桥梁健康监测系统对于保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性具有重要意义。桥梁健康监测系统主要包含桥梁现场监测系统和远程评估系统两个部分。其中,桥梁现场监测系统主要功能是实现对桥梁的多种结构状态参数的采集与存储,并能够和远程上位机通信。目前,现场监测系统存在着功耗大、稳定性差、开发周期长、成本高、推广性差等问题,因此,开发具有一定通用性的小型化桥梁现场监测系统具有重要的经济意义和社会意义。本文首先阐述了桥梁现场监测系统的发展现状和存在的问题,深入探讨了嵌入式以太网技术应用到桥梁远程监测中的重要性和必要性。在此基础上提出了基于嵌入式以太网技术的具有一定通用性的小型化桥梁现场监测系统方案,分析了其功能需求和通用性的具体涵义,并就其具体实现展开了讨论。硬件环境是以C8051F120为核心,外围集成了时钟系统、数据存储系统、网络通信硬件等。整个系统尺寸小、功耗低、便于安装和调试,能很好的适应桥梁现场监测环境。软件系统采用以实时操作系统μC/OS-Ⅱ为核心的多任务设计,既能满足一定的通用性需求,也能提高系统的实时性和稳定性。由于μC/OS-Ⅱ内核没有集成网络通信功能,因此还实现了嵌入式TCP/IP协议栈μIP与μC/OS-Ⅱ平台的结合。文中重点阐述了μC/OS-Ⅱ的移植、网络通信的实现、系统的多任务设计与调度等。另外,利用模块化的开发思想,对系统应用功能进行了设计和开发,实现了桥梁监测中常用的一些监测功能,主要包括现场通信控制、时钟控制、存储空间管理、数据上传、定时采集、传感器自诊断等。其中,现场通信控制模块实现对现场485网络的控制,负责对各个通道的配置和数据采集;时钟控制模块主要实现系统的实时时钟;存储空间管理模块实现数据的存储、读取和存储系统复位;传感器自诊断模块运用时间序列分析方法实现了一种可靠的简便易行的传感器故障诊断方法,为系统维护和分析提供了方便。为了验证系统的有效性和稳定性,在实验室模拟桥梁现场环境对现场监测系统进行了长时间的调试运行,并对实验数据进行了简单分析。实验证明,系统设计合理有效,达到预期目的和要求。