中南大学高速列车研究中心针对恶劣风环境下的行车安全和车辆/环境/接触网状态、运营环境区域内特定部位异物入侵、国家电网重点工程建设的超限货物运输安全等热点问题开展研发，研制多套可实时在线采集、分析和预警的安全监测系统。
1.大风监测预警系统
针对大风环境影响行车安全问题，研发铁路大风监测预警系统。由铁路沿线安装的风速风向传感器、信号传输系统、风速时空预测系统、大风环境下列车安全运行速度数据库（不同车型在不同风速风向、不同线路、不同载重等条件下的安全运行速度限值）等部分组成，保证大风环境下行车安全。
2.接触网偏移量监测预警系统
基于机器视觉与模式识别，对接触网承力索、接触导线等接触悬挂部件，正馈线、回流线等附加导线的二维偏移及扭转姿态角进行监测识别，分析电气化接触网系统的导线偏移与振动主频，判断接触网系统安全评价指标是否在许用范围之内。同时，可同步监测风速、风向等环境参数，分析接触网偏移量随环境参数变化的规律。
3.车辆运行姿态监测预警系统
基于机器视觉成像原理，实时测量轨道车辆车体相对轨道坐标系的横移、抬升、点头、摇头、侧滚等车体姿态参数，同步获取运行速度、里程等信息，得到轨道车辆在不同速度运行、不同运行线路、不同环境风速等情况下，车体相对轨道的运行姿态和关键点横向振动偏移量，并判断是否超出限界。
4.异物入侵监测预警系统
基于机器视觉理论和仿射几何原理，针对运营环境区域内特定部位的动静态轨道入侵异物进行有效检测，测量入侵异物的三维参数信息，并对异物入侵返回图片报警。
5.车载风速监测系统
基于多点测压原理进行车载风速、风向测试（安装于运行列车上），并结合风洞试验和数值仿真分离得到环境风的风速、风向。
6.超限货物运输安全监测预警系统
针对运输大型变压器、发电机定子等超限货物的长大货车安全指标进行在线监测，可对大车结构关键部位动应力、货车运行平稳性指标、转向架一系弹簧动静挠度比等参数进行现场和远程动态监控。
成熟度：产业化
