本申请涉及自动化焊接技术领域，公开了一种三维虚拟监控系统与方法以及监控设备，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块和数据绑定模块。通过模型构建模块构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，车间构建模块响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，设备接入模块获取设备数据，生成接入设备列表，数据绑定模块基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本申请能够实现自定义虚拟车间的设备布局，从而更全面地获取物理车间的实时信息。