深海液壓飛頭測(cè)試系統(tǒng)主控站設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著地球陸地資源慢慢匱乏、世界各國(guó)對(duì)能源需求的不斷增強(qiáng)，人們逐漸把目光轉(zhuǎn)移到物產(chǎn)豐富的海洋上。海洋中擁有極其豐富的資源，使得世界各國(guó)爭(zhēng)相開始了海洋資源的勘探和開發(fā)。海洋中開采石油資源的方式不同于陸地開采系統(tǒng)，目前電控和液控兩者結(jié)合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更受到各方普遍關(guān)注。一般而言，該系統(tǒng)包括地面主控站、液壓系統(tǒng)和水下設(shè)施，液壓系統(tǒng)通過(guò)液壓飛頭控制著液壓油的通斷，進(jìn)而管理水下設(shè)施工作。地面主控站負(fù)責(zé)提供人機(jī)交互界面和邏輯控制。本文利用電力載波傳輸、傳

2、感器數(shù)據(jù)采集、誤碼率校驗(yàn)、長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)傳輸控制和UI人機(jī)交互界面等技術(shù)設(shè)計(jì)了一套深海液壓飛頭測(cè)試系統(tǒng)主控站，旨在為該測(cè)試系統(tǒng)提供電力供應(yīng)、邏輯控制以及數(shù)據(jù)采集等電控技術(shù)。
　　本文采用了近端電力柜、遠(yuǎn)端電力柜和PC端監(jiān)控界面于一體的主控站設(shè)計(jì)方案。該主控站能夠采集和傳輸電壓值、電流值和液壓值；控制500VAC和電磁閥通斷；實(shí)時(shí)進(jìn)行誤碼率測(cè)試；設(shè)計(jì)PC端監(jiān)控上位機(jī)。
　　本文主要完成的工作是：測(cè)試系統(tǒng)主控站外圍模塊硬件設(shè)計(jì)、近端

3、電力柜硬件和軟件設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)端電力柜硬件和軟件設(shè)計(jì)、上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試。
　　測(cè)試系統(tǒng)主控站硬件有不間斷電源（UPS）、Vicor電源模塊V300C24E150BG3、電力載波模塊KQ130485F、壓力、電壓和電流傳感器、AC220V轉(zhuǎn)AC500V升壓器和AC500V轉(zhuǎn)AC220V降壓器。
　　近端電力柜硬件平臺(tái)以STM32為中央處理器，近端電力柜系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)與上位機(jī)監(jiān)控軟件以及遠(yuǎn)端電力柜通訊。
　　遠(yuǎn)端電力柜

4、硬件平臺(tái)以2塊STM32為中央處理器，由于遠(yuǎn)端掛載的傳感器較多，需要AD轉(zhuǎn)換接口就相應(yīng)較多，因此需要2塊處理器并行處理傳感器數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)端電力柜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)完成傳感器數(shù)據(jù)采集、按照控制命令發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)和控制繼電器動(dòng)作。
　　上位機(jī)監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)值的顯示、500VAC控制、電磁閥的控制以及實(shí)時(shí)誤碼率測(cè)試。
　　系統(tǒng)調(diào)試部分首先對(duì)近端電力柜系統(tǒng)、遠(yuǎn)端電力柜系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行單獨(dú)軟硬件調(diào)試，然后在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行