红外轴温监测系统是探测和识别运行列车的问题轴承、防止燃轴和切轴、保障行车安全的重要设施。因此，开发研究智能化、标准化、网络化的红外探测系统，提高系统探测速度、可靠性以及热轴兑现率，成为增强铁路安全保障机制的重要任务。　　本文深入分析国内现役红外轴温探测技术架构和技术特点，通过分析正常、异常轴温波形特点以及铁路现场影响轴温探测的干扰因素，阐明了现役探测技术在传感器技术上的局限性。课题结合当前飞速发展的微电子技术、嵌入式处理技术以及通信技术，给出了基于多传感器数据融合技术的阵列式探测解决方案，用于上位机热轴温度重现，综合多传感器单元探测信息提高热轴的兑现率。系统针对阵列探测技术特点，详细介绍了系统设计中的关键技术。　　通过列车模型建立和参数计算，课题确立了以STM32处理器为核心的阵列传感器信号的采集、处理和通信系统架构。STM32处理器内置ADC、以太网等丰富高性能功能模块，同时具备高工作主频、高效率硬件架构以及低功耗等特点，课题以其为基础，实现了列车车速计算、计轴计辆、轴距计算和轴温等信息的准确采集。系统中设计了基于软硬件的ADC采集精度提高方案，有效提高了ADC的采集精度，为热轴准确判定打下良好基础。此外，本课题针对阵列传感单元间存在非均匀性的特点，给出了校正算法以及工程中校正实现方案，通过对传感器输出进行标定和补偿，提高了传感器单元间输出一致性。最后，课题根据系统通信内容和速度需求，分析当前工业现场总线各自优缺点，设计并实现了RS485、以太网两种通信方案作为现场通信方案。　　利用列车信号模拟测试平台，课题在实验室环境下完成了对阵列信号的采集、处理和通信任务，满足了项目对采集精度和功能的设计要求。