本实用新型公开一种配电变压器监测装置，包括油温采集模块、油中单氢采集模块、油中微水采集模块、电参量采集模块以及数据分析处理模块，油温采集模块用于实时采集配电变压器中的变压器油的温度；油中单氢采集模块用于实时采集变压器油中溶解氢气浓度；油中微水采集模块用于实时采集变压器油中微水含量；电参量采集模块用于实时采集配电变压器低压侧的电压和电流；数据分析处理模块用于对上述各个采集模块采集到的数据值进行综合分析，生成配电变压器的状态评估结论，并在结论为异常时生成异常报告，以对故障进行预警。相应的，还公开了一种在线监测系统。该装置能对运行的配电变压器实施全面监测，提高了变压器运维效率，降低了运维的成本。