随着我国经济的快速发展，盾构掘进机已经成为我国资源开发以及基础建设之中必不可少的重要装备。由于盾构工作环境恶劣，盾构刀具人工检测更换十分不易，因此盾构滚刀磨损监测系统成为国内外盾构生产厂商竞相开发的重要技术,开展相关技术研究也是保证盾构机安全高效施工的需求。本论文对盾构滚刀的工作环境，工作原理以及滚刀的磨损形式进行了分析，利用无线通信技术、串行通信技术、现代传感器技术以及虚拟仪器技术等设计开发了盾构滚刀磨损无线监测系统。本论文给出了系统的总体设计及各模块的软硬件实现，同时深入分析了系统的功能特点和性能要求。针对滚刀特殊工作环境下检测信号不易传输的问题，提出了无线结合有线的通信方式，并设计了能够适应恶劣通信环境的无线通信以及有线通信机制；根据滚刀磨损成因以及相关影响因素选择了合适的检测方案；并针对盾构机恶劣的工作环境，设计了结构紧凑、测量精度较高的非接触式磨损传感器；通过硬件系统和软件系统的综合设计，有效解决了超低功耗问题，保证了超长免维护系统生命周期的要求；在完成了终端节点以及中继路由的硬件设计和软件开发的基础上，进行了模块调试和功能调试；完成了上位机管理系统的设计，良好的人机界面可以方便的实现测控系统的创建与管理，实时数据的在线传输与显示，历史数据的存储与查询，关键数据信息的发掘与处理以及系统信息的输出与交互共享；最后对系统功能进行了联机综合测试。本文所研究的盾构滚刀磨损无线监测系统，能够在盾构滚刀恶劣的工作环境下检测滚刀的磨损情况，其磨损检测精度可达到1mm；并能够判断滚刀的磨损状态，检测其是否有偏磨、破损、停转等异常现象；且检测节点免维护工作时间可达100天，具有较好的推广价值。