本发明提供一种基于拉曼光谱的油纸绝缘设备老化诊断方法。本发明通过加速热老化实验获取大量的油纸绝缘老化样品并测量老化样品绝缘纸的聚合度，以建立老化阶段与油纸绝缘老化样本聚合度之间的对应关系，并通过对待测绝缘油拉曼光谱与老化油样拉曼光谱的KNN分析，快速有效的对待测绝缘样品老化阶段进行分类和回归，从而实现对油纸绝缘设备老化情况的实时诊断。本发明诊断方法高效省时，省去了色谱法的预处理工作，不需要对模型进行训练，可实现非接触连续测量；受环境因素影响小,易于实现在线监测。