在电力输电系统中,大量铁塔长期暴露在野外环境中,承担着导线张力、风荷载、覆冰载荷等复杂作用力。铁塔结构由成千上万颗螺栓连接而成,这些看似普通的紧固件,实际上是整个输电网络稳定运行的基础。

(无源无线垫片式压力传感器在输电铁塔中的应用 图源:摄图网)
但问题在于,这些螺栓的状态几乎是“不可见”的。风振、温差、腐蚀等因素会导致预紧力逐渐衰减,尤其是在高寒、高风或重覆冰区域,这种变化更加明显。一旦局部连接松动,可能引发结构变形,甚至造成倒塔事故。
目前行业仍主要依赖人工巡检。巡检人员需要定期登塔检查,不仅效率低,而且存在安全风险。更关键的是,这种方式无法提供连续数据,很多问题在发生前是无法被感知的。
也有部分尝试采用传感器进行监测,但传统方案往往依赖供电或布线,在野外环境中难以长期稳定运行。电池更换困难,线路易受环境破坏,使得这些方案难以大规模推广。
无源无线垫片式压力传感器则提供了一种更适合电力场景的技术路径。该传感器将感知功能集成在垫片中,在安装时只需替换原有垫片即可,无需改变结构,也无需额外施工。
其无源特性使其无需电池供电,通过无线方式实现数据读取,特别适合分布广、维护困难的输电铁塔场景。

(无源无线垫片式压力传感器在输电铁塔中的应用 图源:摄图网)
在应用中,运维人员可以通过地面设备远程读取螺栓预紧力状态,无需频繁登塔,大幅降低作业风险。同时,即使在铁塔受风振作用时,也可以获取动态数据,了解实际工况下的受力变化。
通过长期数据积累,可以识别哪些区域更容易出现预紧力衰减,从而优化巡检策略,实现精准运维。
对于电网企业而言,这不仅是一次监测手段的升级,更是从“人巡为主”向“数据驱动”的重要转变。


