在全球能源转型背景下，风电行业正朝着大型化、深海化、智能化方向高速发展。风力发电机，特别是其关键部件，长期在复杂交变的恶劣环境中运行，承受着巨大的机械应力与温差变化。传统的定期巡检和有线监测系统，存在成本高昂、盲区多、实时性差等局限。无源无线应力+温度复合传感器，凭借其无源自供能、无线便捷传输、多参数同步感知的卓越特性，为风电装备全生命周期的健康监测与智能化运维提供了颠覆性的解决方案，是实现风电资产安全、高效、降本运行的关键使能技术。
（无源无线应力+温度复合传感器在风电行业的应用 图源：摄图网）
技术契合性：解决风电监测的核心痛点
风电设备监测面临独特挑战：点位高空分散、环境极端（强风、盐雾、雷暴、低温）、旋转部件多、长期供电困难、布线成本极高。无源无线复合传感器的技术特点完美回应了这些挑战：
无源免维护： 通过环境能量采集（如振动能、旋转动能、温差能、射频能）为微传感单元供电，彻底摆脱电池和线缆束缚，设计寿命可达20年以上，与风机寿命匹配。
无线易部署： 采用无线通信（如LoRa、低功耗蓝牙、专用ISM频段），传感器可灵活粘贴或嵌入到叶片内部、轴承座、螺栓连接等传统难以布线的关键位置。
复合感知： 同步监测应力/应变（反映机械载荷、疲劳、损伤）和温度（反映过热、摩擦、电气故障、结冰），两者数据关联分析，能更准确地诊断故障根源。
在风电行业的核心应用场景
风机叶片健康监测：
应力监测： 在叶片根部、主梁、蒙皮等关键部位布设传感器阵列，实时监测运行中的动态应变分布，感知阵风冲击、不平衡载荷、叶片柔性形变。结合历史数据，可预测疲劳损伤和潜在的微观裂纹萌生。
温度监测： 监测叶片表面或内部温度，用于结冰检测（温度骤降是结冰前兆），以及监测雷击损伤后的局部过热点。复合信息可有效区分机械损伤与环境影响。
传动链关键部件监测：
主轴承与齿轮箱轴承： 在轴承外圈或壳体安装传感器，监测支承部位的动态应力，反映载荷分布异常；同步监测轴承温度，实现对磨损、润滑不良、点蚀等早期故障的双重预警。
齿轮啮合状态： 在齿轮箱箱体关键位置监测振动应力波，结合温度变化，评估齿轮啮合状态、齿面损伤与润滑油温升情况。
塔筒与基础结构监测：
螺栓连接预紧力监测： 在塔筒法兰连接螺栓、基础锚栓上安装微型传感器，长期监测预紧力（应力）是否因长期振动而松弛，这是防止塔筒倒塌的重大安全隐患。温度数据可修正应力测量值，排除热胀冷缩干扰。
结构完整性监测： 监测塔筒筒身、基础环在风载、阵风下的动态应力与温度场，评估结构疲劳寿命和长期沉降、倾斜带来的附加应力。
发电机与电气连接监测：
在发电机关键支撑点监测振动应力，在电气接线端子或母线排连接处监测温度。应力异常可能预示不对中或轴承故障，而温度异常升高是接触电阻增大、连接松动或过载的直接信号，可有效预防电气火灾。
海上风电的特殊价值：
对于难以抵达的海上风机，该技术的免维护优势更为突出。可用于监测水下基础结构的腐蚀疲劳应力、海冰撞击载荷，以及高盐高湿环境下的部件温湿度耦合效应，极大减少昂贵的船基巡检次数。
（无源无线应力+温度复合传感器在风电行业的应用 图源：摄图网）
无源无线应力+温度复合传感器，是解锁风电智能化运维未来的关键钥匙。它将监测的触角延伸至传统手段无法到达的“神经末梢”，让风机从“沉默的巨塔”转变为“会说话的智能体”。随着技术成熟与产业链完善，其必将成为保障风电资产安全、提升运营经济性、助力风电产业高质量发展的核心基础设施，为构建高可靠性、低成本的可再生能源体系奠定坚实的数据基石。
