本申请公开了一种隧道安全监测系统，包括隧道纵向监测装置、隧道环向监测装置和数据处理装置；隧道纵向监测装置包括标识物、光发射单元和光检测单元，光发射单元和标识物设置在隧道内沿隧道纵向的不同位置处，光发射单元用于向标识物发射光信号，光检测单元用于检测光信号在标识物上的光强分布；隧道环向监测装置包括光发射器件、光接收器件和多个反射镜，光发射器件、多个反射镜和光接收器件依次沿着隧道横截面的一周设置，多个反射镜用于将光发射器件发射的检测光反射到光接收器件所在位置；数据处理装置用于基于光强分布的变化确定在隧道纵向上不同位置点之间的位移信息，以及基于光接收器件输出的光强信号，确定隧道环向的形变信息。