石油勘探开发逐步向深水进军,针对南海深水油气开采的问题,由大连理工大学黄一教授团队提出一种张力系泊式水中生产系统(STLP系统)。但由于超深水海洋环境条件十分恶劣,使得STLP在生产运营过程中有被破坏的危险,为了提高STLP系统的自动化能力,确保系统能够正常地生产工作,需要建立一套STLP系统的监测系统。通过不间断、自动地实时监测平台关键部位、平台整体结构响应以及安装海域环境条件等,来保证整个STLP平台安全生产作业,并且为STLP系统结构优化分析提供数据支持。论文以STLP超深水系统为对象进行分析,对STLP平台的监测系统进行研究设计并开发出配套的监测软件,本论文研究内容如下:一,查阅文献,综合慨括了国内和国外海洋平台灾害性事故发生的原因,及其的主要失效模式。利用ANSYS等有限元分析软件对STLP系统进行结构强度分析,得到STLP平台系统的关键监测构件,以及关键监测参数,最后基于分析选择相应的测量传感器。二,基于原型的现场监测技术,对锚泊系统、立管系统、潜没浮筒等进行受力分析,确定监测部位,并布置合适监测传感器,为STLP平台优化提供依据。三,由于现有监测技术只能进行局部监测,无法体现整体运动状态,基于VR(Virtual Reality)的整个STLP平台运动仿真系统可以弥补这方面的不足,能够实时全面地显示STLP系统的运动状态,并根据监测到的数据,实时对STLP进行动态仿真对三维显示。四,基于STLP系统原型测量和STLP仿真系统设计,开发出一套适用于STLP系统监测的通信方案,包括现场控制层和管理决策层通信协议,传感器数据采集方案以及独立远程数据监测系统。五、针对整个STLP监测系统,开发出STLP平台实时监测软件。给出STLP系统监测软件的数据管理模块、人机接口模块和串口通信模块的总体设计方案以及具体编程实现方法,使监测软件需满足监测和使用要求。