红外线轴温探测系统广泛应用于铁路系统,目前主要采用人工巡检方式进行日常运维。发生故障时,需要协调不同部门人员同时进行排查,不能及时判定故障原因,给行车安全带来隐患。为解决该问题,本文开发了红外热轴音频通道监视诊断系统。实时监测红外线轴温探测系统的工作状态,状态异常时,及时判定故障发生在红外主机还是音频通道,厘清车辆部门和通信部门的责任,减少派遣员工,提高运维效率。首先,提出红外热轴音频通道监视诊断系统总体方案。明确系统框架,从方案分析、功能结构和工作原理等方面对系统进行说明。接下来,分别介绍了监测终端方案、分析诊断设备方案和监视诊断平台方案。其次,设计基于FPGA的红外热轴音频通道频率测量子系统。在监测终端和分析诊断设备的基础上,设计频率测量子系统,开发子系统软硬件,并说明了等精度测量原理、畸变数据判别方法和频率测量流程。之后,测试频率测量子系统。通过频率测量子系统获取音频信号频率,为监视诊断系统提供故障判定依据。再次,设计基于信号特征的红外热轴音频通道故障诊断模块。在监测终端和分析诊断设备的基础上,设计音频监听子系统,开发子系统软硬件,并说明了幅值测量方法和数据长度获取方法。通过音频监听子系统获取音频信号幅值和数据长度,为监视诊断系统提供故障判定依据。接着,设计故障诊断模块,介绍故障诊断流程,故障发生时,及时判定故障发生在红外主机还是音频通道。然后,设计基于灰色系统理论的红外热轴音频通道故障预测模块。在监视诊断平台的基础上,设计故障预测模块,开发模块软件,并说明了状态预测方法和模型检验方法。随后,进行仿真实验,对音频信号幅值偏移和频率偏移进行预测。预测渐变性故障,提前发现,及时处理,防患于未然。最后,调试红外热轴音频通道监视诊断系统,测试结果满足设计要求,达到预期效果。分别对监测终端、分析诊断设备和监视诊断平台进行了性能测试。此外,设计故障排除方案,开发智能电源,并说明工作流程,排除了由调制解调器死机引发的故障。