在大型结构（如风电塔筒、桥梁、海上平台等）中，螺栓是关键的连接元件，其预紧力的稳定性直接影响结构的安全性和使用寿命。由于长期承受风荷载、振动、温度变化以及环境腐蚀，螺栓的预紧力可能发生衰减或松动，进而影响结构的整体稳定性。传统的螺栓健康监测主要依赖定期人工巡检，但这种方法存在检测效率低、维护成本高、漏检风险大的问题。无源无线螺栓预紧监测系统因其无需供电、免布线的特点，为大型结构螺栓健康管理提供了一种高效、智能的解决方案。
（无源无线螺栓预紧监测系统在大型结构中的应用 图源：摄图网）
应用场景分析
风电塔筒螺栓监测
风电塔筒通常由多个法兰连接而成，法兰螺栓的松动可能导致结构不均匀受力，影响塔筒稳定性。无源无线螺栓传感器可安装在关键法兰螺栓上，实现长期在线监测，保障风电机组的长期安全运行。
桥梁与基础设施螺栓监测
桥梁及其他基础设施的关键螺栓长期承受动载荷和环境腐蚀，松动或断裂可能导致严重事故。无源无线监测系统可实时检测螺栓应力状态，降低突发事故风险。
海上平台与海洋工程设备
海上平台的螺栓受到潮汐、风暴和腐蚀等复杂环境因素影响，传统巡检方式难以覆盖所有部位。无源无线螺栓传感器能够适应海洋环境，实现远程监测，提高运维效率。
无源无线螺栓监测系统的优势
无需供电：无源传感器可在无外部电源的情况下长期运行，特别适用于偏远或难以维护的区域。
免布线安装：避免复杂的布线工作，降低施工成本，提升部署灵活性。
远程无线读取：可通过射频信号非接触式获取螺栓状态，减少人工巡检工作量。
高精度监测：能够检测微小的预紧力变化，避免因松动导致的安全风险。
耐恶劣环境：具备抗电磁干扰、耐高温、耐腐蚀等特性，适用于极端环境。
（无源无线螺栓预紧监测系统在大型结构中的应用 图源：摄图网）
随着结构健康监测（SHM）技术的发展，无源无线螺栓监测系统将在以下方面进一步优化：
提升测量精度，开发更高灵敏度的传感器，以适应不同类型螺栓的监测需求。
结合物联网（IoT），实现螺栓健康状态的实时远程监测，并与智能运维系统集成。
优化传感器封装，提高耐候性，使其能适应更恶劣的环境条件。
无需供电、免布线的无源无线螺栓预紧监测系统，为大型结构的螺栓健康管理提供了一种高效、低维护的解决方案。通过实时监测关键螺栓的预紧状态，可以有效降低维护成本，提高结构的运行安全性和可靠性。随着技术的不断进步，该方案将在风电、桥梁、海洋工程等领域得到更广泛的应用。
