本发明属于3D打印设备技术领域，具体涉及一种3D打印设备的在线监测装置，旨在为了解决在3D打印设备异常工作状态早期无法识别异常状态，从而导致严重故障对设备造成不可修复的损害的问题。本发明包括信号采集模块、信号处理模块、特征提取模块、监测模块、知识库模块；通过振动传感器采集3D打印设备运行时预设部件的振动信号；将所采集到的各预设部件振动信号由模拟信号转换为数字信号并提取频谱特征；基于各预设部件的频谱特征，通过比对分析模型获取预设部件的工作状态类型。本发明在异常工作状态早期进行状态识别和打印设备停机保护，避免了严重故障对设备造成不可修复的损害；并在故障发生时及时判别故障类别和故障发生位置。