柱上断路器智能监控系统的设计与实现涉及多个关键环节和组成部分。以下是一个清晰、分点的回答：

一、系统概述

柱上断路器智能监控系统旨在通过集成的传感技术、通信技术和数据处理技术，实现对电网柱上断路器的实时监控、故障预警和远程控制，从而提高电网的供电可靠性、安全性和智能化水平。

二、硬件设计

1. 监测终端：负责接收来自采集模块的信息，并通过北斗短报文通信模块将信息传输给北斗前置平台。该终端采用MCU控制，包含显示、按键等外部设备，并集成GPRS无线通信单元，以实现与远程服务器的数据交互。
2. 北斗短报文通信模块：不仅具备数据传输功能，还具有RNSS卫星定位功能，能够准确定位监测终端的所在位置，便于维修人员准确找到柱上断路器的故障点。
3. 电源设计：监测终端的电源取自变压器低压侧，设备的稳定运行。

三、软件与服务平台设计

1. 前置机：负责接收来自监测终端的数据，并进行初步处理和分析。前置机还具备数据汇聚功能，将处理后的数据上传至柱上断路器后台服务平台。
2. 柱上断路器定位后台服务平台：对接收到的数据进行深入运算和分析，提供故障预警、设备状态监测、远程控制等功能。该平台还集成光推送平台和百度GIS服务，以实现信息的实时推送和地理信息的可视化展示。
3. 柱上断路器定位APP：为维修人员提供便捷的移动应用界面，支持实时查看设备状态、接收故障预警信息、进行远程控制等操作。

四、通信系统功能

通信系统主要采用GPRS无线通信方式，实现监测终端与远程服务器之间的数据交互。此外，系统还支持北斗短报文通信作为备用通信手段，以在GPRS通信受限或故障时，仍能保持数据的稳定传输。

五、智能化改造与功能拓展

1. 智能化改造：通过对传统柱上断路器进行智能化改造，如加装传感器、执行机构等，使其具备远程监控和自动控制功能。改造后的断路器能够实时监测线路电流、电压等参数，并在发生故障时自动切断电源，保护电网安全。
2. 功能拓展：在基本监控功能的基础上，系统还可以拓展其他功能，如故障预测、能效管理等。通过收集和分析历史数据，系统能够预测设备可能出现的故障，并提前采取预防措施。同时，系统还可以对电网的能效进行实时监测和分析，为电网优化运行提供数据支持。

综上所述，柱上断路器智能监控系统的设计与实现涉及硬件设计、软件与服务平台设计、通信系统功能以及智能化改造与功能拓展等多个方面。通过集成的技术和手段，该系统能够实现对电网柱上断路器的监控和智能化管理，提高电网的供电可靠性和安全性。