在工程设施日益复杂化、自动化、智能化的今天,传统紧固件的状态监测手段已经难以满足高效、安全、精准运维的需求。无源无线智能螺栓作为新一代紧固连接健康监测技术,凭借其“免布线、无供电、高可靠、易集成”等优势,正在轨道交通、风电、桥梁、隧道、核电等多个关键领域加速应用,成为结构安全保障的重要一环。
(无源无线智能螺栓优势及应用 图源:摄图网)
什么是无源无线智能螺栓?
无源无线智能螺栓,是在传统螺栓基础上集成了无源传感器模块与无线通信单元的一体化产品。通过测量螺栓预紧力、轴向应变、温度等参数,实时反映连接件的健康状态。
其“无源”特点意味着无需电池或外部电源,依靠外部激励(如射频能量或电磁耦合)完成数据激发与读取;“无线”意味着无需通信线缆,可远程采集信号,特别适用于隐蔽、危险或大范围分布的结构环境。
无源无线智能螺栓的核心优势
零供电、零维护
螺栓内部的无源传感单元无需电池驱动,不存在电量衰减和电池更换问题,真正实现“免维护”运行,特别适合服役周期长、维护难度大的结构应用。
无线读取,布设灵活
采用射频激励方式进行数据采集,无需布线,安装快捷灵活,尤其适用于空间狭窄、无法穿线的复杂环境。
结构一体化,可靠性高
传感器嵌入或集成于螺栓本体,不影响原有结构强度,具备抗振、抗冲击、耐高温等能力,能够长期稳定工作于严苛工况。
实时预警,智能运维
结合智能网关与数据平台,可实现远程监测、状态识别与预警分析,为运维策略提供数据支撑,从“定期检修”走向“按需维护”。
多参数复合感知
可同时监测预紧力、温度、变形等多个物理量,增强对螺栓状态的综合感知能力,提升结构健康评估精度。
典型应用场景
轨道交通
高铁、地铁等轨道交通线路中存在大量连接螺栓,传统人工巡检费时费力且存在疏漏风险。通过部署无源无线智能螺栓,可实现对轨枕、扣件、连接板等关键部位的长期在线监控,提升安全等级。
风电塔筒
风电机组塔筒连接处螺栓数量多、位置高、运维难度大,尤其在海上风电场中,无源无线方案具备显著优势,可有效保障风机结构稳定运行,降低检修成本。
桥梁与隧道
对桥梁连接结构、隧道支护系统等的长期健康监测尤为重要。无源无线智能螺栓具备低干扰、抗腐蚀的特点,适合在这些结构中部署实现全天候安全监管。
核电与高压设备
在核电站、输电塔等高辐射、高压或密封环境中,传统人工检测不可行,而无源无线技术可以在无需接触和供电的条件下完成监测任务,确保设备长周期可靠运行。
(无源无线智能螺栓优势及应用 图源:摄图网)
无源无线智能螺栓作为智慧基础设施的重要传感节点,正在推动传统连接件迈向智能化、可视化和数字化。它不仅解决了“看不见、摸不着、管不好”的螺栓状态监测难题,更为关键结构提供了全天候、全生命周期的健康保障。在“数字工程”和“智能运维”的浪潮下,无源无线智能螺栓正处于快速发展通道,未来可期,值得重点关注与布局。