随着风电机组的装机容量不断地提升,风场运维人员工作量逐渐变大,对风电机组监测系统的功能要求也越来越多。目前风电机组监测系统中缺少塔架螺栓松动实时监测和塔架安全状态监测相关功能,导致风电机组塔架倒塌事故时有发生,造成了较大的经济损失。针对这一问题,本文提出了用于风电机组塔架螺栓松动的应变检测法和相位差检测法,并进行了相关的可行性验证实验,最后结合实际需求设计了一套风电机组塔架监测系统,该监测系统的使用对避免发生风电机组塔架倒塌事故具有显著的实际效果和重要的实用价值。主要研究内容如下:（1）针对风电机组塔架单个螺栓松动监测问题,本文提出一种内置应变检测法。首先利用COMSOL软件对螺栓（M39）进行仿真,得到螺栓内部的应变分布情况后,确定了传感器的布置位置,然后设计并搭建多功能螺栓松动实验平台,进行了螺栓预紧力与应变的关系实验,得到了其标定函数,最后经验证实验得出了标定函数的误差小于5%,基本满足工程应用。（2）针对风电机组塔架法兰处螺栓数量较多、松动数量和位置难以准确检测确定、应变检测法存在布置复杂和成本较高等问题,本文引入一种相位差检测法。首先利用ANSYS有限元软件对法兰模型进行建模仿真,得出当螺栓松动数量大于50%时,上下法兰相位差会产生明显的变化,初步验证了该方法的可行性,然后设计并搭建法兰模型实验台,进行了螺栓松动相位差检测法实验,最后实验结果表明螺栓松动数量和相位差之间存在呈正相关关系,并且当螺栓松动数量大于25%时,相位差值大于30°,效果较为明显。（3）结合上述螺栓检测方法和其它监测技术方法（振动、倾角和应变）,本文设计并开发了一套风电机组塔架状态监测系统。通过对塔架状态监测的需求分析、系统架构选择和数据库设计,设计并实现了对塔架的振动、倾角、应变和螺栓松动进行实时监测的功能。