模块主要实时检测电池各种数据参数。各模块硬件、软件结合，并有良好的人机操作界面，为实现在线监测提供了有力支持，实现了变电站系统的在线监测。本文首先简要介绍了我国变电站直流系统情况，然后PADS Logic设计了控制显示模块的原理图、PADS Layout布局布线、发板制板、硬件软件调试，最后通过变电站的数据监测分析，证明了在线系统的设计工作达到了目的。