随着陆地油气资源的不断减少,油气资源的勘探开发不断向海洋转移。深水防喷器作为保证海洋油气钻井作业安全的关键设备,在海洋油气资源的勘探开发中起到重要作用。目前,我国所使用的深水防喷器系统全部从国外引进,这严重制约了我国海洋油气资源的勘探开发。深水防喷器技术及理论的研究是当今海洋油气装备领域的一个极为重要的热点课题。本文在国家863计划的支持下,围绕深水闸板防喷器实验样机的监控系统展开了深入的研究工作,取得了一些具有重要应用价值的创新性成果。研究深水防喷器的工作原理和监控要求,完成了深水闸板防喷器实验样机监控硬件系统总体结构设计。设计并开发了深水闸板防喷器实验样机监控系统温度、压力、流量、位移等信息的数据采集电路及电机和蓄能器等的控制电路。完成了监控系统的硬件选型工作,搭建了深水闸板防喷器实验样机监控硬件系统。研究深水防喷器监控系统软件的功能与设计原理,设计深水闸板防喷器实验样机监控软件系统结构。提出上位机与NI数据采集与控制系统及单片机之间的数据通信方案。基于模块化的编程方案,应用LabVIEW软件开发了监控系统的软件,实现了样机控制、蓄能器控制、液压油温度和管路压力及流量的采集、环境温度和防喷器闸板位移的采集、数据保存与查询、报表生成、动画模拟、错误处理、网络发布、硬件工作状态监测等功能。分析了深水防喷器液压系统的工作原理,解决了液压系统常见故障,完成了深水闸板防喷器实验样机液压系统的调试。设置了深水闸板防喷器样机监控系统实验参数,测试了黄蓝箱切换及蓄能器充压、卸压和保压功能,测试工作表明监控系统能够实现对深水闸板防喷器实验样机的监测与控制功能。研究分析了电动机振动对压力传感器采集信号的影响。采用模拟故障的方法,验证了深水闸板防喷器监控系统的黄蓝箱切换功能。结果表明监控软件能够监测故障以及成功切换控制箱,提高了防喷器功能可靠性,具有良好的应用效果。