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针对当前隧道结构变形与防灾监测手段存在的不足，对无线传感网络在隧道工程应用的可行性进行试验研究，提出一种基于材料力学的新型监测位移方法，结合不同的监测位置，建立相应的位移一倾角变化量的量测方程。通过室内管片加载试验，验证了新型位移监测方法的可行性和无线传感网络的稳定性，借助软件Smartfire进行了隧道火灾数值模拟试验，针对火灾温度场的分布情况，提出合理的监测距离和监测精度。通过室内试验和数值模拟，对无线传感网络的硬件及布置方案均提出相关指标，以满足工程实时监测要求。