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《大连理工大学》 2011年
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海洋平台水下姿态测量系统的研究与开发

何峰  
【摘要】:海洋平台在服役过程中受风、浪、流联合作用引起的疲劳损伤积累、立管涡激振动等不利作用对平台的主要结构浮体、锚泊系统以及柔性结构造成不利影响,从而对平台的运行造成很大的安全隐患。为了保障平台结构的安全性、完整性、适用性与耐久性,需要设计健康监测系统,通过实施监测运营阶段关键构件应变响应,确定平台在运营期间的整体结构状态和局部构件的受力特征,评估结构的安全水平并进行预警。 对于平台水上浮体及环境要素的监测虽然难度较大,但是在技术上还是比较成熟的,国内外都有比较成熟的产品供选择;然而对于平台水下关键节点的监测在国内还处于刚起步阶段,只有几个院校在从事这方面的研究,在国外也只有少数几个公司掌握了关键的测量技术。 本文以测量水下锚链倾角和立管振动信息为目标,开发了专用的水下测量的系统——自容式倾角仪和自容式加速度计。这两套测量装置均是基于16位微功耗处理器MSP430开发的,经过多次的改版及优化软硬件设计,使得其具有体积小巧、高精度、低功耗、海量存储及简易操作等特点;后期又对装置做了严格的性能测试、标定、老化处理及模拟平台环境测试,保证了测量结果的准确性及系统运行的稳定性。该装置可在水下连续工作长达半年,相比于国外同类产品,成本较低,适于大范围多点测量,目前已经应用在我国南海“挑战”号平台的锚链及立管的测量中。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP274

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 苑双双;浮式海洋平台原型测量与监测技术研究[D];大连理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 文治洪;胡文东;李晓京;王涛;;基于PL2303的USB接口设计[J];电子设计工程;2010年01期
2 钱新;;墨西哥湾漏油事件影响深远[J];石油石化节能;2011年01期
3 秦华伟;杜加友;杨微;;水下低功耗数据采集器设计[J];杭州电子科技大学学报;2007年03期
4 张颖颖;张颖;马然;程岩;侯广利;;一种海洋监测通用数据采集与处理系统的设计[J];海洋技术;2010年04期
5 杨微;秦华伟;;基于MSP430的深海低功耗数据采集系统[J];机电工程;2009年05期
6 段勇;陈真诚;宋含;;基于MSP430单片机的SD卡读写[J];生物医学工程研究;2007年04期
7 李杰;张慧;;关注我国的海洋利益[J];现代军事;2006年02期
8 马延德,张松涛,刘伟伟;大型半潜式钻井平台安全关键技术研究[J];中国造船;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 白兴兰;基于惯性耦合的深水钢悬链线立管非线性分析方法研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙强;基于实测的浮式海洋平台系泊系统分析与评价[D];大连理工大学;2011年
2 周勇;深海Smart Sensor测控系统开发研究[D];浙江大学;2006年
3 陈建刚;深海传感器自校正系统的控制研究[D];浙江大学;2007年
4 张精通;基于WinCE.net嵌入式工业控制平台设计与实现[D];西北大学;2007年
5 吕伟;深水S型托管架设计中的力学问题研究[D];大连理工大学;2009年
6 朱峰;深水结构现场监测系统与监测技术研究[D];大连理工大学;2009年
7 詹林献;MEMS器件的可靠性研究与测试系统的开发[D];厦门大学;2009年
8 尤国红;基于CAN总线的标定系统界面平台设计[D];大连交通大学;2008年
9 李宵宵;加速度传感器的标定系统与实验研究[D];北京化工大学;2010年
10 陈维杰;超强台风下固定式平台极限承载能力分析[D];中国石油大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余建星;许华力;袁从敏;王忠畅;;张力腿系缆系统涡激振动疲劳可靠性分析[J];船舶力学;2008年04期
2 余建星;傅明炀;;海底管线在波流联合作用下疲劳寿命预测方法研究[J];船舶力学;2011年Z1期
3 施云波;周磊;修德斌;顾简;王立权;;基于GSM的温湿度环境参数远程无线监测系统[J];传感器与微系统;2010年04期
4 尤汝良;;SD卡整卡擦除流程与实现[J];电脑知识与技术;2009年02期
5 朱大锐;张团善;高文;;ATmega128L单片机的Micro SD卡读写[J];单片机与嵌入式系统应用;2009年05期
6 李浩;邱超凡;;基于GPS模块与单片机的语音播报系统设计[J];电子产品世界;2011年11期
7 付秀泉;陈杭;叶树明;;基于MSP430F1611和SD卡的心电数据存储系统的低功耗设计[J];电子技术应用;2009年04期
8 白兴兰;黄维平;;钢悬链线立管与Spar整体分析初探[J];工程力学;2009年12期
9 赵晶瑞;唐友刚;王文杰;;传统Spar平台参数激励Mathieu不稳定性的研究[J];工程力学;2010年03期
