本发明提供的一种光纤复合架空地线的状态在线监测系统，该系统包括光纤传感模块、信息采集与存储模块和信息计算及处理模块；通过光纤传感模块测量光纤复合架空地线的瑞利散射信号和拉曼散射信号；通过信息采集与存储模块对测量的瑞利散射信号和拉曼散射信号进行采集并存储；通过信息计算及处理模块对瑞利散射信号和拉曼散射信号进行解调处理，分别并基于得到光纤复合架空地线的舞动频率、弧垂和平均温度，判断光纤复合架空地线舞动状态和光纤复合架空地线覆冰状态。与现有技术相比，本发明的技术方案能通过测量光纤沿线的散射信号可以解调出温度、弧垂及舞动频率等信息，能实时智能识别输电线路工作状态，方便后续基于工作状态及时预警。