针对核电厂在役仪表控制系统在线故障诊断存在涉及面广、风险高以及可能影响核安全的特点。提出基于真实工况仿真实现对故障和缺陷的定位和判断的仪表控制系统故障诊断方法。将真实工况运行参数信号提取作为信号源,注入与真实系统运算和控制逻辑相一致的仿真系统,采用特征值比较和小波变换的数学模型对异常和偏差进行运算,将计算值与经验设定值进行比较,实现故障的诊断。此方法在工程现场得到实施和验证,证明其可行性和有效性。