本发明公开了一种隧洞穿越充填型溶洞的结构安全监测系统及方法，系统包括智能感知端、智能采集端、传输光缆和综合分析处理端，智能感知端包括设置在钢拱架上的光纤钢表面应变计和光纤静力水准仪，沿钢拱架长度方向每3～7米设置一个监测断面，每个监测断面的钢拱架上设置5个光纤钢表面应变计，每个监测断面的钢拱架上设置2个光纤静力水准仪，光纤钢表面应变计和光纤静力水准仪均通过传输光缆依次与智能采集端和综合分析处理端连接。监测方法依次包括监测断面的设置、钢拱架的应力应变监测、隧洞不均匀沉降变化监测、监测数据的传输与采集、监测数据的统计分析等步骤。本发明具有自动化程度高，监测数据准确，监测状况好的优点。