本发明公开了一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，包括基准站和监测站，所述基准站上固定设有太阳能供电系统、第一卫星接收模块、第一CPU处理器、第一无线数传电台、4G通讯模块和现场扩展通讯接口，所述监测站上固定设有第二卫星接收模块、第二CPU处理器、第二无线数传电台、姿态和运动测量单元、非接触红外测温传感器和线路取电模块。本发明通过将基准站设置于杆塔或其他可靠的固定位置，将监测站安装于线路弧垂点，采用卫星差分定位技术，基准站和监测站同时接收卫星信号，通过无线差分链路，进行实时差分解算，实现对监测点高程和水平位置的测量，结合线路测温、姿态以及运动测量等数据，对线路弧垂进行实时监测。