高速公路隧道属于半封闭的环境，其救灾工作比普通公路要困难，造成的损失也更大。因此，合理地控制隧道内的机电设备来减少和预防隧道内行车事故的发生就显得格外重要。一套完善的设备监控系统正是适应这种需求，可以改善隧道内的行车环境，降低隧道内交通事故的发生率。本文说明了高速公路隧道监控系统的功能及组成，对神—府高速公路隧道的交通、照明、通风和火灾消防控制子系统进行设计。根据该隧道实际运营情况及需求，提出了正常通车及异常情况下的交通控制方案；分别采用远程手动控制、分时段控制和亮度自动控制三种方式，以满足季节、气候、时间变化以及异常情况的需求；通过对不同情况下隧道风量需求的研究，提出了适用于神—府高速公路隧道的通风控制方案。根据神—府高速公路隧道的具体运营状况，使用力控Forcecontrol6.1组态软件设计了隧道监控系统上位机监控软件，实现了隧道机电设备的远程控制；利用霍尼韦尔PLC对隧道各种机电设备的状态信息进行采集和控制，编写了设备控制程序，实现了隧道机电设备的区域控制。各隧道PLC与监控中心上位机之间采用环形工业以太网进行通信。在此基础上对系统进行了优化，采用了基于ARM的嵌入式系统来代替PLC完成设备控制器的功能，以提高隧道机电设备控制系统的性价比。该隧道设备控制系统已于2012年7月投入运行，系统运行正常可靠，证明了设计的合理性与先进性。本文所做的工作对隧道机电设备控制系统的研究和应用有一定的理论和实践意义。