机车监控系统是由我国科技人员研制的以保障机车运行安全为目的,综合地面信息、机车自身状况以及机车信号信息对机车运行速度进行监测,进而控制机车运行的列车安全运行监控装置。近年来,由于机车行驶速度的大规模提升,越来越要求对车速进行实时、准确及高可靠的监控。本文通过对比国内外监控装置的发展现状以及对机车技术中机车信号、速度模式控制、影响机车运行等主要因素的分析,提出了一种机车监控主机的设计方案。基于对监控系统安全可靠性的考虑,本文首先讨论了双机热备技术的两种不同的工作方式,即一般式和相互比较式。文中通过对二者的失效性数学模型进行数学解析,对比了二者的安全性和可靠性。最终本着“故障-安全”的导向原则,确定采用双机相互比较式的热备工作方式,即上电后主备机同时工作,备机定时向主机发送计算结果,主机比对一致后输出,这样与单机结构相比大大提高了系统的可靠性和安全性。文中还根据设计方案简明地阐述了系统的工作原理及单机故障后的双机切换问题。其次文中详细介绍了以DSP为信息处理和控制核心的监控主机系统的硬件工程的设计实现。由于主备单元在硬件设计上完全一致,故只对单个单元的电源板及主机板各功能模块电路进行详细地介绍,阐明了供电模块、数字量与模拟量输入模块、通讯模块等的工作原理及相互之间的联系。文章最后介绍了在TMS320F2812型DSP集成开发环境CCS2.0下进行系统软件设计、调试的相关内容,根据系统的软件流程重点说明了CAN总线通讯等功能模块软件的设计实现。