铁路行车安全是铁路运输追求的重要目标之一,铁路车站信号设备是保证铁路行车安全的主要设施,因此,确保铁路车站信号设备无故障地工作,对铁路运输安全具有非常重要的意义。目前我国车站信号设备微机监测系统已经在全路广泛应用,绝大部分车站都可实现设备工作状态信息实时监测。但是故障诊断仍然是通过人工分析监测数据来进行。微机监测数据没有得到充分的利用。所以非常有必要研究开发相应的应用分析支持软件,建立智能的故障诊断系统。而近年来专家系统在故障诊断领域的应用越来越成熟。本论文结合导师的项目,重点对ZPW-2000A无绝缘移频闭塞设备的故障诊断专家系统进行研究。首先研究ZPW-2000A系统故障机理,归纳出常见的故障模式。其次对专家系统的知识库、人机接口、推理机、动态数据库、知识获取等子系统的功能模块及实现方法进行了深入分析研究。最后研究专家系统与铁路信号微机监测系统的结合方法。在上述研究的基础上,本论文设计出基于关系型数据库的铁路信号设备故障诊断专家系统的整体结构。其中知识库部分采用产生式规则的知识表示方法,知识库的维护管理模块可以进行知识的添加删除,以及知识的一致性和完整性检测。推理机采用基于关系型数据库的下向推理。通过微机监测数据处理模块实现微机监测数据和专家系统符号表示的知识的转化。最后研发出一个有良好人机交互界面和解释机制的完整的ZPW-2000A故障诊断专家系统。最后通过实例验证了设计思想的可行性。本故障诊断专家系统通过知识获取模块获取各种铁路信号设备相应的故障诊断知识后,即可智能地、实时地、准确地诊断出铁路信号设备故障,保障行车安全。