本发明提供一种核化工过程的监测系统，包括故障检测与诊断模块，专家系统模块和数据显示模块。故障检测与诊断模块，用于识别出实时的核化工过程数据中的故障数据，并通过分析故障数据，以得到引发故障的变量。专家系统模块，与故障检测与诊断模块连接，用于根据引发故障的变量诊断出故障原因，并输出诊断结果。数据显示模块，与专家系统模块连接，用于显示诊断结果。相应地，还提供一种应用该核化工过程的监测系统的监测方法。该监测系统可准确检测和诊断出核化工过程的异常工况，并进行提前预警。