随着社会的发展与科技的进步,人们对能源的依赖程度越来越高,能源已经成为关系着人类生存和发展的重要物质。然而,伴随着人类的大量使用,传统的化石能源已面临枯竭。同时,化石能源的燃烧和使用所带来的环境污染问题也在日益加重,近几年的雾霾天气又一次为我们敲响了警钟。为了全球的可持续发展,开发和利用绿色可再生能源已经成为世界各国的共识。潮流能作为海洋能的一种,储量丰富且具有很强的规律性,是一种绿色可再生能源,所以潮流能发电越来越受到各国的重视。本课题来源于国家海洋局海洋可再生能源专项资金项目——“500kW海洋能独立电力系统示范工程”。其中,中国海洋大学负责100kW潮流能发电,并为此设计了两台50kW的潮流能发电机组。潮流能发电机组下水后,为了保证机组的安全,获得最大的能量,需要对机组的运行环境和运行状态进行监测,同时对机组的桨距角度进行控制。针对以上要求,本文设计了一套水下监控装置,该装置由水下监测系统和变桨控制系统两部分组成,实现了对潮流能发电机组的运行状态监测和变桨控制。本文的主要工作如下：1.对水下监测系统的硬件电路和软件流程进行了设计与开发。实现了多传感器的底层驱动与信息采集,能够对机组内部环境参数、外部环境参数以及机组运行状态进行监测；2.对变桨控制系统进行了设计与开发。提出了电流、转速、角度三闭环控制算法,设计了一键变桨功能,实现了桨叶的精确控制;3.基于Modbus协议和CAN总线进行了通信系统设计,实现了水下各模块之间和机组与岸上系统之间的通信;4.设计了传感器标定实验和现场测试实验,传感器标定实验提高了数据的准确性,现场测试实验增加了机组布放后系统运行的可靠性。本文所设计的水下监控装置已经下水运行,监测参数定时上传至监控上位机,实现了对机组运行状态的监测。将这些参数存入数据库,可以为更好地开发和利用潮流能提供宝贵的数据和经验。