在科技信息高速发展的今天，能源支撑着技术经济的稳步发展，节约能源是每个快速发展国家在建设过程中应该重视的重要环节。在我国的人民防空工程建设中，能源监控管理水平较为落后。本文将先进的现场总线技术应用到人防工程建设中，设计一种基于Modbus现场总线的分布式网络化能源监控系统，为建设节能型人防工程奠定基础。分析了人防工程内部组成结构，规划了其能源监控系统的功能需求。以此为基础，完成了系统的总体结构设计。系统由作为Modbus从站/服务器的底层节点和作为Modbus主站/客户机的监控计算机组成，底层节点具有RS-485和以太网通信接口，向主站/客户机实时或周期地传送各种电量/非电量测量信息及故障报警信息，并接受主站/客户机的配置信息与控制命令。研究了底层节点的各部分功能实现方案，并制定了系统Modbus通信应用层协议，分别给出了Modbus/RTU和Modbus/TCP的通信实现过程。采用了可插拔模块化设计思想开发了系统的底层监控节点，包括背板模块、以C8051F020处理器为核心的CPU模块、基于ADE7758计量IC的电量监测模块、非电量监测模块、基于以太网控制器ENC28J60的以太网通信模块和数字量输入/继电器输出模块。开发了底层节点软件及上位机监控软件。底层节点软件设计实现电量/非电量监测、DI/DO信号监测控制、RS-485/以太网通信等功能，并给出了Modbus应用层软件的实现过程。上位机软件使用Visual C++及RSView32组态软件开发，实现数据采集/显示/存储/分析处理等功能。为了更加适用于人防工程控制场合，在上位机软件设计中采用了SoftPLC思想，设计了逻辑控制程序，实现了通用的数据输入/输出逻辑控制功能。最后对开发完成的能源监控系统进行了电量/非电量监测及Modbus通信的功能测试，测试结果表明其达到了预期设计目标，能够满足人防工程能源监控需求。本文的研究工作拓展了Modbus现场总线的应用范围，符合我国人防工程建设情况，顺应了我国提倡建设节约型社会的发展战略方针，对提升我国的人防工程能源监控管理水平具有一定的促进意义。