本发明涉及一种基于频段能量分析与随机森林的GIS诊断系统，首先定时采集振动加速度传感器的输出信号；其次截取输出信号的时域数据并进行小波去噪；然后进行小波变换的信号多层次重构；然后计算各频段能量占总能量的比值；然后以比值为特征并建立决策树；然后决策树进行投票分类并形成不同的聚类结果，根据聚类结果判断GIS的运行状态。本发明系统构成简单，成本较低，工程上易于实现，故障诊断时选择利用不同故障时多个频段的能量占比为特征量进行聚类，并分类，诊断结果准确率高、可靠性高。