海底靜力觸探平臺的測控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

海底靜力觸探平臺的測控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)目錄1背景與現(xiàn)狀2系統(tǒng)實現(xiàn)3系統(tǒng)調試4總結與展望背景與現(xiàn)狀課題背景2341珠港澳跨海大橋海上石油平臺海底管道背景與現(xiàn)狀課題發(fā)展2341輝固Seacalf范登堡ROSON-100GeomilManta-200背景與現(xiàn)狀2341國家海洋局第一海洋研究所“海盛”9工作平臺中國海洋大學機械式靜力觸探裝備課題發(fā)展系統(tǒng)實現(xiàn)場景模擬342裝備效果圖系統(tǒng)實現(xiàn)原理框圖342測控系統(tǒng)原理框圖水下貫入設備人機交互界面甲板數(shù)據(jù)采集單元系統(tǒng)實現(xiàn)裝備概念342水下貫入單元結構圖液壓站動力機構機械手控制機構動滑輪運動機構傳感器組相關外設系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元硬件方案342電源模塊通信單元采樣單元電磁閥驅動組外設單元系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元硬件方案342WD40-24S24M1LM2576HV-12max485sp3232電源管理通信電路系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元硬件方案342電流采樣電壓采樣系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元硬件方案342開關量檢測電磁閥驅動及外設開關控制系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元硬件方案342電源模塊通信單元信號調理高精度模數(shù)轉換

CPT傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元硬件方案342基準電壓源系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元硬件方案342信號調理系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元硬件方案342高精度ADC系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元軟件方案342外設控制

CPT探桿貫入、取出取樣管貫入、取出設備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元軟件方案342初始化參數(shù)自動貫入設置目標深度控制機械手和油缸判斷油缸位置

計算已運動參數(shù)完成貫入，存儲參數(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)水下貫入單元軟件方案342系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元軟件方案342外設控制數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)甲板數(shù)據(jù)采集單元軟件方案342ADC初始化SD卡初始化系統(tǒng)實現(xiàn)傳感器參數(shù)342錐尖阻力側壁摩擦力孔隙水壓力傾角X傾角YLoad（kN）Load（kN）Out(mV）Load（kN）Load（kN）OutputLoad（kN）Load（kN）Out(mV）Angle(°)Out(mV）Angle(°)Out(mV）0.00.00.00.00.00.00.00.00.0-202554-20250510108631.50.185520.2848-152620-152574202017253.00.2175140.41704-102695-102646303025874.50.3262460.62560-52769-52716404034486.00.4348280.834120284302793505043087.50.54366101.042625291952870606051669.00.65235121.251131029921029427070602510.50.76101141.459591530651530168080688212.00.86966161.66805203136203090系統(tǒng)實現(xiàn)傳感器參數(shù)342錐尖阻力側壁摩擦力孔隙水壓力y=85.94*x+6.23y=8709.5*x+1.72y=4229.5*x+16.36系統(tǒng)實現(xiàn)傳感器參數(shù)342傾角Xy=14.69*x+2843.7傾角Yy=14.71*x+2794.7系統(tǒng)實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)意義342數(shù)據(jù)解析傳感器數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)1：油缸位移、油缸壓力2：110V電池電壓、24V電池電壓3：傾角X、傾角Y4：CPT探頭貫入深度、取樣管貫入深度1：錐尖阻力、側壁摩擦力、孔隙水壓力2：探頭傾角X、探頭傾角Y系統(tǒng)實現(xiàn)人機交互界面342控制界面圖表顯示界面系統(tǒng)調試電路性能測試43水下貫入電路功耗測試系統(tǒng)調試電路性能測試43甲板數(shù)據(jù)采集電路空載功耗測試系統(tǒng)調試樣品展示43甲板數(shù)據(jù)采集盒內(nèi)部水下貫入電路艙體系統(tǒng)調試樣品展示43水下貫入設備甲板數(shù)據(jù)采集盒三視圖系統(tǒng)調試近海調試43實驗船甲板照入水照系統(tǒng)調試近海調試43海試人機界面數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)調試PC端數(shù)據(jù)存儲43文件目錄傳感器數(shù)據(jù)記錄操作記錄總結與展望課題總結41234土體分層、分類及各深度的土壤性質水下貫入系統(tǒng)：探桿貫入機械手控制設備狀態(tài)采集指令分析與數(shù)據(jù)融合實驗室、車間、近海：穩(wěn)定性、可靠性持續(xù)性、有效性甲板數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)