本发明公开了一种海上风电机组预防性维护及故障诊断系统及方法，包括分布式传感网络、数据处理单元和控制单元。分布式传感网络设置在机组关键部位，实时采集运行数据；数据处理单元包括基于深度学习的故障诊断模块和基于数字孪生的预防性维护模块；控制单元根据诊断和维护分析结果实施自动调控。故障诊断模块采用卷积神经网络算法快速准确地识别故障类型，并结合支持向量机评估故障严重程度，为维修提供决策依据。预防性维护模块基于数字孪生模型预测关键部件寿命，并利用智能优化算法自动生成维护计划。系统还集成了AR增强现实技术，为维修人员提供直观的维修指引，提高维修质量和效率。该系统实现了海上风电机组全生命周期的智能监测和管理。