轨道扣件是轨道结构的重要组成部分，负责将钢轨牢固固定在轨枕上，保证列车运行的平稳与安全。扣件螺栓预紧力的稳定性直接关系到轨道的几何尺寸保持、轨道结构的抗振能力以及轨枕和钢轨的寿命。
然而，在长期服役过程中，扣件螺栓会因列车荷载冲击、环境温差变化、振动疲劳等因素出现预紧力衰减或松动，如果不能及时发现，可能引发轨道移位、扣件损坏甚至脱轨等严重事故。
传统检测方法依赖人工巡检和力矩检测，存在以下问题：
检测效率低：需要人工逐个检测，效率难以满足大规模线路运维需求。
实时性不足：巡检周期长，难以及时发现突发性松动。
安全风险高：巡检需进入轨道作业面，受列车运行和天气影响大。
（无源无线垫片传感器实时监测轨道扣件预紧力 图源：摄图网）
无源无线垫片传感器技术特点
无源无线垫片传感器是一种将传感元件直接嵌入扣件螺栓垫片中的智能化监测装置，通过感知螺栓夹紧压力的变化来判断预紧力状态，并将数据通过无线方式传输至读写设备。
主要特点：
零供电：依靠外部读写器激励工作，无需电池，免维护。
结构融合：与普通垫片形态一致，可直接替换安装。
实时无线读取：支持在列车通过间隙快速采集数据，无需拆卸螺栓。
适应恶劣环境：耐高低温、抗冲击、耐腐蚀，满足轨道环境长期使用要求。
在轨道扣件预紧力监测中的应用价值
快速筛查松动扣件
通过沿线布置手持式或车载式读写设备，可在列车运行间隙快速巡检整段轨道，发现预紧力不足的扣件，精准定位维护目标。
动态运维决策
结合轨道健康监测系统，建立扣件预紧力数据库，通过趋势分析提前预判松动风险，优化检修计划。
减少人工与封锁时间
由于检测速度快，可减少轨道封锁时间，降低人工高危作业比例。
延长轨道结构寿命
维持扣件在合理预紧力范围内，有助于减少钢轨与轨枕的相对位移和冲击，延长结构寿命。
（无源无线垫片传感器实时监测轨道扣件预紧力 图源：摄图网）
典型应用场景
高速铁路与城际铁路：确保高速列车运行中的轨道几何状态稳定。
城市轨道交通：提高地铁、轻轨的扣件运维效率，减少运营中断。
重载铁路：在高轴载、大冲击环境下，实时监测扣件状态，防止结构疲劳过快。
未来，无源无线垫片传感器可与轨道交通的智能检测车和线路物联网系统融合，实现全线实时监测、大数据分析与预测、无人化运维，无源无线垫片传感器的应用，正在将轨道扣件从“被动维护”转向“主动监测”，不仅提升了轨道运营安全系数，也显著降低了运维成本，为智能化铁路运维奠定了基础。
