深海巖芯取樣鉆機(jī)可在幾千米深的海底定點(diǎn)鉆取表層巖芯,是進(jìn)行深海底礦產(chǎn)資源勘探、深海底地質(zhì)調(diào)查等不可缺少的重要取樣裝備。隨著海洋事業(yè)的發(fā)展,科考任務(wù)對鉆機(jī)的功能和操作都提出了更高的要求,研制一套更高效且易于使用的鉆機(jī)測控系統(tǒng)具有重要意義。深海鉆機(jī)是由一條臍帶纜聯(lián)系水上操控平臺和水下采集執(zhí)行單元的取樣鉆探設(shè)備。傳統(tǒng)的深海裝備測控系統(tǒng)水上部分通常是由一臺工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、視頻解碼器和顯示器等眾多設(shè)備組成,各個(gè)設(shè)備之間的電源線,串口線,視頻線,網(wǎng)口線等等數(shù)量繁多,導(dǎo)致設(shè)備拆裝不易并且容易出錯(cuò)。另外,傳統(tǒng)的甲板操控方式是使用鼠標(biāo)和少量鍵盤按鍵來控制界面功能,而今,面對日益復(fù)雜的界面,對于不懂內(nèi)部工作原理的操作人員需要很多時(shí)間去熟悉使用上位機(jī)軟件的使用,并且這種操作方式也不夠方便。為了解決這些存在的問題,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套便攜型甲板操控箱,首先將鼠標(biāo)鍵盤輸入方式改為符合人體工程學(xué)的推桿、手柄、按鍵等的操作方式,并制成操作面板,其次將各甲板單元集成到操控箱內(nèi)部,最后定制了抗震抗壓的操控箱,形成了具有易安裝性,高可靠性的甲板操控設(shè)備。同時(shí),為了全面提升鉆機(jī)的工作能力,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)鉆進(jìn)等自動化方案和更加完善的電氣監(jiān)測方案。本文結(jié)構(gòu)分為鉆機(jī)測控系統(tǒng)發(fā)展研究,系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)調(diào)試與應(yīng)用五大部分。首先,研究了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,以及將要面對的應(yīng)用環(huán)境與現(xiàn)實(shí)需要,確定了系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案;然后具體的介紹了方案中各個(gè)硬件電路的實(shí)現(xiàn);然后再介紹了系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),其中包含兩大部分:包括基于STM32微處理器的嵌入式軟件,用于完成下位機(jī)信號采集和執(zhí)行功能;基于Visual Studio 2015開發(fā)的上位機(jī)軟件完成人機(jī)交互界面設(shè)計(jì),系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)記錄等功能。最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試及海上實(shí)際應(yīng)用。本文研制的深海巖芯取樣鉆機(jī)測控系統(tǒng),在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和車間聯(lián)調(diào)后,與鉆機(jī)本體一同隨船參加我國大洋49航次,在西北印度洋完成相關(guān)鉆探任務(wù),成功獲取巖芯樣品。航次成功應(yīng)用結(jié)果表明,鉆機(jī)測控系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,通過實(shí)踐檢驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P634.31
【部分圖文】：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文甲板操控方式是使用鼠標(biāo)和少量鍵盤按鍵對上位機(jī)控件界面和功能，實(shí)際操控設(shè)備的人員需要很多時(shí)間去熟況出現(xiàn)。逡逑海浪涌的力量非常大，科考船一直處于搖晃狀態(tài)，偶一次固定都需要仔細(xì)綁好，這樣一來，在需要更換，基于便攜式操控箱的甲板操控平臺有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：逡逑，模塊化設(shè)計(jì)使內(nèi)部電路調(diào)試好后就可以封裝起來，極時(shí)間精力浪費(fèi)；逡逑體工程學(xué)研制的手柄，推桿，按鍵操控面板，使操作人般持續(xù)十多個(gè)小時(shí)鉆探作業(yè)任務(wù)，這種方式減少了人

邐Ａｂｓｔｒａｃｔ－Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ＆邋Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，美國邋３０００ｍ邐１００ｍ逡逑ＰＲＯＤＷ鉆機(jī)的操作配置如圖１所示。鉆機(jī)通過鎧裝同軸電纜系在水面艦艇上。浮筒用逡逑于防止臍帶纜在海底纏繞，并保持纜繩足夠的張力，以防止震動。位于鉆機(jī)、臍帶纜和海底逡逑的應(yīng)答器將用于跟蹤鉆機(jī)的位置，并允許船舶保持站位。鉆機(jī)的部件安裝在鋼架中，底座上逡逑有調(diào)平油缸，用于在斜坡和不平坦的地形上作業(yè)。鉆機(jī)應(yīng)能在高達(dá)１５度的斜坡上調(diào)平，并在逡逑高達(dá)３０度的斜坡上保持直立。根據(jù)裝備方式，鉆機(jī)的重量在１４００至２１００公斤之間。橫跨底逡逑座的寬度為３ｍ，高度范圍為３ｍ至４ｍ。逡逑Ｖ邐？———！？？￡邋Ｋｉｆｃ．逡逑廠．邐ｌ邋—逡逑Ｌ邋－邐邐邐＼邋！邋｜｜｜逡逑？邋一．，二？＿邋？一＊２＾邋貧、—伽冰仇嫩逡逑－、＊邐＿－邋知邋＇邋＂？——邐邋＼逡逑一邋－邋？＞．邐、ｖ＾ｚ逡逑圖１．３澳大利亞ＰＲＯＤ深海鉆機(jī)逡逑ＭＥＢＯ［６］盡可能使用陸地鉆機(jī)（鉆井技術(shù)）和商業(yè)遙控潛水器（能源概念、遙測技術(shù)）逡逑上證明的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。ＭＥＢＯ開發(fā)的具體工程目標(biāo)是運(yùn)輸方便，最大鉆機(jī)重量為１０噸，鉆井逡逑長度至少為５０ｍ

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2830418