输电线路作为电能的输送通道，一旦发生事故将对电网的安全稳定运行造成恶劣影响。为确保输电线路及其设备的安全稳定工作，输电线路在线监测和在线巡视技术发展迅速。输电线路在线巡视系统的海量实时监测数据，为实现输电线路智能预警提供了有力保障。本文就基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统的总体设计方案、典型故障异常的判断方法和输电线路在线巡视系统的研发与测试等方面展开研究和论述。以及时预警冰雪、雷击、台风、山火、异物入侵等因素造成的输电线路及其设备异常或故障为功能目标，本文设计提出了具有分级结构的基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统。图像识别技术的应用是智能预警系统实现输电线路故障判断的关键。本文利用视频图像，采用帧差分法和背景差分法结合的算法作为第一级智能预警系统的判断方法。同时以输电线路覆冰故障为例，阐述了第二级智能预警系统精确判断输电线路故障类型的方法。该方法结合输电线路红外图像和微气象数据，综合判断输电线路是否覆冰以及覆冰厚度。针对输电线路绝缘子闪络，提出了一种新型的基于OPGW故障电流相位分布特征的故障定位方法。本文对输电线路发生经杆塔接地故障时，OPGW上电流幅值和相位分布特征进行定性分析，并比较短路位置、杆塔阻抗、运行状态等因素对OPGW上电流幅值和相位的影响。本文对输电线路在线巡视系统装置的研制展开了研究，系统阐述了杆塔终端系统和后台主机系统的整体设计方案、硬件结构配置、软件结构配置等重点技术环节。现场试验结果表明，该装置满足设计要求，达到预定工作目标。