本实用新型提供了一种用于直接空冷系统的智能在线测温系统，包括：测温单元，用于测量温度，分别设置在直接空冷系统管束上、凝结水联箱和风机间廊道内风机桥架上；温度采集单元，用于采集测温单元的温度信号；信号转换单元，用于将温度采集单元采集到的温度信号进行转换；数据处理单元，用于存储信号转换单元转换的温度数据并对温度数据进行分析报警。本实用新型可以预防直接空冷系统管束被冻结、提高系统的运行经济性；实时监测空冷系统热风回流的状态并报警；分析直接空冷管束的真空严密性、管束的脏污程度；并具有空冷系统运行性能优化分析功能；可为机组优化运行提供实时数据交互。