在海底时，天然气水合物处于低温高压状态，一旦开采出来所处条件将会改变，天然气水合物会逃逸到大气中去，由于该化合物有毒性，将产生无法想象的灾难性后果，同时还会改变海底沉积物的物理性质，改变海底受力平衡，极大地降低沉积物的工程力学特性，可能会引起海底滑坡，毁坏海底工程设施，引发海啸等。所以开采天然气水合物也对开发装备有着较高的要求。目前的天然气水合物的开采还是建立在传统海洋资源开采的基础之上，传统油气资源的开采设备大部分适用于天然气水合物的开采。目前天然气水合物开采装备主要包含勘探调查船、海洋平台系统和深海机器人3种装备。

（1）勘探调查船

最近我国第一艘天然气水合物综合调查船“海洋6”号在武昌造船厂建成下水，该船是由广州海洋地质调查局建造委托七〇八所建造的。并且这艘船是以调查海底“天然气水合物”为主。它的自持能力很强，能在海上航行60天仍无须补给。

“海洋6”号综合调查船是我国首次自行设计、建造的，也是目前世界上比较先进的一艘综合地质地球物理调查船。它不仅能够进行海底天然气水合物资源调查，还能调查海底地震、海洋地质结构等问题。该船配备先进，如它的电力推进系统、动力定位、全回转舵桨等均处于国际领先水平，而且配置了深海水下遥控探测系统、深海取样分析和高分辨率地震调查系统等多种高科技调查设备。该船可以在国际海域无限航区开展调查，它的各项数据如下：总长106米，型宽17.4米，型深8.3米，设计吃水5.5米，设计排水量4600吨，最大排水量5287吨，试航速度17节，自持力60天，续航力15000海里。

（2）海洋平台系统

海洋平台系统是一个由多种设备组成的复杂系统，它包含许多部分，其中有海上平台、燃气轮机、蒸汽轮机、三段蒸汽加热器、海底换热器、甲烷压缩机、深水泵、海底缓冲罐等。

（3）深海机器人

深海机器人是在深海进行矿产资源（如多金属结核）采集的先进智能化设备。海底的环境复杂而多变。在海底工作时，它将受到各种力及力偶的作用，如高压、海水阻力、海流力、采矿阻力、破碎力、长软管阻力、内摩擦角和内聚力均极小的软海泥等复杂阻尼的耦合作用。而且海底机器人在海底作业将携带多种仪器，包括采矿机构、破碎机、液压系统、电子仓和长软管等。

采矿机器人工作在海底，工作前需要将机器人投放到几千米深的海底，这其中的困难程度比较大。而且每个机器人都是高价投资建造的，在情况复杂的海底，难免会发生机器人故障，这将会造成比较严重的经济损失。在天然气水合物的开采过程中，我们希望采矿机器人能在海底连续工作2000 小时以上。在故障出现后，我们希望能尽量保证系统的性能。因此，研究深海采矿机器人故障诊断与容错控制，可以提高整个系统的安全性和可靠性。