随着我国石油工业和管道事业的飞速发展，高压、高强度、长距离输送对钢管质量的要求越来越高，同时伴随焊接自动化、智能化研究的深入，人们越来越注重对焊接过程质量控制的研究，而管道焊接过程监控系统是焊接质量控制亟需解决的问题。论文首先讨论了国内外GMAW(Gas metal arc welding，熔化极气体保护焊)管道打底焊监控技术的发展现状，深入研究了基于CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)与电弧跟踪的多传感焊接过程监控系统；设计了基于多传感融合的GMAW管道打底焊监控系统的系统结构，在多传感信息处理子系统中，深入研究了基于多传感的焊缝纠偏控制参数的提取，该方法首先使用区域粗定位方法确定熔池区域，并结合sobel变换对焊接区域图像进行上下焊缝的提取，利用使用20幅均值的方法在线确定上下焊缝位置，然后利用电弧电流与焊枪高度、横向的线性关系原理，获取焊枪高度纠偏量以及横向参考值，最后利用多传感器信息的冗余融合技术实现视觉图像的去噪；在变间隙焊缝跟踪子系统中，首先深入研究了基于视觉传感器获取的焊缝间隙，并在此基础上设计了基于BP神经网络与模糊控制的方法进行焊接过程变间隙的横摆控制，然后利用多传感器信息的互补融合技术实现焊枪横向与高度的纠偏控制。论文研究工作目前已经完成了GMAW管道打底焊焊接过程监控系统的关键技术，并实现了该监控系统，相对于当前同类监控系统研究成果，可提高焊缝跟踪的效率和精度。试验结果表明，多传感信息处理子系统能够在具有很大噪声的图像中，准确地提取出上下焊缝位置；焊缝纠偏子系统中可以实现变间隙管道的自适应控制，并能同时实现水平与高度的纠偏，试验结果表明，焊接效果良好，具有良好的成形。