10 陈晓龙;陈万培;解鑫;王苗;韩旭;刘时;;基于USB口的智能遥控信号发射装置的设计[J];国外电子测量技术;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐友刚;沈文君;赵晶瑞;刘丽琴;;深海SPAR平台的复杂非线性动力学问题[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
2 马哲;齐凯;;Cell Spar平台结构总体强度分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 彭程;孙春梅;刘仲平;郝金凤;;一种新型SPAR平台系泊系统设计[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 上官丽红;黄维平;;1500m Truss Spar方案设计及强度与系统稳定性分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
5 魏东泽;黄维平;;深水刚性立管与弹性立管涡激振动分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
6 姜雪亮;桑松;周源;;深海海洋浮式结构非线性运动响应关键问题研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
7 刘波;田其磊;高定全;王铭飞;;半潜式生产平台基于全概率谱分析方法的结构疲劳分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
8 于有利;郑晓涛;刘瑜珩;;浅议FPSO技术的研究现状与发展趋势[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
9 杜君峰;李华军;王树青;张敏;;一种新型半潜式平台及其水动力性能分析[A];第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2013年
10 谢鹏;岳前进;赵岩;;深水S型托管架的基本设计参数研究[A];第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘素花;节能型自治式多功能海洋环境监测系统的数据采集控制器的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
2 潘天娓;浅海重力式平台结构静动力分析[D];中国海洋大学;2011年
3 赵晶瑞;经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究[D];天津大学;2010年
4 刘喜珠;海上风电大直径宽浅筒型基础结构设计及安全性研究[D];天津大学;2010年
5 孙阳;结构安定性数值分析方法及其工程应用研究[D];上海交通大学;2011年
6 王磊;海上风电机组系统动力学建模及仿真分析研究[D];重庆大学;2011年
7 綦声波;SOPC Plus协同设计架构及在AMT中的应用研究[D];山东大学;2011年
8 肖文平;摆式波浪发电系统建模与功率控制关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
9 丁攀;基于流/固介质弹性波场数值建模的波浪与海洋工程结构件作用的力学特性研究[D];浙江大学;2012年
10 石强;分层流体中浮式结构物水动力特性研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 季上满;遮阳蓬智能无线控制系统的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 付殿福;非线性载荷下半潜式平台强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 于馨;Spar平台涡激运动对立管的动响应及疲劳分析[D];大连理工大学;2010年
4 唐东洋;风浪联合作用下深水半潜式平台水动力性能实验研究[D];大连理工大学;2010年
5 李卫锋;基于张力腿平台的顶张紧式立管安装分析[D];大连理工大学;2010年
6 高秦岭;钢悬链线立管的ANSYS非线性有限元分析[D];中国海洋大学;2010年
7 王小东;钢悬链线立管拖地段与土体相互作用的数值模拟[D];中国海洋大学;2010年
8 孙金伟;深水Spar平台水动力性能和运动响应数值研究[D];中国海洋大学;2010年
9 林倩;基于STC单片机的视唱练耳互动系统的构建[D];青海师范大学;2010年
10 岳乐鹏;风电场风速风向采集及无线通信系统研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何云峰,王昌明,沈勇;应变式传感器在水下测压的应用[J];传感器技术;2002年02期
2 张维胜;倾角传感器原理和发展[J];传感器世界;2002年08期
3 余小龙;胡学奎;;GPS RTK技术的优缺点及发展前景[J];测绘通报;2007年10期
4 王谦;王延鑫;;RTK技术在林区电力线路测量中应用问题的探讨[J];测绘与空间地理信息;2010年01期
5 黄浩华,杨学山,黄振平;891型测振仪——无源伺服技术的应用[J];地震工程与工程振动;1991年03期
6 杨学山,董玲,马树林,程建伟;991型超低频测振仪[J];地震工程与工程振动;2002年04期
7 周树清;;VPN技术综述[J];电信快报;2005年12期
