中国铁路事业的飞速发展对现有在线路上运行的机车车辆在功能上提出了越来越高的要求。要求对运行机车进一步提高生产力,提高机车运用效率,这需要全面提升机务信息化。根据《铁路信息化总体规划》,研究和设计出机车状态监测、智能诊断与维护支持系统。通过研究与设计该系统,研究和开发车载信息系统及装置,实现面向安全、运用、维修、调度、统计、管理等机务信息化业务的信息采集、记录和诊断;研究和开发车载相应的人机接口界面;研究和开发列车与地面之间的无线通信连接;研究和开发地面数据接收与处理系统,并与地面管理系统驳接。论文对机车状态监测、智能诊断与维护支持系统整体方案进行研究与设计。对系统体系结构做了深入研究与探讨,阐述了车载信息子系统、车载人机接口、车地通信子系统和地面信息处理子系统的功能和工作原理。设计了车载信息子系统硬件系统,对采用基于PC104总线的微机系统实现车载嵌入式系统的硬件进行了研究与设计;对机车数字量和模拟量信息采集、串行通信、智能耗电计量和接地检测等硬件功能,进行了研究与设计;对基于RTX51的车载通信软件和基于WINCE的车载故障诊断和记录软件进行了研究与设计,并研究了车载人机界面,地面信息处理软件功能和界面。论文研究与设计的机车状态监测、智能诊断与维护支持系统现已在西安铁路局、兰州铁路局的电力机车机车上和机务段上应用。