在轨道交通这一复杂而高强度的系统中，每一颗螺栓都承载着安全与稳定的关键使命。无论是轨道扣件、车体连接还是信号设备支架，螺栓的预紧力状态直接决定了结构的可靠性与运营的安全性。然而，螺栓松动、疲劳或过载引起的事故屡见不鲜，也让行业对更智能化、更低维护成本的监测手段提出了更高要求。无源无线螺栓预紧力监测技术，正以其独特优势，展现出在轨道交通领域的广阔应用潜力。
（探索无源无线螺栓预紧力在轨道交通的应用潜力 图源：摄图网）
轨道交通系统的紧固件挑战
轨道交通设备长期运行于高负载、强振动、剧烈温差变化的环境之中，关键连接部位的螺栓面临松动、疲劳断裂等多重风险。特别是在以下部位，螺栓健康至关重要：
钢轨与轨枕连接（轨道扣件）
轨道梁与支座连接
列车转向架、车体结构、悬挂系统
信号系统设备支架
高架桥、隧道等土建结构中的金属连接点
由于这些螺栓常处于隐蔽或高空位置，传统人工巡检难度大、效率低，且多数情况下只能做到“事后排查”，难以实现故障的早期预警。
无源无线技术带来的新突破
无源无线螺栓预紧力监测技术通过将微型传感器集成于螺栓结构中，利用外部设备激励读取其响应频率变化，从而判断螺栓是否处于预设的受力状态。传感器无需电池供电、无需布线连接、可免维护使用多年，非常适合轨道交通对“可靠、安全、长期部署”的要求。
主要优势：
零供电、超低维护：不需更换电池，降低轨道沿线设备的维护频率。
无线读取、非接触式通信：高铁、地铁运行时无需停运即可远程检测关键螺栓状态。
结构集成度高：传感器可设计为垫片式、法兰式、螺母式等多种形态，适配轨道交通结构特征。
抗干扰强，适应恶劣环境：适用于强震动、高湿度、高粉尘环境下的长期运行。
典型应用场景分析
轨道扣件系统的实时监测
轨道与轨枕连接松动是引起轨道病害的主要因素之一。通过在扣件螺栓上部署无源传感器，可长期在线监测其预紧状态，防止因松动引发轨道变形、车辆晃动等问题。
列车车体结构与转向架连接件监测
高速列车运行过程中，连接部件长期受反复冲击，容易发生螺栓疲劳。无源传感器可嵌入关键连接件，实现运行状态下的监测，大幅提升安全等级。
高架桥梁结构螺栓健康管理
城市轨道高架段、跨桥段等桥梁结构布线难度大、人工巡检效率低。利用无源无线方案，可以在不破坏结构完整性的前提下完成布设，并实现远程监测。
信号与电力设备支架螺栓防松监控
沿线设备众多、分布广，设备支架螺栓一旦松动可能引发信号异常甚至掉落事故。通过传感器实时监控，可提前预判风险，保障设备安全运行。
（探索无源无线螺栓预紧力在轨道交通的应用潜力 图源：摄图网）
与智能轨道运维系统深度融合
无源无线螺栓监测不仅是一项“感知技术”，更具备与轨道交通“数字化、信息化、智能化”运维系统深度融合的潜力。将传感器网络数据接入智能运维平台后，可实现：
螺栓健康状态可视化
关键节点异常告警
历史数据趋势分析
预测性维修决策支持
这为轨道交通迈向“自主感知、智慧预警”的智能化安全运维提供了坚实基础。
无源无线螺栓预紧力监测技术，正成为轨道交通安全运维体系中不可或缺的一环。它不仅提升了结构监测的效率与可靠性，更推动了轨道行业从“人工经验”向“智能决策”的转型。未来，随着技术的成熟和成本的下降，这项技术将在更多轨道交通场景中落地，为我国乃至全球城市轨道交通系统的安全运行提供新动力。
