随着轨道交通向着更高速、更重载、更智能的方向发展，对关键基础设施的健康状态进行实时、在线、智能监测的需求日益迫切。传统有线传感器存在布线复杂、维护困难、长期供电受限等瓶颈。无源无线应力+温度复合传感器，作为一种新兴的感知技术，以其免维护、自供能、无线传输、多功能集成等突出优势，正为轨道交通设施的健康监测与安全保障带来革命性的变化。
（无源无线应力+温度复合传感器在轨道交通行业的应用 图源：摄图网）
技术核心：“无源”和“复合”
无源无线应力+温度复合传感器的核心在于“无源”和“复合”。 单个传感器芯片或微型传感单元集成应力/应变与温度感知模块，能同步测量机械应力（应变）和温度两个关键物理量。这对于轨道交通场景至关重要，因为许多结构（如钢轨、桥梁、转向架）的应力状态与温度场紧密耦合，温度变化会引起热应力，影响材料性能。复合测量可有效区分机械载荷与热效应，提供更准确的应力分析。
在轨道交通行业的具体应用场景
钢轨健康监测：
应力监测： 在钢轨关键断面（如焊接接头、曲线段、道岔区）安装传感器，实时监测轨头、轨腰、轨底的动态应力/应变，评估轮轨冲击载荷、疲劳损伤状态，预警潜在的断轨风险。
温度监测： 同步监测钢轨温度，特别是在极端天气下，预防因温度应力过大导致的胀轨跑道隐患。复合数据有助于分析温度与应力的相互作用。
桥梁与隧道结构监测：
在桥梁的关键受力部位（支座、墩台、梁体）和隧道衬砌安装传感器，长期监测结构在列车循环载荷下的应力变化及温度场分布，评估结构长期性能退化、混凝土收缩徐变效应，为预防性维护提供依据。
转向架与轮对状态监测：
将微型传感器集成于转向架构架、轴承座或车轮上，实时监测运行中的动态应力，评估构架疲劳状态。结合温度监测，可对轴承等关键旋转部件的异常温升进行早期预警，防范燃轴、切轴等严重事故。
轨道扣件系统状态监测：
监测扣件（如弹条）的紧固应力是否因振动而松弛，同时监测环境温度对扣件预紧力的影响，确保轨道几何形位的稳定。
受电弓与接触网监测：
在受电弓滑板或接触网线夹处安装传感器，监测受流过程中的动态接触应力与摩擦发热温度，优化弓网关系，保障稳定供电。
应用价值与前景
实现预测性维护： 变“定时检修”为“视情维修”，通过对应力与温度历史数据的趋势分析，精准预测部件剩余寿命，提前安排维护，减少非计划停运。
提升安全等级： 7x24小时不间断监测，实现对结构缺陷、过载、异常温升的早期、快速报警，筑牢安全防线。
优化运营与决策： 积累的海量数据可用于分析线路载荷谱、评估车辆与轨道动态相互作用、优化列车运行速度与调度策略，为线路设计、养护标准制定提供数据支撑。
降低全生命周期成本： 大幅减少人工巡检频次，避免过度维修和灾难性失效造成的巨大损失，综合经济效益显著。
（无源无线应力+温度复合传感器在轨道交通行业的应用 图源：摄图网）
无源无线应力+温度复合传感器，以其独特的优势，精准切中了轨道交通行业对基础设施状态感知的迫切需求。它不仅是监测技术的升级，更是运维理念的革新。随着技术的不断成熟和成本的持续下降，其必将在保障轨道交通运营安全、提升效率、降低成本方面发挥越来越重要的作用，成为轨道交通智能化转型不可或缺的技术之一。
