本发明公开了一种动车组底盘故障检测预警系统及预警方法，属于故障预警技术领域，包括安装在靠近动车铁轨的轨边设备、轨边机房系统以及后台的监控中心系统，所述轨边设备与所述轨边机房系统之间通过无线网络传输数据，所述轨边机房系统与所述监控中心系统之间通过有线网络传输数据；所述轨边设备包括图像采集设备、声音采集设备以及测速设备，用于采集动车组底盘的图像、动车的声学信号以及动车接近、长度和车速信号。通过轨边设备采集动车的声音、图像、车速、长度信息，并将信息发送给轨边机房系统进行计算，不仅可以根据图像检测动车组底盘表面的故障，也能根据声音判断设备内部的故障，提高检测的准确性。