本发明公开了一种寒区隧道安全运行监测系统，包括数据采集模块、数据分析模块、云存储模块、采集分析模块、数据调用模块、数据加密模块、数据发送模块、监督模块，数据采集模块采集寒区隧道各个阶段的数据信息，并将采集的数据信息发送至于云存储模块，云存储模块将不同的数据信息进行分类存储，使用分析模块根据环境信息得到对应的车辆信息和预测车辆信息，数据分析模块根据车辆信息分析车辆对寒区隧道的温度场、渗透场、应力场来影响，计算土体的冻胀率，再对寒区隧道的质量进行判断，监督模块可以向寒区隧道监管部门发出警报信号，为寒区隧道的质量监测提供了更加准确的理论基础，起到了预防寒区隧道的安全质量问题的作用。