高速铁路气象监测系统对铁路安全运行有着十分重要的意义。目前气象监测在我国气象站、公路等方面得到了广泛应用,但是在高速铁路方面还刚刚起步。现阶段我国加快高速铁路发展的步伐,而与普通列车相比,高速列车纠正和避免事故的时间更短。为了保证铁路行车安全,设计出可靠实时的气象监测系统非常必要。高速铁路气象监测系统为铁路调度部门提供实时准确的气象信息,提高调度部门管理水平,有效降低事故发生率。本论文针对高速铁路的具体要求,设计了一种可靠性好、实时性强的气象监测系统,监测的对象包括高速铁路关键路段的风速风向、雨量等要素。本文研究了以下几个问题：系统总体设计、相关器件的选型、软硬件设计及上位机设计,主要工作放在硬件和软件的设计上。首先针对系统的技术特点,采用硬件资源丰富、基于ARM9内核的STR912处理器为核心芯片,辅以其他芯片和外围电路,完成了监测系统的硬件设计。系统实现了电源模块的设计,提供主电源和备用电源两种方式,同时具体完成了以太网模块、存储电路、总线接口模块等的设计。通过对各类气象传感器的性能比较,选择了符合系统技术指标且稳定可靠的气象传感器,设计出了防雷抗干扰接口电路的原理图。接着完成了监测系统的软件设计。针对高速铁路气象监测系统的特点,本文采用应答查询的数据传输方式和分时多路的总体思路,设计了各个软件功能模块,包括数据采集、数据分析、数据存储等模块,实现了数据的采集、报警处理和存储功能。最后针对网络传输部分,通过比较几种流行的协议栈,选用简单的uIP协议栈并进行了一定简化。同时本文针对数据特点编制了实时通信协议,设计了气象监测系统的应用层中心站。中心站监控软件采用VC6.0实现,包括主程序、监控中心命令处理程序、数据接收接口模块三部分,使得系统能够将采集的雨量、风速风向、温度、气压等数据通过以太网通信方式传送到中心站,同时又可以发送相关指令主动查询数据。