随着我国长江中上游特大水电站群的建设和投运,特大型水电机组成为支撑国家能源安全和完成减排目标的关键装备。特大型水电机组设备具有单机容量巨大、转速控制要求严苛、结构复杂等特点,其安全运行对于维持电力系统稳定具有重大影响作用。水轮机调速器作为水电机组的核心控制设备,承担保障机组控制稳定、响应电网调节指令的任务。开展水轮机调速器运行状态感知和实时监控对全面掌控机组运行状态,提升机组安全、经济运行具有重要意义。本文以特大型水轮机调速器为研究对象,研究并设计了包括硬件采集装置和软件应用系统的调速器状态监测系统。首先,设计了硬件采集方案,采用Modbus/TCP协议作为调速器各传感器间通讯方式,解决了传感器各设备预留的电气接口不兼容的问题,并优化了硬件采集方案,在硬件采集装置与上层数据服务器间添加了转换装置,降低了监测数据采集的时延性,提高了数据采集精度;其次,引入时序数据库概念,将时序型数据库Influx DB作为监测数据存储解决方案,实现了海量监测数据的存储问题,并提高了监测数据查询效率;最后,优化了服务端开发架构,结合基于Springboot的后端开发框架,完成了状态监测应用系统的开发。论文的主要研究工作可以分为以下三点:（1）设计了状态监测系统数据采集方案。为实现监测数据采集效率的提升、采样精度的提高,采用Modbus/TCP协议作为硬件通讯方式。在此基础上,设计了服务端数据接入方案,增加转换装置过渡,服务端通过直接操作转换装置的内存进行数据读写、处理与分析,解决了传统方案中PLC的数据处理能力不足的问题,实现了监测数据时延的降低,有效提高监测数据的采样精度。（2）进行了状态监测系统的数据库设计。针对监测数据的时序性与海量性的特点,引入时序型数据库Influx DB作为数据存储解决方案,并对于系统运行数据进行数据库表设计。为验证时序数据储存方案的有效性,与传统的基于关系型数据库Mysql的方案进行对比实验。实验结果表明,基于时序数据库Influx DB的数据储存方案,在储存空间、查询效率等方面明显优于基于关系型数据库Mysql的方案。（3）开发了特大型水轮机调速器状态监测应用系统。引入了基于Springboot的javaweb开发框架,将系统分为面向监测数据的数据封装层、运用数据分析的分布式业务层、数据结果展示的应用交互层3层架构。该系统集成了状态监测,故障预警、报警,工况查询,报表生成等五大功能模块,并进行了相应的页面设计开发,实现了远程状态监测,提升了机组运行的安全性与稳定性。本系统在白鹤滩水电站进行了实地部署,进一步验证了本文研究的有效性。