输电铁塔是电力系统的重要基础设施。铁塔通过大量螺栓连接角钢、节点板和其他结构构件，形成能够承受导线荷载、风荷载及其他环境作用的空间结构。
输电线路往往跨越山区、丘陵、河谷和偏远地区。铁塔数量多、分布广，部分塔位交通不便，高空检查需要专业人员和相应的安全措施。在这样的条件下，如何提高关键螺栓连接的状态掌握能力，是输电线路运维中值得关注的问题。
无源无线智能螺栓通过将预紧力感知与无线读取结合起来，为电力铁塔关键连接的状态监测提供了一种新的思路。
一、铁塔螺栓的风险，往往隐藏在日常运行之中
输电铁塔长期暴露在自然环境中，承受风荷载、温度变化以及线路运行相关的机械作用。不同塔位的地形、气候和运行条件存在差异，部分连接还可能受到腐蚀、装配质量差异或长期服役因素影响。
铁塔螺栓的紧固状态关系到连接部位的受力传递。对于重要节点，如果螺栓预紧力不足或连接状态发生变化，就可能影响连接面的工作状态，需要运维人员及时检查和处理。
目前，电力行业通常采用规范化施工、紧固质量控制、周期性巡检和必要的专项检查来保障铁塔连接可靠性。这些措施是保障输电设施安全的重要基础，但也存在现实限制：铁塔数量大、巡检范围广，人工检查需要投入大量时间；对于高处、偏远或不便接近的位置，检查组织成本更高。
更重要的是，传统巡检通常只能反映检查时的状态，难以持续获取每个关键连接在两次检查之间的预紧力变化。
（电力铁塔螺栓预紧力监测 图源：摄图网）
二、从人工巡检到关键螺栓状态感知
无源无线智能螺栓可以通过智能垫片等形式，将压力感知结构集成到经过设计验证的关键螺栓连接中。
螺栓紧固后，传感结构感知连接压力的变化，并将相关信号通过无线方式传递给外部读写设备。经过标定和数据处理后，系统可以获得预紧力估计值，并记录其随时间的变化。
由于传感节点不需要依赖自身电池持续供电，这种方案有机会减少分散测点的供电和电池维护负担。对于数量较多、位置分散且不适合铺设线路的铁塔连接，具有一定的工程吸引力。
在实际应用中，可以先针对重要节点、特殊环境塔位或巡检成本较高的连接开展试点，再根据试验结果决定是否扩大部署范围。
三、让巡检从普遍检查增加趋势分析
如果关键螺栓具备预紧力状态监测能力，运维人员就可以在初始安装和标定后建立参考状态，并在后续巡检或适当的读取条件下采集数据。
当某个测点出现持续的预紧力估计值变化，系统可以将其标记为需要关注的连接点。工作人员再结合塔位环境、历史检修记录、现场外观检查及其他检测结果，判断是否需要进行复核或紧固处理。
这种模式能够帮助运维人员在大量连接点中识别需要优先关注的位置，让巡检工作拥有更多数据支持。
对于偏远山区、交通不便或人工到达成本较高的输电线路，远程数据读取具有潜在价值。不过，是否能够实现真正的远程监测，取决于读写设备的部署位置、无线读取距离、通信网络覆盖和数据回传方案。仅仅使用无源无线传感器，并不能自动实现跨距离的实时数据传输。
因此，实际系统可以采用便携式读写设备开展现场读取，也可以在经过工程论证后，为重点塔位配置固定读取设施，并通过通信网络将数据上传至运维平台。
四、电力铁塔应用，必须兼顾结构与电气环境
铁塔螺栓数量多、规格不一，连接部位的受力和安装空间也存在差异。智能垫片在替代普通垫片之前，必须经过结构验证，确保其尺寸、强度、刚度和安装方式符合对应连接的要求。
铁塔长期暴露于雨水、湿热、紫外线及腐蚀环境中，传感器还需要具备相应的防护和长期稳定性。对于输电线路附近的高电压环境，应按照具体应用位置评估电气安全、绝缘间距、无线设备部署及相关电磁兼容要求。
此外，铁塔的金属构件可能影响无线耦合和信号读取。不同安装位置的读取效果，需要在实际结构条件下测试，而不能仅凭实验室的自由空间读取距离判断现场性能。
产品研发和应用验证应重点关注传感器承载性能、测量精度、温度影响、长期漂移、抗环境能力以及现场读取可靠性。
（电力铁塔螺栓预紧力监测 图源：摄图网）
五、建立更精细的输电线路连接管理体系
无源无线智能螺栓的应用，不应局限于读取某一颗螺栓的预紧力，而应进一步考虑如何将测量结果融入输电线路运维体系。
例如，为重点铁塔的关键连接建立测点编号，将测量数据与塔位、构件位置、安装记录和检修历史关联起来。通过长期数据积累，运维人员可以了解各测点的变化趋势，并结合现场条件制定更有针对性的复核计划。
对于重要输电设施，这种数据积累还有助于建立更清晰的连接状态档案，为设备全生命周期管理提供补充信息。
需要强调的是，智能螺栓监测并不能取代铁塔既有的巡检制度，也不能单独作为判断铁塔整体安全的依据。它的作用是增加关键连接的状态信息，帮助运维人员更有效地发现异常趋势。
随着输电线路数字化运维不断推进，电力铁塔的监测需求正在从传统的外观检查和周期性维护，逐步向更加精细的状态感知发展。
无源无线智能螺栓通过减少传感节点对电池和供电线路的依赖，为铁塔关键连接的预紧力监测提供了新的技术选择。对于数量庞大、分布广泛、部分位置难以接近的输电铁塔而言，它有望帮助运维人员更有针对性地安排检查工作，为输电设施长期可靠运行提供新的数据支持。
