本申请提供的一种城市地下生活污水实时监测装置及方法，通过获得对城市地下生活污水数据参考定位的实施监测处理，基于实施监测处理中传输的污水监测向量，生成与污水监测向量匹配对应的污水成分矩阵，从而通过城市地下生活污水数据参考定位中关键节点的初始污水成分以及参考污水成分矩阵，来生成监测后的城市地下生活污水数据结果。通过实施监测处理中随机一个传输的污水监测向量，生成对应的参考污水成分矩阵，实现对参考定位污水成分的监测，通过随机一个传输的污水监测向量能够精确地实施监测处理且准确地获得污水成分，提高实施监测处理的可信度；还可以通过参考污水成分矩阵使得监测后的城市地下生活污水数据结果的精确度较高。