电力供应在国民生活和社会发展中起着十分重要的作用,渗透到了日常生活的方方面面。为将发电厂生产的电能输送到各个负荷区,建立了大跨距、远距离、复杂的电力传输系统。高压输电线路作为电力传输系统的重要组成部分,因大部分是架空输电线路,易受自身和外界环境的影响,因此对输电线路的状态进行监测,尤其是对弧垂监测越来越受到电力系统相关部门的重视。另一方面,我国电力传输线路紧缺,采用动态增容技术可实现在原有电网架构条件下提高输送容量,但运行是否安全可靠需通过弧垂监测数据判断。本文对国内外当前的弧垂监测方法进行了介绍,分析对比各类监测方法的特点,发现弧垂的变化最终反映在倾角上,确定了通过导线倾角监测弧垂的方法。本文主要研究内容如下:首先,通过建立导线倾角—弧垂的数学关系,对传输导线进行悬链线建模,导出导线弧垂与导线倾角的关系。在利用倾角监测弧垂的过程中,由于存在线路荷载分布不均,以及传感器自身测量误差的影响,致使弧垂监测精度不够,因此提出了将分布式传感器网络的思想和最小二乘法运用至弧垂监测中,同时对传感器的加装位置进行了研究,解决了影响弧垂监测精度的问题。然后,建立以ARM嵌入式系统和传感器技术为核心的,以Zig Bee网络和GPRS网络为无线通信方式的系统结构。确定了协调器节点和传感器节点的软硬件结构,主控制器选用ARM7系列的LPC2368芯片,倾角数据采集采用MEMS加速度式倾角传感器,通过分析比较确定了以太阳能电池板与锂电池组组合的系统供电方式,搭建了存储电路、复位电路、时钟电路、JTAG调试接口电路以及低功耗电路。在软件方面,分析了倾角传感器的工作流程,根据硬件设计选用Z-Stack协议栈,实现了传感器节点与协调器节点的通信传输,利用洪泛时间同步协议解决各节点之间时间同步的问题。最后,利用河南周口110k V线路实际数据,验证了弧垂监测模型的准确性。通过实验,验证了充电管理电路和充放电管理电路设计的合理性。利用Z-Sensor Monitor软件验证了节点组网能力。