本发明公开一种基于在线采样数据驱动的精馏过程实时监测方法，旨在根据在线采样数据实时驱动特征变换，从而使用最有代表性的特征实现对精馏塔的运行状态实时监测。具体来讲，本发明方法不采用固定的投影变换向量提取特征，而是利用在线数据实时驱动特征分析与提取。与传统方法相比，本发明方法实施非常简单明了，且几乎没有离线建模阶段。因为离线建模阶段主要涉及标准化处理和基矩阵的计算。其次，本发明方法针对每个在线测量的样本数据，找寻最能区分其与正常工况数据的投影变换向量。从这点上讲，本发明方法提取的特征成分是最利于监测故障数据的。最后，通过一个具体的实施案例，验证本发明方法在精馏塔过程实时监测上的优越性。