随着陆地资源的减少和人类对能源需要量的增大,海洋石油工业越来越受到世界各国的重视,向深海开发油气已经成为一个不可阻挡的大趋势。所以世界各国对海洋石油资源不断开发,并伴随其水下生产控制系统开发意识逐渐增强,从而对深水领域资源开发的水下生产控制系统进行不断地研究。水下生产设施监控系统是水下生产控制系统实际应用于海洋油田的监控系统,因此开发高可靠性与高稳定性的水下生产控制系统非常关键。从20世纪70年代初期发展至今已有40多年历史,我国关于水下生产控制系统方面技术相对落后。正是在这种情况下,我们开始研究水下生产设施监控系统。本论文对浅水测试场的水下生产设施的监控系统做了研究及设计。通过对国内外水下生产监控系统的设施和技术的研究,并对国内外水下生产监控系统的类型进行比较分析:论文提出了浅水测试场水下生产设施监控系统的功能要求,明确了适合浅水测试场水下监控的总体方案,确定了浅水测试场水下生产设施监控系统的总体组成及功能。根据浅水测试场水下生产设施监控系统的设计原则,论文详细设计了水下生产设施的监控系统。论文对水下监控系统的重要组成部分浮台进行设计和校核,重点分析其在水中的观测能力,通过ANSYS分析得出其主要部件所受应力和位移变化,验证设计的合理性。通过设计计算得出数据以及浮台系统的安全性要求,确定浮台系统主要结构硬件。水下生产设施监控系统组态界面为实现生产系统的监视、控制与管理等功能提供了便捷,利用西门子WinCC组态软件进行水下生产设施监控系统的组态设计,组态设计界面包括:报警界面、趋势曲线界面、冗余系统界面、远程监控系统界面等;并对设计出的各部分功能做出详细说明,明确每个界面所要实现的具体功能。实验部分进行浅水测试场水下生产设施监控系统的总监控室服务器与主控站服务器之间OPC通信测试实验。实验部分模拟通过OPC方式来实现WinCC与S7-1200的通信实验。两者OPC通信成功,验证了水下监控系统传输数据的准确性和稳定性。