本发明公开了一种基于曲面爬壁机器人传感器的空间结构自动健康监测系统，它包括无线传感器子系统、数据采集子系统、数据管理子系统和自动分析终端子系统；无线传感器子系统由搭载无线加速度传感器的可爬壁机器人组成，分区块同步采集加速度数据，并向数据采集子系统传输数据；数据采集子系统将数据传输给数据管理子系统对数据进行初步处理，再传递给自动分析终端子系统进行结构模态的自动分析并预警。本发明实现了全过程无线监测，回避了传感器布线的难题，利用可移动传感器减少了传感器数目，降低了监测成本；利用模态自动识别系统节省了人力与时间，可满足大跨度空间结构的无线健康检测等工程应用需求。