發(fā)布時(shí)間：2021-10-14 16:15

　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)的陸上資源已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展所帶來(lái)的巨大需求，所以，對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)變的非常重要。然而我國(guó)在海洋工程相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)跟發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大的差距，特別是在水下管道鋪設(shè)及管道回接技術(shù)方面。因此課題依據(jù)中國(guó)海洋石油工程股份有限公司所承擔(dān)的課題——“數(shù)顯式法蘭測(cè)量?jī)x項(xiàng)目”，目的是研制出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，用于為立式海管回接預(yù)制膨脹彎提供所需要的計(jì)算參數(shù)，即測(cè)量水下立式海管兩個(gè)法蘭端面中心的相對(duì)位置和管線的相對(duì)角度。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外水下測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和研究，分別介紹了當(dāng)前主要的測(cè)量技術(shù)方法水聲測(cè)量和GPS測(cè)量定位以及對(duì)當(dāng)前的拉繩測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)的分析。同時(shí)綜合課題技術(shù)指標(biāo)要求，提出了用于水下立式海管位姿測(cè)量的數(shù)顯式法蘭測(cè)量?jī)x系統(tǒng)的總體方案，具體分為機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和管道位姿算法以及上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。論文對(duì)測(cè)量?jī)x的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用十字托結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平角度測(cè)量，通過(guò)拉桿進(jìn)行俯仰角度的測(cè)量。同時(shí)設(shè)計(jì)了用于立管夾持的底座機(jī)構(gòu)，為了便于實(shí)驗(yàn)研究以及增大測(cè)量?jī)x的使用范圍，設(shè)計(jì)了一種用于水平管道的底座�？紤]到設(shè)備用于水下環(huán)境，設(shè)計(jì)了基... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題來(lái)源、目的以及意義
    1.3 立式海管位姿測(cè)量技術(shù)方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水聲測(cè)量方法
        1.3.2 GPS 測(cè)量方法
        1.3.3 其他水下位姿測(cè)量方法
    1.4 拉繩測(cè)量系統(tǒng)現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 法蘭測(cè)量?jī)x總體案設(shè)計(jì)及分析
    2.1 引言
    2.2 總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 主要技術(shù)指標(biāo)
        2.2.2 總體方案
        2.2.3 作業(yè)過(guò)程方案
    2.3 測(cè)量?jī)x總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)組成
        2.3.2 法蘭測(cè)量?jī)x本體
        2.3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)主體設(shè)計(jì)
        2.3.4 基座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 主控制器
        2.4.2 傳感器的設(shè)計(jì)選用
    2.5 本章小結(jié)
第3章 水下海管位姿算法研究
    3.1 引言
    3.2 立式海管位姿算法詳解
        3.2.1 立式海管空間模型的建立
        3.2.2 坐標(biāo)系 I 和坐標(biāo)系 II 的變換關(guān)系
        3.2.3 拉繩向量在參考坐標(biāo)系的求解
        3.2.4 立式海管相對(duì)距離的求解
        3.2.5 立式海管間的相對(duì)角度
    3.3 水平管道位姿算法求解
        3.3.1 相對(duì)距離的求解
        3.3.2 管道位姿角度的求解
    3.4 測(cè)量繩的曲線形狀和繩長(zhǎng)計(jì)算公式研究
        3.4.1 測(cè)量繩的曲線形狀方程研究
        3.4.2 測(cè)量繩繩長(zhǎng)公式的計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
    4.1 上位機(jī)的功能分析
    4.2 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 監(jiān)控軟件介紹
        4.2.2 監(jiān)控軟件的界面設(shè)計(jì)
        4.2.3 監(jiān)控軟件的操作流程
    4.3 程序框圖設(shè)計(jì)
        4.3.1 串口通訊
        4.3.2 數(shù)據(jù)獲取模塊
        4.3.3 位姿算法求解程序框圖
        4.3.4 數(shù)據(jù)處理模塊
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及儀器
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        5.1.2 試驗(yàn)檢測(cè)儀器
    5.2 試驗(yàn)原理、過(guò)程及試驗(yàn)結(jié)果
        5.2.1 耐壓試驗(yàn)
        5.2.2 陸上測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    5.3 實(shí)驗(yàn)誤差原因分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]法蘭測(cè)量?jī)x誤差建模分析[J]. 陶杰,潘東民,周大林,代萬(wàn)寶,李曉明.  中國(guó)造船. 2012(S1)
[2]軟件過(guò)程中可復(fù)用需求分析[J]. 劉兆存,范瑋佳.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2012(01)
[3]一種基于GPS實(shí)現(xiàn)水下定位的有效方法[J]. 陳逸倫.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(31)
[4]慣性導(dǎo)航系統(tǒng)水下校準(zhǔn)新方法[J]. 汪湛清,房建成.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(04)
[5]深海管道回接位姿測(cè)量系統(tǒng)及其控制策略[J]. 王立權(quán),王文明,趙冬巖,何寧.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2010(04)
[6]霍爾傳感器的應(yīng)用探討[J]. 王美麗.  山西電子技術(shù). 2010(04)
[7]基于虛擬儀器的多路溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周熠,趙修良.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2009(05)
[8]海底油氣管道水下修復(fù)技術(shù)開(kāi)發(fā)及工程應(yīng)用[J]. 潘東民,馬洪新,梁光輝,郭斌.  天津科技. 2009(02)
[9]使用法蘭測(cè)量?jī)x進(jìn)行海底管線膨脹彎測(cè)量技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 朱紹華,魏行超,劉勃.  中國(guó)海上油氣. 2008(05)
[10]海底管道回接技術(shù)[J]. 時(shí)黎霞,李志剛,趙冬巖,何寧,王立權(quán).  天然氣工業(yè). 2008(05)

博士論文
[1]水聲綜合測(cè)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉林泉.哈爾濱工程大學(xué) 2008

碩士論文
[1]GPS技術(shù)在水利工程勘察中的應(yīng)用研究[D]. 陳衍德.山東大學(xué) 2009
[2]現(xiàn)代測(cè)量定位技術(shù)在水下工程中的應(yīng)用[D]. 盛繼業(yè).上海海事大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3436462