燃气轮机广泛应用于航空，天然气工业和船舶等领域，并作为其核心设备发挥着重大作用，但是恶劣的工作条件和复杂的结构使其成为整个装备系统中故障的敏感多发部位。因此，为了提高其运行可靠性，减少事故发生，对燃气轮机进行状态监测和故障预测就尤为必要，本文主要对工业燃气轮机进行相关研究，主要工作包括：1.对燃气轮机失效退化进行研究，将燃气轮机状态监测系统中各项监测参数依据功能进行归纳分类，并根据燃气轮机各部件和系统功能特点，将燃机分成13个部分，对其进行单独研究，依据相关文献资料提出故障模式原因及其危害，并给出对应的维修建议。2.结合燃气轮机自身特点，利用模糊逻辑理论，建立了一种基于振动信息的燃气轮机故障诊断模型。根据所提出的这种诊断方法，对某燃气发电机组振动过大进行诊断，结果表明这种诊断方式具有很高的准确性。3.对燃气轮机叶片叶轮故障进行定性和定量研究：对燃气轮机叶片失效机理进行研究，建立燃气轮机叶片事故树，分析导致叶片故障发生的根本原因；对某燃气轮机离心叶轮模态进行试验测试和数值仿真，验证数值仿真的正确性，提出了三种优化叶轮的方式，并对其进行数值仿真，为叶轮优化提供参考依据。4.根据实际要求，研发了一套燃气轮机状态监测系统，该系统实现了燃气轮机振动数据和性能参数同时采集，解决了PLC通讯难题，并运用该监测系统对九台工业燃气轮机进行现场测试，证明了该系统的可行性和可靠性。本课题的研究成果可为保障航空发动机、天然气输送管线压缩机、冷-热-电联产发电机以及海上平台燃气发电机组等的可靠安全运行奠定技术基础。