在轨道交通系统日益复杂、运行强度不断加大的背景下，基础结构安全的重要性愈发凸显。其中，螺栓作为轨道交通桥梁、轨枕、接触网支柱以及列车结构中不可或缺的连接部件，其预紧力状态直接关系到整套系统的结构稳定性和运营安全。然而，传统的人工巡检与有线监测手段，在面对大规模、高密度的螺栓分布时，往往面临布线难、维护成本高、响应不及时等难题。
（无源无线智能螺栓赋能轨道交通 图源：摄图网）
传统监测手段的局限性
目前，轨道交通领域对螺栓状态的监测仍多依赖人工巡检、扭矩检测和应变计等方式。虽然这些手段具备一定的可靠性，但存在以下突出问题：
检测频率低：人工巡检周期长，难以及时发现螺栓松动等隐患。
覆盖范围受限：复杂环境（如隧道、桥梁、列车底部）不易进入检测。
数据缺乏连续性：难以实现实时监控与趋势判断，容易错过潜在风险的预警窗口。
高成本布线：传统有线传感器部署繁琐，尤其在长距离铁路线路上更显低效。
因此，轨道交通行业迫切需要一种更智能、高效、可规模部署的螺栓监测解决方案。
无源无线智能螺栓：低功耗与高集成的结合
无源无线智能螺栓，集成了微型化传感器模块、螺栓结构与无线通信天线，无需外部供电即可实现对螺栓预紧力状态的实时感知与数据传输。这一创新技术具备以下显著优势：
无需供电，免维护运行：依靠外部激励信号（如射频能量）驱动传感器工作，彻底消除了电池寿命与更换带来的维护压力。
无线通信，部署灵活：无需布线，即可实现远程读数和集中管理，特别适用于长距离铁路线路和高空、高危作业区。
嵌入式结构设计：传感器集成于螺栓本体或垫片中，既不影响原有结构，也便于安装替换。
数据可视化管理：结合物联网平台，可实现螺栓健康状态的可视化展示、自动预警和趋势分析。
在轨道交通中的典型应用场景
轨道桥梁节点连接
桥梁结构频繁承受列车震动与环境温差的变化，螺栓预紧力容易松动。通过部署无源无线智能螺栓，可实现对关键连接节点的长期在线监测，提前预警结构松动隐患。
轨枕与钢轨连接
轨枕螺栓密集、数量庞大，一旦松动将影响轨道稳定性和乘坐舒适性。采用智能螺栓，可替代周期性人工巡检，做到持续性状态感知。
接触网支柱与设备固定
轨道电力设备多位于户外、架空等不易接近区域。无源无线传感方案，能在不影响设备运行的情况下完成安装与监测，提高检修安全性。
动车组与高铁车辆结构连接
高速列车震动剧烈，对螺栓紧固要求更高。智能螺栓技术能够辅助运营单位进行状态评估与维修决策，保障列车运行安全。
（无源无线智能螺栓赋能轨道交通 图源：摄图网）
推动运维模式转型升级
通过部署无源无线智能螺栓，轨道交通行业可实现由“被动式检修”向“主动式维护”的转变，具体体现在：
风险可控：及时掌握关键结构紧固状态，防患于未然；
运维高效：减少人力依赖，提高检查效率；
成本优化：长期运行中，降低维护频次和材料更换成本；
数据驱动：积累结构健康数据，为结构寿命预测和维保策略优化提供支撑。
随着城市轨道交通和高速铁路不断拓展，结构安全已成为可持续发展的关键课题。无源无线智能螺栓，不仅能够提升螺栓监测的精准度和覆盖面，更在推动轨道交通走向“数字化、智能化、安全化”运维方面发挥着关键作用。
