目前,随着传感器技术、测量技术以及信息技术的不断进步,结构健康监测技术获得了迅速发展。管线是非常关键的基础设施,在民用和国防工业中应用非常广泛。所以针对管线的各种失效情况和管线的结构健康监测是十分必要的,可以尽早发现问题并防患于未然。管线监测任务中的难点之一是如何在早期发现泄漏、层间变形、腐蚀等异常情况,另一个难点是如何保证地下管线监测数据的实时传输。因此迫切需要一种能够在线高效监测管线失效的智能化系统,确保管线的健康情况能够及时被多终端、多用户访问。积累的监测数据可以为后期的分析预测做数据基础,提高系统的智能化程度。本文的主要研究内容和结论包括:1.针对管线异常情况的实时探测问题,提出了多参数结合的管线健康监测方法。针对形变量测量,提出了利用弯曲度传感器电压量表征的方法;针对温度量测量,构建了管内温度与管外壁温度的函数关系。具体采用弯曲度传感器以不同安装方式分别监测了管线的轴向弯曲、扭转、胀径等异常,采用表贴封装的数字温度传感器DS18B20于管线外壁监测温度并通过研究得出的计算公式反推出管内介质温度。实验证明多参数结合能够在管线健康情况发生变化的时候及时反应。同时针对地下管线复杂工况环境下无线数据传输难的问题,提出了借助非金属管的空间短距离无线传输方法,通过近地表放置天线的方式上传数据到服务器,通过实验验证了该方法的可行性。2.基于所提出的方法,对监测系统进行了架构设计,具体分为感知节点和汇聚节点两大功能单元。对感知节点和汇聚节点的硬件结构进行了设计。通过设计感知节点的传感器采集电路、信号调理电路、通信模块电路、处理器电路及电源管理电路实现了目标物理量监测的基本功能需求;通过设计汇聚节点通信模块电路、定位模块电路、处理器模块电路及电源电路,实现了通讯传输的功能需求。使用软件绘制了成套的印制电路板卡,并针对其物理结构设计了保护壳体,最终搭建了管线监测的硬件系统。3.基于所提出方法以及硬件系统架构,使用循环采样、数据预处理、整合数据包等方式进行了数据分析以及处理的软件设计,解决了多参数的监测需求,实现了监测数据的实时上传。本文通过理论研究、实验研究和方法研究,最终开发出基于物联网的智能管线监测系统样机,该系统能够实现监测对象的实时在线监测。系统包含感知节点和汇聚节点两大功能单元并包含服务器终端软件,用户可以随时在不同终端设备登录查看监测数据。所研发系统最终通过了系列测试,达到了预期目的。