本发明提供了一种非平稳时间序列的帧数据实时处理方法，包括：接收测试帧数据，根据接收时的本地时间依次保存到网络帧数据队列；对测试帧数据依次进行去网络协议化处理，形成原始帧数据，并将原始帧数据依次保存到原始帧数据队列；对原始帧数据进行单线程或多线程解析处理，并将解析得到的单参数数据保存到结构化单参数队列；读取单参数队列中的数据，当数据个数达到规定数量时将该批数据依据单参数种类进行归类，并将归类后的所有单参数数据表存入时序数据库，时序数据库通过本地时间作为索引对单参数数据表中数据按时间排序。本发明方法使得非平稳时间序列测试帧数据实时转换标准单参数的需求得到了有效的整体方案解决。