本实用新型公开了一种运营隧道二衬变形远程自动化监测预警系统，包括：变形采集终端、数据传输系统和监测预警平台，所述变形采集终端包括拱顶测点装置、拱腰测点装置和边墙测点装置，其中：拱顶测点装置、拱腰测点装置和边墙测点装置均由发射器和接收器位置对称设置构成。上述系统通过运营隧道二衬的连续实时自动化监测，可得到隧道二衬结构的变形断面轮廓线，还可得到隧道二衬结构随时间的变形演化规律，提高了监测的经济性，保障了隧道运营安全，可广泛应用于市政、公路、铁路等地铁、隧道、涵洞的自动化监测中。