【摘要】：隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,陸地資源不斷減少甚至枯竭,海洋資源越來越受到人們的重視。另一方面,深海開發(fā)技術(shù)水平經(jīng)過長期技術(shù)積累也有了顯著提高,人類開始大規(guī)模開發(fā)利用海洋資源,海洋資源開發(fā)利用已成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要一部分。面對這一發(fā)展趨勢,戰(zhàn)略資源富鈷結(jié)殼礦石開采意義重大,在商業(yè)化開采之前,規(guī)�；烩捊Y(jié)殼采樣機(jī)研制顯得格外重要。本文以實際工程深海采樣機(jī)研制為背景展開局部研究,即深海采樣機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)研究,為整個采樣機(jī)研制提供了支撐服務(wù),也為其他類似監(jiān)控管理系統(tǒng)提供了有效參考。本文介紹了深海采樣機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)的整體架構(gòu),分析了采樣機(jī)水面監(jiān)控系統(tǒng)的功能與總體設(shè)計。在Windows系統(tǒng)環(huán)境.NET Framework 4.0平臺框架下,結(jié)合Visual Studio、Modbus Slave等開發(fā)工具或輔助開發(fā)工具,使用C#語言及WSMBT等類庫,基于可視化界面與數(shù)據(jù)庫交互編程方法,進(jìn)行富鈷結(jié)殼采樣機(jī)的設(shè)計與開發(fā)工作。本文研究的深海采樣機(jī)主要由水下采樣機(jī)本體及水面多個輔助通信設(shè)備組成,包括遠(yuǎn)程控制盒、高壓控制柜、母船航向儀、絕緣監(jiān)測儀,眾多通信設(shè)備由水面控制中心進(jìn)行單元系統(tǒng)集成和任務(wù)分配管理。由監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件連接多個通信設(shè)備,實現(xiàn)采樣機(jī)運行狀態(tài)等多參數(shù)監(jiān)測報警,以及深海采樣機(jī)水下行走、自動定向等運動控制功能,最終完成深海底規(guī)模化富鈷結(jié)殼礦石采掘任務(wù)。針對遠(yuǎn)距離實時性、多設(shè)備異類、通信量大等通信問題,采用Modbus串口/網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點的混合通信技術(shù),實現(xiàn)了多設(shè)備異類復(fù)合通信,采用雙下位機(jī)雙通道實時通信方案,有效提高了復(fù)雜環(huán)境下整個系統(tǒng)通信的快速性及穩(wěn)定性。最后,通過對深海采樣機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真測試、現(xiàn)場單項測試、系統(tǒng)集成與聯(lián)合調(diào)試試驗,試驗結(jié)果與預(yù)期效果一致,驗證了本監(jiān)控管理系統(tǒng)的可行性、有效性和可靠性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD424
【圖文】：

而陸地資源正在不斷減少，部分礦產(chǎn)資源甚至面臨著枯竭的礦產(chǎn)資源已不能滿足人們的需求，世界各國紛紛將目光對于海洋資源的開發(fā)、利用關(guān)系到國家的安全和長遠(yuǎn)發(fā)展資源、油氣資源和礦產(chǎn)資源[7][8]，如礦產(chǎn)類鈷結(jié)殼、猛結(jié)殼、鎳、鈷、鋒、銀、金等重要稀有金屬元素，在機(jī)械制造、工、電子電池及軍事工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[9][10]，很可類礦石儲藏量大，目前探明的大洋海底富鈷結(jié)殼的總儲量億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地的儲量[11]。，據(jù)國土資源部報道，我國通過與國際海底管理局簽訂勘獲得一塊面積為 3000 平方千米的富鈷結(jié)殼礦區(qū)[12]（圖 1-1）的開采已完成所有法律程序，截至 2017 年，中國在國際海采礦權(quán)利，礦區(qū)里的各種資源即是寶貴的財富，能夠滿足要的商業(yè)價值和戰(zhàn)略意義，為了使這些資源能夠造福于人專業(yè)技術(shù)人員去合法研究與勘探開發(fā)[13]。

圖 1-2 韓國采樣車及工作示意圖圖 1-3 SMD 深海采礦車SMD 公司是世界上第三大深海機(jī)器人供應(yīng)商，從 2007 年到 2015 年，該公年為鸚鵡螺礦業(yè)公司設(shè)計和建造了世界上第一臺商業(yè)深海采礦車設(shè)備[3

4圖 1-3 SMD 深海采礦車D 公司是世界上第三大深海機(jī)器人供應(yīng)商，從 2007 年到 2015 年，鸚鵡螺礦業(yè)公司設(shè)計和建造了世界上第一臺商業(yè)深海采礦車設(shè)時設(shè)計制造了配套的遠(yuǎn)程操作、發(fā)射和回收深海采礦車的智能設(shè)備備主要由主切割機(jī)、輔助切割機(jī)和集礦機(jī)組成，重量超過 310 噸，目前是世界上功率最大的深海采礦設(shè)備，能夠在 2000 米深度海業(yè)，將于 2019 年首次進(jìn)行深海礦物開采作業(yè)。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何興印;;研究智能化通信監(jiān)控管理系統(tǒng)[J];建材與裝飾;2018年46期

