随着国民经济的飞速发展，我国目前已经进入了经济高速发展的时期，尤其是交通运输事业发展势头迅猛，逐步形成了一系列综合、立体的交通运输体系。现代化桥梁作为交通运输体系中必不可少的一部分，正在发挥着及其重要的作用。近些年，桥梁安全问题越来越得到重视，水面桥梁安全体系建设已经成为水上交通运输安全建设的重要课题。　　本论文首先介绍了课题的研究背景和意义，进而提出了本课题研究的必要性。接着介绍了桥梁监测系统和嵌入式系统的发展现状。然后通过查阅相关文献和国家标准，确定了系统监测对象以及技术指标，并通过优缺点分析确定采用Linux操作系统和ZigBee树形网络拓扑结构。最后考虑到桥梁有线监测系统中存在的弊端，设计了一种基于Linux的水面桥梁监测系统，该系统采用无线传输的方式，利用射频收发芯片CC2420实现数据的发送和接收，结合自抗扰技术和抗干扰电路保障信号的准确性；以Linux作为操作系统软件平台，保障了系统软件的可靠性和稳定性；以 ARM9微处理器为核心搭建硬件监测平台，实现桥梁远程周期性监测。本文建立了基于GM(1，1)的灰色预测模型对桥梁安全状态进行预测，以便了解桥梁退化趋势，避免潜在安全隐患的发生。　　本论文的硬件层设计首先根据ZigBee树形网络拓扑结构分为传感器模块、路由器模块和中继器模块，传感器模块以CC2420射频收发芯片为核心，实现了监测对象状态量的采集和发送，路由器模块采用工业级路由器进行数据的扩展，中继器模块以S3C2440A微处理为核心，分别设计了存储器接口电路、键盘接口电路、网卡接口电路、LCD及触摸屏电路和电源电路等。然后结合自抗扰技术进行了电路的抗干扰分析。　　本论文的软件层设计采用了Linux操作系统，便于实现多任务管理，且内核可定制并能稳定运行。首先进行了U-boot、Linux内核以及根文件系统的移植，完成了系统软件平台的搭建，然后按照Linux驱动模型编写了系统所需的硬件设备驱动程序，最后采用QT开发环境搭建了系统的监测系统界面。