近些年来，高速、高铁等基础设施建设事业的快速发展，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期，随之而来的各种隧道事故也频频发生。隧道穿越的山体工程地质及水文地质等条件复杂多变，既有隧道受修建时期的设计与施工技术条件的限制，早期修建的隧道经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形等隧道的健康问题变得日益突出，如何对现役营运隧道或新建隧道进行健康诊断和病害与灾害预防和控制就显得极为重要。
在隧道安全监测中,及时收集和分析现场的监测数据是至关重要的。为了实现任何时间任何地点都可以对监测点进行数据采集，根据分析的要求决定是否预警，组建远程实时监测预警系统是切实可行的措施，隧道安全监测系统应包括1传感系统、2数据采集处理系统、3数据分析系统、4预警系统和5远程控制系统五大部分。
传感系统应用各种传感器，将被测量转变成便于记录及再处理的电压或电流等信号。由于从传感器输出的电信号一般很弱，通常各种传感器都有与之匹配的信号放大器。其功能是将传感器输出的信号进行放大或转换。传感系统包括加速度计、应变计、位移计、钢筋计、土压力盒、测斜仪、信号放大器等。
数据采集处理系统的功能是将传感器变换、放大器放大后的信号，直接以模拟量的方式记录下来或者经过模数转换后以数字量的方式进行记录。另外，为了达到远程实时监测的目的，还要将这些数据通过合理的传输方式传送到监控室，设备包括采集器、发送主机及相应的数据存储和处理设备。
数据分析系统完成的是数据处理展示的工作， 数据采集系统将获得的数据经初步处理后在终端上显示，然后直接进入数据库。该子系统的目的是根据各监测项目的特点，使各不同类型的数据通过恰当的组织，被有效的存储起来，在保证必要信息存储的前提下，尽量减少数据的冗余度。设备包括高性能计算机及分析软件，必要时进行实时分析和处理。
预警系统也可称为评估系统，是对测量的结构状态进行判断、分析评估，对异常测试值进行报警的系统，为施工策略的变动提供参考，确保工程安全。远程控制系统在数据采集和远程传输方面，通过有线连接或无线微波远程模拟信号发送及接收系统,也可以采用在商业上已经取得了巨大成功的客户机/服务器网络系统，实现方便和真正的远程监测。对于隐蔽性很强的地下工程，像隧道由于存在地质条件、周边环境等不可准确预估的风险，研究开发先进、实用的隧道安全监测系统对工程实践具有重要意义。