本发明公开了一种基于声发射信号的异常检测系统，应用于核反应堆中，涉及核反应堆故障检测技术领域。系统包括设置于核反应堆内预先划分的设备空间中的声发射传感器、设置于设备空间处的数字化处理模块、设置于核反应堆内的集中通信模块，以及设置于核反应堆外的综合诊断模块，其中，声发射传感器设置在设备空间中的工艺设备处，用于接收工艺设备的声发射信号并发送给数字化处理模块进行特征识别；数字化处理模块将识特征别结果经集中通信模块发送到综合诊断模块，由综合诊断模块进行异常分析，确定核反应堆系统是否存在异常情况，上述系统能及时发现核反应堆系统中的异常情况，提高了对核反应堆系统的异常情况的检测能力。