接触网补偿装置负责调节接触线和承力索的张力,它是改善电力机车弓网受流条件、提高接触网运行质量的重要装置。当该装置发生故障时,列车的取流会受到直接影响。因此,有必要对其进行状态监测,但现有的接触网补偿装置监测系统仅致力于完成b值采集,而对于新型通信方案、终端节能策略、接触网状态监测等方面都没有深入的研究。针对以上问题,本文从终端设计、无线通信、网站开发、数据分析四个方面,设计了一套接触网补偿装置在线监测系统。本文首先从传输速率、覆盖范围、功耗、成本等多个角度,对Zig Bee、Bluetooth、4G、Lo Ra和NB-Io T等物联网通信技术进行对比分析,结合监测终端的安装环境及功能需求,分析出NB-Io T通信更为适合本套接触网补偿装置在线监测系统。并以NB-Io T网络为通信核心进行组网方案设计,现场测试验证了该方案能够实现监测终端与上位机的稳定通信。然后,为保证监测终端的长期稳定运行,对其进行节能策略研究,采用休眠技术对主控制器进行节能设计,结合PSM和e DRX两种节电技术使通信模组低功耗运行。对比节能设计前后终端主要器件日耗电量,结果表明采用节能方法后其日耗电量之和仅为不采用节电方法时的6.5%,从而验证了该节能方法的有效性。接下来,为预测接触网补偿装置的波动趋势,基于实测数据从图表、协方差、相关系数三个角度逐层分析出补偿装置b值和温度之间的高度相关性,在此基础上利用最小二乘算法构造出b值-温度多项式拟合函数,结合国家气象局发布的天气预报温度,实现对接触网补偿装置的状态预测。为研究接触网振动频率特性,基于FFT算法对b值变化量进行频谱分析,分析结果表明它的振动频率主要集中在2Hz以下的低频段。最后,设计开发了一套接触网补偿装置软硬件监测系统,硬件监测终端的开发基于上述节能方法,采用32位ARM架构嵌入式系统,实现了对b值、温度、经纬度等信息的双模式采集。采集的数据信息经NB-Io T无线通信网络传输至上位机,上位机平台实现了数据查询及导出、用户管理、补偿装置状态监测及拟合预测、监测终端参数管理及状态监测等多项功能。监测系统现安装于北京动车段,能够长期稳定运行,它具备一定的实用价值,能够有效减少接触网检测时的人力物力投入。同时,该系统的研发在铁路6C系统建设、物联网通信、智能监测等领域也具有一定的参考价值。