高速公路隧道是重要的公路基础设施，在此类狭窄和封闭空间内，如果发生车辆碰撞、爆炸和起火等灾难性事故，将会导致重大人员伤亡和财产损失，急需一种分布式公路隧道火灾报警监控系统，把火灾扑灭在形成初期。火灾监控系统必须具备先进、可靠、稳定、高灵敏度和低误报率的特点，实时和自动监测隧道空间火情。光纤传感器件具有结构简单、体积小、质量轻、抗干扰、抗腐蚀和灵敏度高等优点，易于架设和维护的独特优点。随着分布式光纤光栅传感器技术的日趋成熟，长距离、多点、高精度火灾监测系统使火情报警更加准确和可靠。本文详细研究了基于光纤光栅的高速公路隧道的火灾报警监控系统，首先对高速公路隧道火情监测技术的现状进行了细致分析，总结了不同技术方案的优缺点，提出了基于可调谐激光器的多通道并行同步采集空分复用的火灾传感器阵列的监测方案，设计制作了光纤光栅温度传感器阵列，进行了工艺研究，并通过多芯光缆对传感器进行组网，基于C#软件开发设计监控系统的数据采集和监控软件，界面友好符合公路火灾监控需求，监控系统通过RS-232接口与火灾联动控制器通讯，实现喷淋等控制。通过实际的测试表明这种波分和空分复用火灾报警系统与全同光纤光栅火灾报警系统相比具有高灵敏度和精确度，长期稳定性好，可对高速公路隧道火情进行智能化管理，极大地提高公路隧道灾害预警的功能。