随着天然气等清洁能源需求的持续增长，燃气运输作为能源供应链的重要环节，面临着高温、高压、复杂环境监测的诸多挑战。无源无线传感器技术以其无需电池、低功耗和远程监测的特点，为燃气运输提供了更高效、更可靠的解决方案。本文将探讨无源无线温度、压力传感器在燃气运输中的应用及其优势。
（无源无线温度、压力传感器在燃气运输上的应用 图源：摄图网）
燃气运输的挑战
高温高压环境
燃气运输管道内通常承受高达数百摄氏度的温度和数十兆帕的压力。传统传感器在这种极端条件下使用寿命有限，维护困难。
安全风险高
运输过程中可能因泄漏、管道变形等导致安全事故，因此需要对管道的温度、压力进行实时监测。
分布广、管理复杂
燃气运输网络覆盖范围广，传统有源监测设备受电池寿命和维护成本的限制，难以实现大规模、低成本布置。
无源无线传感器的技术特点
无源无线传感器通过外部电磁波供电，具备以下优势：
无需电池：传感器通过微波获取能量，不受电池寿命限制。
耐高温高压：传感器的核心部件（如谐振结构）可采用高性能材料（如陶瓷或硅基材料），耐受极端环境。
远程无线读取：通过无线方式采集数据，避免复杂布线，适合分布式监测。
高可靠性与长寿命：无源设计减少了活动部件，提升了传感器的可靠性和使用寿命。
无源无线温度、压力传感器在燃气运输中的应用场景
管道实时监测
无源无线传感器可以嵌入到燃气运输管道的关键节点，对温度和压力进行实时监测：
温度监测：确保燃气在运输过程中保持在安全温度范围内，防止因过热引发的设备损坏或燃气分解。
压力监测：检测管道内的压力波动，及时发现可能的泄漏或异常，保障运输安全。
阀门与接头监控
无源传感器可安装在燃气阀门、接头等易出现故障的部位，监控局部压力和温度变化，提前预警密封失效或异常情况。
储罐与运输容器管理
在液化天然气（LNG）运输中，无源无线传感器可用于监测储罐内的温度和压力，确保燃气储存条件符合规范。
在运输车辆中实现对燃气罐体状态的动态监控，提高物流安全性。
泄漏检测与定位
配合无源传感网络，当管道出现泄漏时，传感器可以实时检测异常压力变化，并通过无线方式上传数据，迅速定位问题区域。
（无源无线温度、压力传感器在燃气运输上的应用 图源：摄图网）
无源无线传感器的优势总结
提升安全性：实时监控温度和压力，预警潜在安全隐患，降低事故风险。
降低运维成本：无需更换电池或频繁维护，减少人力物力投入。
适应复杂环境：在高温、高压、腐蚀性强的环境中表现优异，满足燃气运输的特殊需求。
实现智能化管理：结合大数据平台，传感器数据可用于管网优化、趋势分析和故障预测，提升整体运营效率。
随着物联网、5G和低功耗无线技术的发展，无源无线传感器将在燃气运输中得到更广泛的应用。未来，这类传感器不仅能够采集温度和压力数据，还可以与智能控制系统结合，实现自动调节管道压力、优化运输效率。此外，更多耐高温、耐腐蚀的新材料和小型化设计的普及，将进一步拓展其在能源行业的应用场景。
