本发明涉及一种管道变形监测设备及方法。现有监测方法存在需要开挖布点、实施难度大、测量误差大等问题。本发明将一个连接有阵列式柔性三维变形传感器的张拉装置置入上游管道检修井内；张拉装置在被测量管道内随水流移动到下游管道检修井内，并将传感器带入被测量管道；在下游管道检修井内置入另一个张拉装置，与阵列式柔性三维变形传感器的另一端连接；启动两个张拉装置，令阵列式柔性三维变形传感器绷直并紧贴被测量管道的底部；利用阵列式柔性三维变形传感器测得管道对应轴与重力方向夹角。本发明在管道内放置测量设备直接进行管道变形测量，无需在管道上方开挖窨井和放置抱箍，避免人工测量和测点布置不准确而产生的测量误差，测量结果可靠。