一种风电机组齿轮箱工况在线监测方法，包括：获取不同运行模式下的风机运行数据；用基于统计聚类的方法对风机数据进行分组；根据分组结果的数据特征识别风电机组的运行模式；基于不同运行模式分辨不同类型的齿轮状态，分组的数据用于线性回归训练模型拟合并输出随时间变化的齿轮速比，实现定量的判定齿轮磨损情况；根据线性回归训练模型的预测结果和实际运行数据得到平均齿轮转速比残差；通过分析平均转速比残差实现不同种类的齿轮箱故障识别与监测，进而实现对风机齿轮箱工况的在线监测。