在大型装备和基础设施中，最难监测的往往不是显而易见的结构，而是那些被包裹、封闭或高风险的“隐蔽部位”。例如，风电塔筒法兰、桥梁连接螺栓、化工设备高压接口、轨道扣件系统等。这些地方一旦出现松动或应力异常，往往无法通过肉眼或常规检测手段及时发现。它们处在无人可见、难以触达的位置，却承担着巨大的安全风险。
传统监测手段，如应变计、应力传感器或光纤传感系统，在这些环境中存在诸多限制。它们需要布线、供电或维护，安装空间要求高，环境适应性有限。一旦设备封装完毕或运行环境恶劣，传感器就难以发挥作用。这使得“隐蔽部位实时监测”长期成为工程安全领域的技术瓶颈。
（隐蔽部位也能实时监测？无源无线垫片传感器的智能突破 图源：摄图网）
无源无线技术：从不可能到可实现
无源无线垫片传感器的出现，正是在这个背景下诞生的技术突破。顾名思义，“无源”意味着无需供电，“无线”意味着无需布线。它把传感、数据采集与信号传输集成在一个结构垫片中，通过射频原理实现非接触的读取。
其工作原理可以简单理解为：垫片内部嵌入了一个微型谐振电路。当螺栓预紧力发生变化时，谐振频率随之漂移，外部读取设备只需扫描频率变化，即可推算出螺栓的受力状态。整个过程不依赖电池，也无需拆装或连接任何线缆。
与传统应变计相比，它的安装位置更灵活，耐高温、耐腐蚀性更强，可以长期服役在密封、潮湿或振动环境中。这让“隐蔽部位的实时监测”成为现实。
隐蔽监测的典型场景
在风电领域，塔筒法兰处螺栓数量多、分布密、受风振与温差影响大。无源无线垫片传感器可安装在关键法兰螺栓上，实时反映连接状态，一旦出现松动或异常受力，可通过读取系统快速定位。这种实时监测能力，能有效预防风电机组塔架松动导致的安全事故。
在桥梁和大型钢结构中，该技术可用于监测高强螺栓的受力状态。由于桥梁节点往往处于高空或封闭空间，传统人工巡检既危险又低效。采用无源无线传感器后，可定期通过远程射频扫描掌握螺栓健康状况，支持结构健康监测系统的自动化升级。
此外，在化工设备、核电装置或轨道交通领域，无源无线垫片传感器同样具备优势。它能够在高压、高温、强电磁环境下工作，不会引发安全隐患，也不会影响原有结构强度。这种适应性，使其具备广泛的工程推广潜力。
智能化趋势下的技术价值
从更高的维度看，无源无线垫片传感器不仅是一种监测工具，更是智能运维体系中的数据入口。通过无线读取设备，可以快速收集螺栓应力数据，并上传至云端平台。结合大数据分析与AI算法，运维人员能够对螺栓松动趋势进行预测，提前制定检修计划，实现从“定期维护”向“状态维护”的转变。
在工程安全领域，这种转变意义重大。过去，螺栓监测更多依赖人工巡检或定期检测，既费时费力，又存在遗漏风险。而无源无线垫片传感器让设备“自己说话”，通过数据的方式实现主动预警，大幅提升了安全管理的精度与响应速度。
（隐蔽部位也能实时监测？无源无线垫片传感器的智能突破 图源：摄图网）
隐蔽部位的实时监测，一直是工程安全中最难攻克的技术难题之一。无源无线垫片传感器的出现，为这一问题提供了真正可行的解决方案。它突破了供电与布线的限制，将传感器“嵌入”到结构之中，实现了隐蔽部位的智能感知和长期监测。
从风电、桥梁到化工装备，从运维安全到结构健康管理，这项技术正在重塑工程监测的底层逻辑。它让那些“看不见”的地方，终于能够被实时感知；让设备从“被动运维”走向“主动感知”。未来，随着成本下降与标准化推进，无源无线垫片传感器有望成为工业与基础设施智能化升级的关键环节。
