深海液压飞头测试系统主控站设计与实现

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1、硕士学位论文题目:深海液压飞头测试系统主控站设计与实现研究生翁大平专业电路与系统指导教师章雪挺副教授、刘敬彪教授完成日期2014年12月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文深海液压飞头测试系统主控站设计与实现研究生：翁大平指导教师：章雪挺、刘敬彪2014年12月万方数据DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterDesignandImplementationofMasterControlStationintheDeepseahydraulicpressureFlyingLe

2、adTestSystemCandidate:WengDapingSupervisor:Prof.Zhang、Prof.LiuDecember,2014万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电

3、子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着地球陆地资源慢慢匮乏、世界各国对能源需求的不断增强，人们逐渐把目光转移到物产丰富的海洋上。海洋中拥有极其丰富的资源，使得世界

4、各国争相开始了海洋资源的勘探和开发。海洋中开采石油资源的方式不同于陆地开采系统，目前电控和液控两者结合设计的系统更受到各方普遍关注。一般而言，该系统包括地面主控站、液压系统和水下设施，液压系统通过液压飞头控制着液压油的通断，进而管理水下设施工作。地面主控站负责提供人机交互界面和逻辑控制。本文利用电力载波传输、传感器数据采集、误码率校验、长距离实时传输控制和UI人机交互界面等技术设计了一套深海液压飞头测试系统主控站，旨在为该测试系统提供电力供应、逻辑控制以及数据采集等电控技术。本文采用了近端电力柜、远端电力柜和PC端监控界面于一体的主控站设计方案。该主控站能够采集

5、和传输电压值、电流值和液压值；控制500VAC和电磁阀通断；实时进行误码率测试；设计PC端监控上位机。本文主要完成的工作是：测试系统主控站外围模块硬件设计、近端电力柜硬件和软件设计、远端电力柜硬件和软件设计、上位机监控软件设计和系统调试。测试系统主控站硬件有不间断电源（UPS）、Vicor电源模块V300C24E150BG3、电力载波模块KQ130485F、压力、电压和电流传感器、AC220V转AC500V升压器和AC500V转AC220V降压器。近端电力柜硬件平台以STM32为中央处理器，近端电力柜系统软件负责与上位机监控软件以及远端电力柜通讯。远端电力柜硬件

6、平台以2块STM32为中央处理器，由于远端挂载的传感器较多，需要AD转换接口就相应较多，因此需要2块处理器并行处理传感器数据。远端电力柜系统软件设计主要负责完成传感器数据采集、按照控制命令发送传感器数据和控制继电器动作。上位机监控软件实现传感器数值的显示、500VAC控制、电磁阀的控制以及实时误码率测试。系统调试部分首先对近端电力柜系统、远端电力柜系统和上位机监控软件进行单独软硬件调试，然后在实验室环境中进行主控站系统调试，完成传感器数据收发、继电器控制以及误码率测试功能，最后在工作现场完成整个深海液压飞头测试系统的联调。在本文的结尾，总结了本课题完成中遇到的问

7、题和解决方案，以及分析了本系统设计目前还存在的不足，展望了未来深海测试系统设计和实现的发展趋势和特点，并对于如何进一步完善本课题提出几点建议。关键词：主控站，数据采集，KQ130485F，误码率测试，STM32，电力柜I万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththescarcityoflandresourcesandthegrowingdemandofenergy,peoplegraduallyfocusonrichproductsinthesea.Forthere’reextremelyrichresourcesintheocean,all

8、theworldrush