深水管道回接位姿檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、能源,是世界各國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略物資,石油則是最主要的能源,而現(xiàn)探明的陸地石油資源正逐步枯竭,故人們不得不將目光轉(zhuǎn)向海洋。海洋油氣資源極為豐富,勘探開發(fā)正在迅速發(fā)展。為保障未來深海油氣資源的開發(fā),我國(guó)在十一五規(guī)劃期間制定了國(guó)家“863”計(jì)劃南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備專題,本課題即來源于此。本文的主要研究對(duì)象為海底管道的硬質(zhì)法蘭,在對(duì)海底管網(wǎng)進(jìn)行回接時(shí)需對(duì)兩被接管道法蘭的相對(duì)位姿進(jìn)行測(cè)量,從而確定其之間的相對(duì)物理關(guān)系,進(jìn)一步在施工

2、船上按測(cè)量結(jié)果預(yù)置相應(yīng)的管道進(jìn)行水下管道連接。
　　 論文首先針對(duì)深水測(cè)量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與研究,確定了深水管道回接位姿測(cè)量系統(tǒng)的拉繩測(cè)量整體結(jié)構(gòu)方案,并在此基礎(chǔ)上研究了測(cè)量系統(tǒng)的整體檢測(cè)系統(tǒng),明確了水下測(cè)量時(shí)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),即水下精確角度檢測(cè),及水下動(dòng)力伺服控制技術(shù)。
　　 其次,本文提出了基于集成霍爾檢測(cè)芯片的深水高精度角度檢測(cè)編碼器研究,提出了該編碼器的基本結(jié)構(gòu)組成;對(duì)承壓薄殼進(jìn)行了基于Ansys Wo

3、rkbench的靜力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了零部件尺寸參數(shù);研究了霍爾檢測(cè)、信號(hào)處理電路,及檢測(cè)系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu);在此基礎(chǔ)上對(duì)編碼器試驗(yàn)件進(jìn)行精度校核及耐壓試驗(yàn),保證其符合設(shè)計(jì)要求。
　　 同時(shí),論文基于磁聯(lián)軸器技術(shù)設(shè)計(jì)了深水絞車系統(tǒng)。對(duì)絞車用磁聯(lián)軸器、隔離密封殼體等關(guān)鍵件進(jìn)行了研究,并研究了無(wú)刷電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),為測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量繩工作時(shí)提供穩(wěn)定的張緊力。除此之外,本文還對(duì)深水測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)中的其他設(shè)備進(jìn)行了研究,完成了整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)