8 欧进萍,段忠东,王刚;海冰作用下平台结构自激振动的参数分析与响应的数值计算[J];工程力学;2001年05期
9 宋立元,宋玉普;混凝土海洋平台氯离子侵蚀试验研究[J];混凝土;2004年08期
10 王春瑞;邓志军;任宪伟;杜强;吕冰;姚红;;星基广域差分GPS的应用与精度分析[J];海洋测绘;2010年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王延林;抗冰结构的原型测量与分析评价技术研究[D];大连理工大学;2011年
3 钱昆;浮体在大幅波浪中的运动和荷载计算研究[D];大连理工大学;2004年
4 张帆;深海立柱式平台概念设计及水动力性能研究[D];上海交通大学;2008年
5 魏跃峰;浮式钻井生产储油轮(FDPSO)水动力性能及概念设计研究[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐东洋;风浪联合作用下深水半潜式平台水动力性能实验研究[D];大连理工大学;2010年
2 宫达磊;一种基于电感变化的倾角传感器的研究[D];北京邮电大学;2011年
3 吕敏;基于STM32的风速风向测试系统设计[D];西南交通大学;2011年
4 牛秀范;便携式风速风向测量仪[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 马鲲;GPS船舶姿态测量技术研究[D];大连海事大学;2004年
6 方辉;海洋平台结构损伤诊断方法研究[D];中国海洋大学;2005年
7 张冬花;结晶器锥度测量仪的研究[D];燕山大学;2006年
8 郝黎晶;单柱式深水平台结构设计准则及主体强度初探[D];上海交通大学;2008年
9 王震;风云一号接收系统载波恢复与系统实现研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 邱杨媛;上海VRS网中坐标转换的研究与应用[D];同济大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王言英,肖越;深水锚泊的新概念与新技术[J];船舶工程;2004年02期
2 张剑波;;半潜式钻井船典型节点疲劳可靠性分析[J];船舶工程;2006年01期
3 曾晓辉;沈晓鹏;吴应湘;;张力腿平台拉索的疲劳损伤[J];船舶工程;2006年03期
4 宋儒鑫;深水开发中的海底管道和海洋立管[J];船舶工业技术经济信息;2003年06期
5 付世晓,范菊,陈徐均,崔维成;考虑浮体弹性变形的锚泊系统分析方法[J];船舶力学;2004年02期
6 肖龙飞;杨建民;胡志强;;极浅水单点系泊FPSO低频响应分析[J];船舶力学;2010年04期
7 张志勇;;FPSO技术发展与建造趋势[J];船舶物资与市场;2004年05期
8 张福学;压电传感器发展史的研究和开发建议[J];传感器技术;1984年S1期
9 陈勤;范树新;张维波;;MEMS传感器的标准化现状与发展对策[J];传感器与微系统;2007年08期
10 杨庆柏;振动传感器及应用[J];传感器世界;1998年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑忠双;极端环境下海洋结构物随机响应分析及动力可靠性研究[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 孙俊;495电喷汽油机标定系统设计及试验研究[D];浙江大学;2005年
2 黄鑫;海底管线设计分析[D];天津大学;2004年
3 于海威;电控汽油机标定系统及试验设计方法研究[D];浙江大学;2006年
4 杨明莉;基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计[D];安徽大学;2007年
5 韩晓风;导管架平台的极限承载力分析[D];中国海洋大学;2007年
6 赵慧;加速度传感器数字化关键技术研究[D];中北大学;2008年
7 盛磊祥;海洋管状结构涡激振动流体动力学分析[D];中国石油大学;2008年
8 于海龙;基于ANSYS软件实现Spar平台的波浪载荷动力分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 吴俊杰;老龄石油平台抗震可靠性分析[D];中国石油大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡盛;李清安;乔彦峰;;基于BP神经网络的姿态测量系统摄像机标定[J];光电子.激光;2007年07期
2 李叶紫;胡辉;刘昕;;双轴加速度传感器在微小型飞行器姿态测量中的应用研究[J];机床与液压;2008年07期
3 黄显亮;温连峰;王强;于丽贤;;基于多基线GPS舰船姿态测量系统研究[J];舰船电子工程;2009年12期
4 毛牯;蔡体菁;刘勇;宋军;;基于微型惯性测量单元的姿态测量系统[J];舰船电子工程;2008年03期
5 田增山,胡小川,刘丽川,黄顺吉;GPS姿态测量系统基线长度和天线布局设计[J];电波科学学报;2001年03期
6 侯宏录;王赛;张雄星;;基于磁阻传感器的弹体姿态测量系统[J];兵工自动化;2010年03期
7 谭颖;田增山;陈鑫;;使用GPS对大坝进行姿态测量的研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年05期
8 杨铁军;;GPS单基线实时姿态测量系统分析与实现[J];全球定位系统;2006年03期
