本发明公开了一种旋转机械的振动信号采集及故障实时监测系统及方法，属于旋转机械故障监测技术领域；监测系统包括加速度传感器和采集器，以及与多个采集器通过基站通讯连接的上位机；加速度传感器采用ICP传感器并与采集器上设置的传感器接口对应连接；采集器内部的信号调理模块和AD转换模块将振动信号进行前期处理，信号实时处理模块对数字信号进行简易诊断并将故障信号传输给微处理器，微处理器将故障信号通过通信模块传输给上位机进行精密诊断。本发明系统通过采集器和上位机的配合实现简易诊断和精密诊断相结合的监测方法，将边缘计算和云计算的优点结合起来，可以在不影响监测效果的情况下大大减少数据上传量，减轻云端服务器数据存储负担。