2 蔡運j;;實驗室監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];科技廣場;2016年11期

3 王宴平;呂林寶;;門式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];上海鐵道科技;2016年04期

4 滕啟斯;;門座起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的試驗驗證[J];起重運輸機(jī)械;2015年12期

5 王少林;劉公明;陶亮;;智能路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J];智能建筑電氣技術(shù);2015年02期

6 高金花;;安全監(jiān)控管理系統(tǒng)在門式起重機(jī)中推廣探討[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2014年02期

7 鄒建森;;探討機(jī)場安防綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2014年03期

8 李福森;;架橋機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的試驗驗證[J];起重運輸機(jī)械;2013年08期

9 樓勇;;關(guān)于塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)安裝使用管理現(xiàn)狀的分析[J];建筑安全;2013年10期

10 李葉妮;江小霞;林少芬;;基于C#技術(shù)的船舶監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計[J];船舶工程;2008年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙勇;;數(shù)字媒體監(jiān)控管理系統(tǒng)在選廠的應(yīng)用[A];2010'中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2010年

2 徐安立;姚宇新;;微機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)在城市供水事業(yè)中的應(yīng)用與展望[A];中國電工技術(shù)學(xué)會水工業(yè)電工專委會第一屆第二次年會暨技術(shù)交流會論文集[C];2001年

3 張廣軍;宋彤君;;電力監(jiān)控管理系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用[A];第18屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 畢虹;王振宇;;消防監(jiān)控管理系統(tǒng)的總體框架及其實現(xiàn)目標(biāo)研究[A];2013年4月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

5 吳雪蓮;王維佳;喻青;吳婷;;基于無線網(wǎng)絡(luò)的起重機(jī)運行安全監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

6 史蘇安;王錦華;張志剛;;大型礦井綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[A];第十六屆全國煤炭自動化學(xué)術(shù)年會、中國煤炭學(xué)會自動化專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

7 吳雪蓮;王維佳;喻青;吳婷;;基于無線網(wǎng)絡(luò)的起重機(jī)運行安全監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計[A];2012年全國冶金安全環(huán)保暨能效優(yōu)化學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

8 路偉逢;吳峰;;淺析礦井電力監(jiān)控管理系統(tǒng)[A];第18屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

9 徐安立;姚宇新;;微機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)在城市供水事業(yè)中的應(yīng)用與展望[A];中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會第四屆理事會第一次會議論文集[C];2002年

10 盧曉春;吳晶;葉翠安;;基于GPRS通信的船舶燃油監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第四屆廣東海事高級論壇論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 周貴勤 盧潔葵 王席傳;移動信息化保平安[N];人民郵電;2005年

2 記者 杜國平;全省涉密計算機(jī)違規(guī)上網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺建設(shè)會在漢召開[N];漢中日報;2010年

3 原興勝;新疆克拉瑪依立項《城市LED路燈數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)》[N];中國建設(shè)報;2010年

4 鐵錚;山東移動項目監(jiān)控管理系統(tǒng)正式運行[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2004年

5 王曉雁　李香;嶗山依托GPS/GIS監(jiān)控管理系統(tǒng)提升監(jiān)管效能[N];中國工商報;2010年

6 鄒積隆 水健;涂裝電腦監(jiān)控管理系統(tǒng)通過驗收[N];中國船舶報;2004年

7 記者 鄭曉強(qiáng);廈門全面啟用交通技術(shù)監(jiān)控管理系統(tǒng)[N];福建日報;2010年

8 首席記者 齊澤萍;我省科技治超有望實現(xiàn)技術(shù)新突破[N];山西經(jīng)濟(jì)日報;2013年

9 ;NetGain監(jiān)控管理系統(tǒng)效力容災(zāi)應(yīng)用[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2006年

10 本報通訊員 李彥鋒　劉佳;GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度[N];人民鐵道;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高興;INDRA雷達(dá)監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2019年

2 張志強(qiáng);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚智能監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2019年

3 董東磊;深海富鈷結(jié)殼采樣機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2019年

4 黃偉明;交通技術(shù)監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2016年

5 王麗;內(nèi)蒙古華儀風(fēng)能監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2018年

6 郭穎;監(jiān)控管理系統(tǒng)Web前端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2019年

7 陳祥海;基于MQTT協(xié)議的重組竹生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2019年

8 雷曉鈺;課堂監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2019年

9 宋家來;面向分時租賃的智能充電樁控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

10 張振鵬;配電站監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

本文編號：2796035