本发明属于海水淡化技术领域，并具体公开了一种热法海水淡化组合系统大数据采集系统及系统优化方法。所述系统包括可调蒸馏器、可动式冷凝器、调节控制单元、测量单元，系统可大幅度大范围灵活调节内部工作参数，以快速构建该组合系统数据库。所述方法为搭建大数据采集平台、利用机器学习算法建立参量预测模型并进行系统优化。本发明系统可快速全面准确地建立数据库，同时基于上述数据库，将机器学习技术与热法太阳能海水淡化系统进行结合，通过反馈系统指导实验的进行，利用大数据采集平台获得的大量实验数据建立数据库，采用机器学习算法建立热法海水淡化组合系统产量的预测模型。本发明具有采集迅速，数据分布广，模型预测精度高的优点。