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行业背景

目前，我国石油钻井井架有1000多部，井架作为钻机系统的关键设备，其承载能力直接关系到生产的安全。在长期生产过程中，由于运输、拆装、超载、腐蚀等多方面的因素，这些损伤和缺陷使井架的承载能力低于原始的设计，导致不能满足设计的要求。而且井架在出厂的过程中也都需要做承载力试验。应力试验是石油井架检测的主要项目之一，是井架承载能力的主要测试方式。

由于石油井架属于大型钢结构系统，如果采用传统有线的方式，系统安装繁琐，工作量大，测量精度受环境及导线长度的影响，测试周期较长。无线应变测量系统比常规传统的有线系统更便捷、可靠性更高、低功耗、测试精度高、稳定性强等优点，适合在石油井架现场测试中使用。

行业规范

《石油钻机和修井机井架承载能力检测评定方法及分级规范》

本标准规定了石油钻机、修井机井架检测项目及内容，检测设备，应力测试、承载能力评定、分级及报废准则、检测评定周期、测评报告的编写。

本标准适用于石油钻机和修井机用井架，其他石油作业机用井架亦可参照执行。

系统特色

基于无线网络的石油井架应变测量系统不仅摆脱了线缆的束缚，免除了繁重的电缆运输和连接工作，而且提高了测试的效率，缩短了试验周期，节省了大量的人力、物力，同时也提高了整个系统的测量精度和可靠性。系统安装方面，使用快捷。美国BDI无线应变测量系统是专为石油井架等大型结构量身打造的一套无线应变测量系统。

• -系统采用全桥应变传感器、全钢外壳，IP等级可达IP67；
• -传感器安装、拆卸方便快捷，采用智能接头，快速识别且可多次重复使用；
• -系统安装连接方便，快捷，易于操作；
• -无线信号采集节点，充满电可连续工作40小时，IP等级可达IP65；
• -系统可进行动静态试验，动态采样频率可达1000Hz；
• -系统软件可自动识别硬件、实时显示数据、支持Labview编程。

系统架构

无线采集节点与无线基站之间的连接（无线）

全桥应变传感器与无线采集节点之间的连接（有线）

传感器在石油井架测点布置

系统介绍

 4通道无线智能采集节点STS4-4-IW3

模块化坚固设计，适用于现场恶劣环境

智能传感器接头，即插即用

锂离子电池供电，支持约40小时的测试时间

全通道集成温度测量

24位ADC，采样率高达1kHz

带有线以太网备份的标准802.11b/g/n无线通信

无线基站STS4-WBS

长续航、可充电的锂离子电池

防水和坚固外壳能够在恶劣环境中长期使用

使用三脚架安装，以便在PC端和STS4硬件之间进行合适的现场放置

管理多达128个STS4节点

应变传感器ST350

350Ω惠斯通全桥应变传感器

应变范围±4,000 µε

设计防护等级超过IP67

满足现场快速安装要求

可重复使用

数据采集软件STS-LIVE

简单直观的用户界面，无需编程

跟踪硬件性能和电池寿命

可选采样率和测试持续时间

具有强大图形功能的实时数据查看

现场案例

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