随着我国高速铁路的发展,京沪线、武广线等多条客运专线的运营速度已经达到了350 km/h,高速行驶之下,列车的运行安全更应该值得关注。轴箱是连接轮对和转向架的关键部件,可以把车体的重量和载荷传递给轮对,其振动状态与列车的运行安全息息相关。为了维护列车的运行安全,检修人员需要经常对轮轨关系进行监测,通过轴箱振动加速度可以实现轮轨关系分析。而工程中缺少专门针对列车轴箱振动加速度监测的临时加装设备,为了尽可能的减少成本,实现对列车轴箱振动加速度的快速监测,本文设计了一套能快速监测轴箱振动加速度的便携式监测系统,对研究轮轨间的耦合关系、轮对的多边形,分析轨道的不平顺状况,保障列车的安全运行,具有重要的现实意义。首先,本文介绍了课题的研究背景以及轴箱振动加速度监测设备在国内外的发展现状,总结了国内外学者关于轴箱振动加速度信号的数据处理算法。然后,针对快速监测轴箱振动加速度的工程需求,明确了轴箱振动加速度监测系统的设计需求和需要改进的功能。结合嵌入式系统的发展趋势,制定了监测系统的总体设计方案,硬件、软件和网络监控中心的设计方案。其次,根据提出的设计方案,本文完成了监测系统的具体设计。在硬件方面,搭建了硬件系统的整体架构,完成了硬件电路图和PCB板的设计;在嵌入式软件方面,完成了RT-Thread实时操作系统的移植、硬件驱动程序的开发、系统底包程序和应用程序的开发;在上位机软件方面,完成了上位机界面的设计,对上位机的数据处理算法进行了研究。最后,为了验证监测系统所测轴箱振动加速度的精确性和监测系统的稳定性,在北京某计量所做了加速度的校准实验,校准实验表明:监测系统监测到的加速度误差小于5%,具有较高的精度。在广州某动车所做了现场的行车实验,行车实验表明:监测系统可以对轴箱的振动加速度进行实时监测,读取数据方便、设备稳定性较好。