本发明提供了一种盾构隧道管片上浮监测设备、监测系统及监测方法，包括用于设置在稳固基准位置的基准水箱、用于设置在待监测管片上的上浮监测装置和连接软管，基准液位箱和多个上浮监测装置通过连接软管串联连通。液位传感器设置在各上浮监测装置中用于检测监测液体的液位，无线传感节点连接液位传感器，多个无线传输节点通信连接数据采集节点，多个数据采集节点通过通信设备通信连接监控终端。本发明提供了一套完整、高效、便捷、自动化的监测装置及监测方法，不需要通视条件且能够对多环管片进行高精度、实时、连续监测并自动传输记录和预警，对了解盾构隧道施工与运营中的管片上浮规律和监测预警起到积极作用。