目前电网发展的趋势和方向是逐步智能化,其中最重要的部分便是实时状态在线监测系统,被广泛的应用于智能化变电站的建设之中。金属氧化物避雷器(MOA)能够智能的保护电力设备,以免避雷器在雷击、操作、短路等故障原因条件下出现较大的过电流从而危害与之相关的电力设备,这对电网的安全运行至关重要。因此研究并设计一种金属氧化物避雷器在线监测系统对避雷器进行全寿命管理就显得十分必要。本文首先就现有MOA在线监测方法进行了简单的介绍,并通过对现有方式的研究分析得出外界对监测系统及监测数据的影响因素。然后为更好的规划设计MOA在线监测系统,对MOA现有几种在线监测方法的特点进行了对比分析,由此提出采用谐波分析法实现对泄漏电流的监测。此外,由于氧化锌避雷器只能在有限的次数范围内释放雷电流,因此设计了相应的动作计数器来记录实际情况下避雷器动作的次数。MOA的实时在线监测就是通过结合对泄漏电流和雷电流计数这两个功能模块来完成的。为了验证这两个功能电路模块设计并实施具体的实验,结果表明本文的设计满足要求。在实现不同程度(毫安级别泄漏电流和千安级别)冲击电流的同时监测的过程中,本文研发了专用的雷电传感器,将泄漏电流测量和避雷器计数技术结合起来,不仅能够完成对避雷器各项指标的综合判断,而且能够获得检测避雷器更为准确的实时状态。在此基础上提出一种基于AT89C55WD处理器的在线监测系统方案。该方案的中央处理器采用AT89C55WD,通信模块采用RS-485完成,方案设计中对金属氧化物避雷器泄漏电流的取样特性及雷电流的物理特点都展开了分析。分析和研究了硬件电路的原理图,并设计了PCB制板同时进行了功能调试。调试完成后,按照具体的功能要求,将在线监测系统的子程序及主程序模块的软件流程图与基于RS-485总线的上位机和现场采集单元之间的通信规约进行了规定,同时编写和调试了基于AT89C55WD的C语言程序。通过Visual Studio2013编写了MOA在线监测数据处理系统,现场采集的信号经过前置电路与中央处理器处理后得到的结果由RS-485总线发送到上位机监的数据库中形成报表,通过上位机可以对MOA的状态实时进行在线监测和对以往存储的数据进行查询分析,达到有效监测MOA的目的。