本发明公开了一种基于多传感器融合技术的四氢噻吩浓度的在线检测方法及系统，该检测系统包含：主管道，其两端分别设置有：前部气体切换阀和后部气体切换阀，该前部气体切换阀的前端与天然气进气管道连接，该后部气体切换阀与天然气排出管道连接；流量控制模块，其设置在前部气体切换阀和后部气体切换阀之间；检测模块，其设置在流量控制模块和后部气体切换阀之间；温度控制模块，其设置在主管道的外壳上；处理器，其与检测模块、温度控制模块、流量控制模块、前部气体切换阀和后部气体切换阀均通过总线连接。本发明的方法通过多传感器综合直接测量与算法补偿的方式，具有检测选择性好，检测精度高，能够进行实时监测，实时报警等优点。