随着铁路运行速度的不断提高和运输密度的不断增加，机车运行状态的实时监测、故障诊断已成为保证机车安全可靠运行的重要前提，同时机车状态记录对提高检修质量、降低检修成本都有很重要的作用，因此实现对机车运行数据的存储、分析具有很强的现实意义和实际需求。机车监测装置已经成为机车装备研究的热点。目前，内燃机车仍是我国铁路运输中的重要牵引动力之一。本文以东风8B型内燃机车为监测对象，针对当前监测装置存在的问题，设计了一套基于现场总线的内燃机车运行质量监测系统。该系统由传感器、CAN结点、中心监测结点和数据分析结点四部分组成。CAN结点采用了以微控制器为核心的设计，能够采集并传输模拟、数字信号。每个CAN结点支持两路模拟信号和四路数字信号输入。中心监测结点以PC/104为平台，运行WinCE操作系统。中心结点能够实现CAN结点组态、人机交互界面、行车记录显示和存储、现场诊断、报警等功能。中心监测结点通过CAN接口卡同CAN总线相连，使用EVC开发基于WinCE的应用程序。数据分析结点通过与中心监测结点的以太网通讯实现海量行车记录的高速导出和数据同步，并使用数据库对行车记录进行统一管理。数据分析结点可以显示机车状态参量的实时、历史曲线及报表输出，并通过专家系统诊断各部件状态变化趋势。最后，针对机车上的特殊运行环境，对系统的各部分进行了抗干扰设计并进行了系统联调和验证试验。