冻土的冻拔融沉作用会严重破坏其上的路基、建筑,冻土工程的安全离不开对冻土环境中各种要素的长期监测。本文结合中科院青藏高原试验站(北麓河站)建筑物及其周边的监测通信需求,设计出一套有线与无线相结合的通信系统来完成对所有分布式数据采集监测点的数据上报,实现了冻土工程及研究的长期自动监测。主要工作如下:首先,针对试验站建筑桩基的冻土及应力监测中的通信和供电需求,本文分析了监测设备的共地干扰现象及成因,研究了隔离通信和隔离供电技术,设计了监测节点抗干扰有线通信系统,采用隔离供电和光电隔离通信技术有效地解决了桩基监测设备的供电和通信问题,并设计了基于m序列的误码率测试方案对所设计的通信系统进行实验,测试误码率优于10-7,证明其达到了系统通信技术指标,并达到了终端监测节点与电源通信总线之间的隔离效果,保障监测系统的稳定运行。针对桩基监测系统的数据上报问题,结合试验站现有通信线路,设计了监测节点Wi-Fi通信系统,利用Wi-Fi技术替代野外监测中的GPRS技术来将系统所有监测数据上报到远程数据中心。上述成果在中科院青藏高原试验站(北麓河站)进行了实际工程实施,近一年的实际应用运行状态表明:监测数据的稳定性和上报速率较之前有大幅提升,改善了监测系统的整体监测精度和稳定性。其次,考虑到试验站附近区域还分布有若干监测断面,这些监测点距离试验站的距离从几百米到几公里不等,对这些断面进行单独监测效率低下、成本较高。因此本文设计点对点定向Wi-Fi接入方案,采取无线网桥中继的方式扩展试验站无线局域网的覆盖范围,使试验站周围方圆十平方公里内的所有监测节点都可以通过Wi-Fi通信系统,利用试验站无线局域网络来上报监测数据。同时研究并设计了多AP自动接入方案,使每个监测节点能够主动发现周边所有存在的AP接入点信息,通过对所有接入点信息中信号强度的提取与比较,选择性能状况最优的AP接入网络并连接利用。以上监测方案的测试结果表明:监测节点在实现定向Wi-Fi接入监测效果的基础上,能够按照多AP自动接入的设计流程来完成监测任务,证明了试验站周围区域监测方案的可行性,充分发挥试验站的通信资源优势,提高系统监测效率。