一种GIS快速暂态过电压光学在线监测系统，属于GIS暂态过电压监测领域。本发明针对现有VFTO的在线监测装置需要工作电源，易受GIS现场恶劣电磁环境干扰而造成设备可靠性差的问题。包括：GIS设备外壳上的手孔盖板内侧设置感应电极，外侧对应设置光学电压传感器，光学电压传感器的高压电极连接感应电极，地电极连接手孔盖板；光学电压传感器基于泡克耳斯电光效应感应加载在感应电极与手孔盖板之间的暂态电压；LED光源的载波光信号通过光纤输入至光学电压传感器，光学电压传感器对暂态电压进行电光调制得到调制后光信号，经光纤传送至光电探测器进行光电转换，转换后的电信号经信号处理电路采样解调，得到暂态电压监测采样结果。本发明抗电磁干扰能力强。