高速铁路因其速度快、污染小、载运量大等优点,在全世界范围内得到了广泛应用。受电弓是高速动车组从接触网获取电能的关键组成部件,受电弓与接触网间良好的动态接触性能是列车安全运行的基本保障。随着动车组运行速度的提升,受电弓与接触网之间的振动加剧,导致弓网离线频繁,弓网电弧频发。电弧等离子体具有温度高、能量大的特点,不仅会烧蚀接触线和受电弓滑板,还会产生高频电磁噪声和过电压,威胁列车的行车安全。目前国内外对于弓网电弧的检测主要着重于视频图像检测和紫外参数检测,取得了一定的成果,为高速铁路弓网电弧的在线监测奠定了良好的工程基础,但单一的测量参数往往难以全面反映弓网燃弧信息。因此,研制一套能够同时获取弓网电弧多种参数的在线监测系统具有重要的实际工程意义。弓网离线产生的电弧主要以光、声、电信号的形式向外辐射能量,其中光信号包括电弧等离子体光辐射(包括紫外波段和可见光)和熔池的红外辐射信号,声信号主要为等离子体振荡发声波信号,而电信号主要指电弧的电压电流信号。上述信号都不同程度的包含了燃弧的信息,通过检测电弧等离子体的发射光谱信息可计算出电弧等离子体的平均激发温度,电弧的紫外光信息可以反应电弧的放电量大小,由电弧的电压电流信息可以计算出燃弧的功率大小,通过分析弧声信号的频谱信息可以定性反应燃弧的剧烈程度以及碳滑板的烧蚀情况。本文基于弓网燃弧产生的光、声、电信号,通过选用合适的传感器,开发出一套弓网电弧多参数在线监测系统。系统主要由硬件和软件两大部分组成,其中硬件部分采用FPGA+USB2.0技术相结合的高速多通道同步数据采集方案,并基于该方案设计了相应的功能电路模块;软件部分主要包括FPGA控制程序以及上位机监测程序,在FPGA控制程序的设计基础上,针对其中主要的程序功能模块进行了时序仿真,验证了高速多通道同步数据采集时序设计的有效性;通过C#语言编写的上位机监测程序实现了对弓网电弧多参数的实时接收、处理、显示以及存储功能,便于工作人员对电弧数据的调取分析。最后通过弓网电弧模拟实验平台验证了系统能够有效监测弓网电弧等离子体激发温度,燃弧功率、紫外脉冲数以及弧声信号,并探明了不同电流大小和弓网间隙距离对弓网电弧各参数特性的影响规律。