随着智能电网的逐步建设和全社会用电量的持续上升，电力系统安全稳定运行方面的要求逐渐提高，各种输变电和配电设备的检修工作也显得越来越重要。高压开关柜的数量多、维修花费大，而且一旦发生故障往往带来严重的后果。对高压开关柜实现实时在线监测是对它进行故障诊断进而做到状态检修的前提，对整个智能电网的稳定运行都具有重要意义。本文研究并设计了一套面向KYN28A-12型10kV高压开关柜的综合在线监测系统。　　首先，分析了高压开关柜中各主要监测变量的特性和它们的监测方法，提出了一种基于以太网通信方式的多层分布式监测系统的总体设计方案。本系统的主要优点是综合性高、监测变量多、互操作性强。　　然后，根据功能性和可靠性等方面的要求，对监测系统中传感器选型安装、信号采集板、FPGA+ARM核心板、工控机等部分做了具体的硬件设计。对核心板中的可编程嵌入式芯片FPGA和ARM做了详细的软件设计，对安装在工控机中“高压开关柜在线监测软件”的功能和界面都做了具体介绍。制造的在线监测样机在国家电网南瑞集团实验验证中心通过了型式实验并在泰州供电公司城西110kV变电站成功挂网试运行，运行结果验证了本监测系统的有效性、准确性和稳定性。　　最后，为了从监测数据中提取有价值的特征值，研究了断路器分合闸过程三相动触头行程信号的处理方法。选择合适的小波包函数和分解层数，运用小波包阈值去噪的方法对行程信号做有效消噪，提高了信号的信噪比。分别运用速度曲线法和小波希尔伯特分析法来求取合闸过程刚合点，这两种方法得到的结果相互印证了彼此的准确性。根据定义进一步计算了断路器分合闸过程的各项机械参数。