铁路运输一直在国家经济发展中的起着重要的作用，一直以来受到各国的高度重视，尤其是货物运输是经济建设和发展的大动脉，随着近年来铁路运输的高速发展，车辆运行的安全就越加重要；本项目是根据铁道部的安全规范，完成车辆运行安全动态检测系统的设计，为其车辆运行提供红外线热轴、热轮实时地监控的综合检测平台；实现对车辆热轴、热轮地动态探测、预报，并达到较高的动态测温精度和预报准确度。本论文对实际需求做了详细的分析，并确定了课题需要重点解决的问题。系统构架上采用模块化设计，主要包括车辆基本信息处理模块、波形识别模块、温度计算模块、数据传输模块等主要功能模块；对重点问题有针对性的提出了解决方案；实现了采用三级直流放大器，并利用分级补偿法提高动态速度特性的高精度红外传感器的设计；利用CPCI总线热插拔的特点，设计实现了高速率的AD数据采集卡；在幅值计算上，根据探头既有静态特性曲线，利用二维插值法计算获得探头动态实时特性曲线，并利用Lagrange（拉格朗日）插值法在动态实时曲线上计算对应电压值的相应温度；在波形模式识别方面，利用积分算法和面积域对车轮传感器电压波形进行识别；并介绍了采用元温来确定元件动态曲线而减少系统计算误差的算法。同时在Windows的操作系统平台下，利用TCP/IP协议栈的基础建立了安全可靠的数据传输模式，规定了通信过程及主要数据报文结构，在软件上利用网络Socket的重叠I/O模式进行编程实现，保证网络通信过程的实时性和可靠性。