为保障大型旋转机组的安全可靠运行，实现科学维护，需要对机组运行状态进行在线监测和趋势预测。论文研究了机电系统故障诊断与非平稳状态下趋势预测方法，以燕山石化烟气轮机机组为监测对象，构建了基于嵌入式Windows CE系统的远程在线监测系统。 本文研究了故障诊断的基本环节和常用的信号分析方法，以开发的轴体裂纹监测系统为例，阐述烈度、频谱分析等理论在旋转机械故障诊的应用。从嵌入式操作系统的现状出发，分析Windows CE嵌入式操作系统的优越性。同时，通过研究Modbus/TCP工业以太网所遵循的通信机制，采用遵循Modbug/TCP通信协议以太网远程数据传输方案。为满足现场旋转机组振动状态监测的实时性要求，结合传感器技术、以太网网络传输技术、嵌入式控制器技术和现代监测技术，构建了基于Windows CE嵌入式工业自动化组态软件的机组在线监测系统。该系统具有信号采集与存储、趋势分析、预报报警分析、报表管理和用户管理等功能，能对旋转机组各站点的各种监控参数进行动态管理、报表自动生成及打印，基本满足现场的要求。为适应对机组运行状况预测的要求，以ARMA时间序列理论为基础，建立了对机组烈度预测的时间序列数学模型。通过对机组烈度的预测，验证了ARMA时间序列模型在旋转机组状态预测中具有广阔的应用前景。