随着输油泵场站无人化建设的发展，企业对输油泵故障诊断技术的要求也越来越高。目前，被广泛使用的利用机器学习算法进行输油泵故障诊断的方法都只能针对模型训练集中已包含的几类故障进行诊断，在企业的实际使用中，仍会出现其他不包含在训练集中的故障而不能被正确自动识别、诊断。针对上述问题，设计了一种输油泵故障诊断模型自学习框架，通过信号处理技术结合深度学习提取深层故障特征，提高工业现场数据的可分性；通过模糊C均值聚类结合相似度度量判别已知故障和未知故障，对出现的未知故障模式进行识别和记录；利用频繁出现的未知故障数据重训练模型，在原有诊断功能的基础上提高对未知故障的识别、诊断及学习能力。为验证方法的有效性，使用工业现场采集的输油泵数据进行实验，结果表明，现有诊断方法所提出的输油泵故障诊断模型自学习框架能够实现对未知故障的准确识别。