本发明实施例公开了一种快捷货运机车的故障诊断与预警装置及方法，其包括：供电单元；数据采集单元，可读取多种机车总线数据并通过电子标签存储记录机车关键器件电子履历信息；数据处理单元，以单进程多线程方式对采集的多种数据进行存储及分类，依据机车业务领域知识和数据挖掘与分析工程知识从机车历史数据中提取相关信息，更新知识库后，基于所述知识库对机车故障进行诊断分析及预警处理；通讯单元，可将处理后的车载信息通过无线传输方式实时传输至地面接收系统。本发明较现有技术，其所提供的数据源更丰富，故障分析诊断效率明显提升且本发明以历史数据建立知识库能够有效提高故障诊断模型的准确性。