在隧道工程建设中,隧道施工监控测量是新奥法施工的重要内容,它提供的实测数据对指导施工、保障施工安全和优化设计起到重要的作用。但是,由于各种原因,现有的施工监控测量仪器难以满足隧道建设的需要。本文从位移测量着手,分析了位移监测在隧道施工监控测量中的重要地位,并根据现代测量系统理论,提出了隧道位移实时监测系统的合理构成和性能要求,进行了网络型隧道位移及瓦斯实时跟踪监测报警系统的研究。在此基础上,考虑到成本因素,结合超声波测量技术、单片机技术和通信技术设计了一套基于超声波的隧道位移测量方案,并完成了系统硬件电路与软件程序的设计,实现隧道位移自动、实时和远程的高精度测量。本文通过对现有的超声波测距系统进行对比分析,得出该系统需要满足隧道位移测量的高精度要求,因此综合利用脉冲测量法和相位测量法,通过数据整合得出测量结果。本设计选用了40Khz的超声波作为测量工具,以STC单片机作为控制芯片,加上外围电路、超声波发射电路和接收电路构成位移测量系统。由于环境温度的影响,增加了温度测量电路,以修正测量的位移误差；其次,由于隧道中瓦斯气体对隧道建设的危害,增加了瓦斯监测电路。本论文的软件设计采用C语言编写了各模块驱动程序,将采集到的位移数据和瓦斯数据通过自建的隧道网络实时的传送到上位机监控端。最后,为了确保系统测量的高精度和稳定性,通过对系统不断的软硬件调试和优化,最终使得测量系统的量程在50cm以内时,精度在1mm以下,总体达到设计的要求。