我国高速铁路快速发展,已取得世界瞩目的成就。信号系统是保障行车安全、提高运输效率的重要装备。近年来,随着大量新设备新技术的不断上道使用,给铁路信号设备的维护和应急处置带来的压力和要求也越来越高,传统的信号监测技术和设备维护手段不能满足日益增长的运输能力和电务系统运输安全指标要求,及时确定故障位置并排除,压缩故障影响时间将尤为重要。本论文在梳理和分析当前铁路信号集中监测设备以及故障诊断技术在国内外发展现状,以及现有信号集中监测系统工作原理的基础上,提出了基于当前形势下建立一个专家系统功能模块深度融合于信号集中监测系统的信号设备故障诊断专家系统的重要性和必要性,分析了当前信号集中监测在实现故障智能诊断方面存在的不足,提出了故障诊断所需的增加信号设备状态采集点的设计方法,研究了基于全面采集的信号设备故障诊断专家系统的结构和技术方案;通过筛选、提取、总结归纳现场故障处置经验,设计了信号设备故障诊断专家系统所需的专家知识库和故障诊断推理机,在故障推理诊断方面提出了基于故障树理论的智能故障诊断方法,设计了故障诊断智能模块,实现了车站信号设备异常和故障事件的监视、诊断、分析及预警、报警提示功能,基本形成一套人工参与少、智能化、科学化的数据检测监测、故障预警、故障诊断体系。本文最后结合当前技术发展对电务信号设备实现多源数据集汇聚整合,建立一个数据共享、多源数据分类分析的信号设备故障诊断专家系统进行了展望。