9 贾宏进;秦石乔;王省书;黄宗升;;激光陀螺姿态测量系统便携监控终端设计[J];微计算机信息;2007年29期
10 王化龙;苏宛新;邢忠宝;陈晓东;;基于MEMS和MR传感器的嵌入式系统姿态测量[J];微计算机信息;2008年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石爱国;余力;肖冰;代亮;杨宝璋;;一次舰船摇荡海上实测及其数据分析[A];海浪海啸与实用航海技术[C];2006年
2 赖世道;张培华;;用磁法确定探空火箭姿态的研究[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
3 谢璘;吴简彤;郭欣为;张春慧;;可编程增益放大器在惯性姿态测量系统中的应用[A];2004年船舶仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
4 夏永江;刘付成;;卫星用惯性技术发展现状及其关键技术的综述[A];2005年惯性技术科技工作者研讨会论文集[C];2005年
5 李方能;田华明;周红进;许江宁;;光纤陀螺辅助GPS导航方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 康健;王伯雄;胡仲翔;;基于C8051F320的钻井定向数据采集系统的设计[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
7 舒嵘;王建宇;薛永祺;;机载推帚式宽视场高光谱成像遥感系统的研制[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 汪骏发;肖金才;沈琼颖;钱志坚;杨胜科;李宁;魏涛;黄秀珍;;机载电力多角度成像仪的建立[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
9 胡艳玲;刘越;王涌天;胡晓明;;数字罗盘及其加速度计校正算法研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
10 赵小辉;杨照华;全伟;;基于ARM的微纳卫星姿轨控下位机设计与实现[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 记者 李薇 周湛;高精度航空定位导航姿态 测量系统生产实验获得成功[N];中国测绘报;2003年
2 记者 吴宝成;高精度轻小型航空遥感系统核心技术及产品研制启动[N];中国测绘报;2009年
3 唐振宇 记者 赵波;通过比较找差距 着眼长远谋发展[N];解放军报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡晓明;用于增强现实的姿态测量系统及其校正技术研究[D];北京理工大学;2006年
2 刘付强;船用卫星天线微型姿态测量系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 艾莉莉;基于线阵CCD的空间目标外姿态测量关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 王永泉;长航时高动态条件下GPS/GLONASS姿态测量研究[D];上海交通大学;2008年
5 王省书;激光陀螺捷联姿态路谱测量系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 徐玉;微小型无人直升机飞控平台与姿态融合算法研究[D];浙江大学;2008年
7 靳文瑞;基于GNSS的多传感器融合实时姿态测量技术研究[D];上海交通大学;2009年
8 蔡志坚;基于磁场传感线圈的昆虫飞行跟踪测量系统[D];清华大学;2005年
9 李清安;空中目标姿态测量技术及其仿真实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
10 杨铁军;GPS实时姿态测量技术与多径误差研究[D];电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林亚坤;基于GMR传感器的姿态测量系统设计[D];杭州电子科技大学;2014年
2 郭华;基于GPS技术的运动机械方位测量[D];同济大学;2006年
3 谢璘 ;小型惯性姿态测量系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 贺智轶;基于GPS动态载体姿态测量系统的研究与应用[D];武汉理工大学;2006年
5 陈玉林;利用GPS载波相位信号确定载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 刘静;基于磁阻传感器的姿态测量系统设计[D];华中科技大学;2007年
7 崔铭;基于GPS的姿态测量算法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 张金;基于ARM的车辆姿态测量系统设计[D];北京交通大学;2008年
9 史琳;GPS整周模糊度及其在姿态测量中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
10 郑义;基于磁阻传感器的姿态测量系统设计与实现[D];华中科技大学;2008年
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