本文對(duì)深水管道測(cè)量系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究，該課題源自國(guó)家“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目“深水海底管道鋪設(shè)技術(shù)”。深水管道測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量水下兩管道之間的相對(duì)位姿，是深水管道回接作業(yè)的第一步，為下一步預(yù)制中間管段提供所需的位姿參數(shù)。 論文對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究與分析，結(jié)合課題指標(biāo)要求，基于ROV輔助拉繩測(cè)量方法得工作原理提出了深水管道測(cè)量系統(tǒng)的總體方案，具體分為機(jī)械結(jié)構(gòu)、測(cè)控系統(tǒng)和位姿算法三部分。 首先，本文詳細(xì)的設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)�？紤]到該系統(tǒng)作業(yè)環(huán)境為水下1500m，因此水下密封問(wèn)題是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，論文設(shè)計(jì)了一種基于霍爾效應(yīng)的非接觸式直接檢測(cè)角度編碼器和通過(guò)磁力耦合傳遞力矩的水下絞車(chē)。同時(shí)，論文還設(shè)計(jì)了測(cè)量裝置的對(duì)接機(jī)構(gòu)，并且利用ABAQUS軟件對(duì)電子艙O型圈的密封性能進(jìn)行了有限元分析。 其次，本文基于機(jī)器人學(xué)相關(guān)理論對(duì)兩種管道回接方式的位姿算法進(jìn)行了求解，將測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)到的初始參數(shù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化運(yùn)算后得到最終所需的兩待測(cè)管道之間的相對(duì)位姿參數(shù)。 最后，本文對(duì)深水管道測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究，包括水下控制系統(tǒng)的各種參數(shù)檢測(cè)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源、目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有潛張緊繩測(cè)量系統(tǒng)
        1.2.2 ROV 輔助拉繩測(cè)量系統(tǒng)
        1.2.3 水聲測(cè)量系統(tǒng)
        1.2.4 其它水下測(cè)量方法
    1.3 ROV 輔助拉繩測(cè)量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 深水管道測(cè)量系統(tǒng)總體方案研究
    2.1 系統(tǒng)總體方案組成
    2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 測(cè)量裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)方案
        2.2.2 絞車(chē)結(jié)構(gòu)方案
    2.3 系統(tǒng)測(cè)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
        2.3.2 水下控制系統(tǒng)
    2.4 系統(tǒng)位姿算法求解
    2.5 本章小結(jié)
第3章 深水管道測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究
    3.1 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)
    3.2 系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)研究
        3.2.1 繩長(zhǎng)檢測(cè)及排纜機(jī)構(gòu)研究
        3.2.2 水下角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)研究
        3.2.3 對(duì)接機(jī)構(gòu)研究
        3.2.4 電子艙 O 型圈密封性能有限元分析
    3.3 布線機(jī)構(gòu)研究
    3.4 絞車(chē)研究
        3.4.1 水下密封問(wèn)題研究
        3.4.2 絞車(chē)驅(qū)動(dòng)方式研究
        3.4.3 聚四氟乙烯滑動(dòng)軸承
    3.5 本章小結(jié)
第4章 深水管道測(cè)量系統(tǒng)位姿算法研究
    4.1 管道回接形式
    4.2 變量定義
    4.3 位姿算法求解
        4.3.1 等效旋轉(zhuǎn)角ζr的求解
        4.3.2 繩長(zhǎng)向量 A B 在兩個(gè)坐標(biāo)系下的表示
        4.3.3 坐標(biāo)系（Xr，Yr，Zr）與坐標(biāo)系（Xb，Yb，Zb）之間過(guò)度矩陣的求解
        4.3.4 管道空間距離求解
        4.3.5 管道空間相對(duì)角度求解
    4.4 立管連接算法研究
        4.4.1 立管連接空間距離求解
        4.4.2 立管連接空間相對(duì)角度求解
    4.5 算法驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第5章 深水管道測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)控軟件研究
    5.1 測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式
    5.2 檢測(cè)技術(shù)研究
        5.2.1 正交傾角檢測(cè)
        5.2.2 水下角度檢測(cè)
        5.2.3 水下繩長(zhǎng)檢測(cè)
        5.2.4 電子艙漏水檢測(cè)
    5.3 上位機(jī)監(jiān)控軟件研究
        5.3.1 監(jiān)控軟件總體方案研究
        5.3.2 監(jiān)控軟件后臺(tái)程序框圖結(jié)構(gòu)組成
        5.3.3 串口通訊子 VI
        5.3.4 絞車(chē)電機(jī)控制子 VI
        5.3.5 數(shù)據(jù)獲取子 VI
        5.3.6 算法求解子 VI
        5.3.7 后續(xù)處理子 VI
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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)
[2]深海管道法蘭連接機(jī)具的設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 王立權(quán),王文明,何寧,李偉,劉明珠,林秋紅.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[3]磁密封在深水作業(yè)靈巧手上的應(yīng)用[J]. 汪歩云,許德章,楊明,曹會(huì)彬.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2010(01)
[4]海底管道電動(dòng)爬行器密封技術(shù)研究[J]. 李建永,姜生元,唐德威.  液壓與氣動(dòng). 2010(02)
[5]深海管道法蘭連接方案研究[J]. 王立權(quán),王文明,趙冬巖,曹為,王才東.  天然氣工業(yè). 2009(10)
[6]錐桿式對(duì)接機(jī)構(gòu)捕獲鎖的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J]. 湯樹(shù)人,陳寶東,柏合民,張崇峰,趙金才.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2009(08)
[7]水下機(jī)器人耐壓殼體O形圈密封性能有限元分析[J]. 趙文德,宿德春.  機(jī)械工程師. 2009(07)
[8]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)
[9]水下船體表面清刷機(jī)器人密封的設(shè)計(jì)[J]. 袁夫彩,陸念力,王立權(quán).  潤(rùn)滑與密封. 2007(05)
[10]中國(guó)海洋油氣開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略分析[J]. 常城,舒先林.  石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2007(02)

碩士論文
[1]救生鐘水下絞車(chē)牽引及主動(dòng)放纜系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 毛建忠.江南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3691754