近年来，我国先后建成武广、京沪、合武等多条高速客运专线，列车时速大幅提高，铁路运输安全成为社会发展的一个重要课题。铁路机车静态限界检测直接影响铁路运输安全，因此研究机车限界测量技术具有很高的社会经济效益。目前，国内机车车辆检测站主要采用接触式定点测量方法完成机车的静态限界测量，普遍存在测量效率低、自动化程度低、测量精度低等问题。本文针对国内机车车辆限界检测技术的发展现状，在现有接触式静态限界规基础上进行改造升级，构建了一种基于激光扫描的机车车辆静态限界检测方案。本文采用在车身四周布置激光测距传感器，通过电机传动的方式实现机车截面的扫描测量。在扫描测量前，首先利用激光跟踪仪建立铁轨坐标系，并完成测距传感器原点位置、二维运动方向及光线方向的标定，然后应用矢量叠加的方法求解被测点的三维坐标值，最后采用简化的二维超界判断方法完成超界判断。本文给出了控制系统的硬件设计方案，并分模块设计了控制系统的PLC程序，满足了限界检测系统的自动化控制需求。分析了机车车辆限界检测的测量需求后，首先给出了上位机系统软件的整体框架结构，然后分别设计了测距传感器与上位机的串口通信模块、PLC与上位机的通信模块、运行监控模块、测量控制模块、数据处理模块和数据存储模块，并对串口通信模块进行了测试。本文完成了机车车辆静态限界检测系统的测距传感器现场布局安装、控制柜的布局安装以及现场布线，并设计了限界检测系统的测量精度现场比对实验。实验结果表明：系统测量精度可以达到±0.5mm，基本满足静态限界测量的需要。