如何有效地提高石油钻采的整体安全性、稳定性,一直是石油工程关注的关键因素。物联网技术具有全面感知、可靠传输和智能处理的特点,可大规模改善石油钻机现场作业的现场数据采集的实时性、准确性和数据传输的可靠性、稳定性。随着石油数字化的不断发展,物联网技术在石油钻采中不断被应用,因而研究采用物联网技术的石油钻机故障检测技术具有重要意义和应用前景。本文通过对石油钻机的基本生产工艺过程及特点、转盘区主要组成设备、设备常见故障及产生机理的研究,结合故障检测的相关技术理论,建立了物联网三层架构系统及硬件支持设备体系,制定了石油钻机转盘区故障检测系统的整体设计方案。依据由安全状态信息采集子系统、传输子系统和故障处理监控中心构成的钻机转盘区故障检测系统物联网三层架构,建立了无线传感器ZigBee、安全状态信息采集RTU、工业以太网交换机、组态软件TIA Portal V13、数据服务器等相关设备构成该系统的硬件平台。基于系统软件的功能需求分析,确立了转盘区故障检测系统应用软件的功能及组成,运用博途软件TIA Portal V13内嵌的WINCC、SQL Server 2008和视频监控软件等对系统软件进行了开发设计;采用贝叶斯理论信息融合算法对转盘区各设备进行工作状态的判断,并将模型和算法代入数据进行具体分析,证明该模型和算法适用于ZJ70DB石油钻机转盘区故障检测系统的应用。应用石油钻机转盘区故障检测系统,可简化对故障的快速、准确处理,减少发生故障的概率,实现石油钻机安全状态监控预警,转盘区故障检测系统具有很好的推广应用前景和经济效益。