本发明提供一种列车运行监控装置，包括监控主机、屏幕显示器和外部扩展设备；监控主机包括主机板、通信板、机车信号通信板、模拟板、输入板、输出板、记录板和电源板；主机板与通信板、机车信号通信板、模拟板通过内部CAN总线完成相互通信；主机板通过并口总线访问输入板和输出板；主机板通过外部CAN总线与屏幕显示器通信；外部扩展设备通过扩展设备CAN总线连接到通信板；记录器板同时连接内部CAN总线和外部CAN总线。本发明带来如下技术优势：在新的监控主机结构中，系统内部通信和外部通信总线隔离，有效的防护系统外部干扰对系统内部的影响，同时记录功能由记录板通过总线监听独立完成，实现了控制功能和记录功能的剥离。