风电塔筒作为整台风机的承载主体,其结构安全直接决定整机运行的可靠性。在塔筒分段连接处,大量高强螺栓通过法兰结构将上下塔筒紧固成整体。这些螺栓数量多、分布密集,长期承受风载引起的微动载荷以及塔筒自重偏心带来的周期性应力。
在实际运行中,塔筒结构并非完全静止,而是在风作用下持续发生微幅摆动。这种长期微动会逐步影响螺栓预紧力状态,使其产生缓慢衰减。一旦局部连接预紧力下降,就可能引发载荷重新分配,加速疲劳损伤,甚至影响整体结构安全。

(螺栓监测:风电塔筒法兰连接 图源:摄图网)
但问题在于,这一过程几乎是不可见的。
塔筒螺栓监测长期依赖人工巡检与定期复紧,但这种方式存在明显局限。一方面,塔筒高度通常在百米级以上,高空作业本身就存在较高风险;另一方面,螺栓数量庞大,人工逐点检测成本极高,很难做到全量覆盖。更关键的是,这种方式只能获取静态状态,无法反映风机运行过程中的真实受力情况。
也就是说,行业长期处于一种“看得到结果,看不到过程”的状态。
针对这一问题,无源无线垫片式压力传感器提供了一种更具工程落地意义的解决路径。该方案将传感器直接集成在垫片结构中,在安装时仅需替换原有垫片即可完成部署,无需对原有法兰结构进行任何改造,也无需额外布线或供电系统。
其核心优势在于“无源”与“无线”的结合,使其可以长期嵌入螺栓连接结构中稳定工作。在塔筒法兰这种大规模螺栓分布场景中,这种部署方式几乎不增加施工复杂度,却可以直接赋予连接结构实时感知能力。

(螺栓监测:风电塔筒法兰连接 图源:摄图网)
在实际应用中,运维人员可以通过无线方式远程读取螺栓预紧力变化情况,即使风机处于正常运行状态,也可以获取数据。这一点非常关键,因为塔筒螺栓的受力变化往往发生在运行过程中,而不是停机状态。
随着时间推移,这些连续数据可以形成完整的变化趋势,从而帮助判断哪些区域存在预紧力衰减风险,实现从“定期巡检”向“状态监测”的转变。
对于风电行业而言,这不仅是监测手段的升级,更是运维模式的变化。


