一、建设背景

我们国家拥有漫长的海岸线和丰富的水资源和河道，在海岸线上建设了军港、港口、核电站，在海域上进行了海洋牧场的养殖，珊瑚礁的养殖，海洋风力发电等等，在河道上建设很多不同类型的水库、很多不同的桥梁，有些地方是禁止船舶进入的、有些地方需要防止碰撞，所以很多区域都需要雷达光电一体安全预警监测。 

本预警系统适用于海洋牧场偷猎监控，湖面禁捕监控，河道监控，核电安全监控，水库安全监控，桥梁防撞监控，海上风电防撞监控，海岛无人值守监控，船舶辅助驾驶等等。

现在水域存在的问题：

1、水域存在的风险

1） 船舶偏航行驶、撞击水库、撞击核电站入口、撞击桥梁、撞击海洋风电等等

2） 不法分子炸鱼

3） 船舶拖网捕鱼，威胁水域安全

2、监管效率低

传统的模式采用肉眼、警戒船巡航等被动的方式监管，监测覆盖面狭窄、侦测手段缺乏、监管效率低下、费时费力、不能全天候、全天时的监管。

3、改善需求急

传统的监管方式已无法满足实时性、高效性的监管要求，急需借助先进的科技手段进行探测感知，在水域建设全方位的监控系统、

水库航行的船舶提前预警，建立有效的应急执法预案，及时通报突发事件、并采取有效的应急措施，构建全天时、全天候的水域监管系统。

二、项目概述

为了提升水域的安全监控保障能力，便于监控中心统一监控管理、针对现场安全监控的实际应用环境和具体需求，为其设计专业的服务和完整的解决方案。将安全监控信息化、自动化、智能化的理念融入到安全监控保障中去、通过研究信息的接收、处理、应用等环节来设计安全监控系统的结构和功能。

1. 部署多元智能感知系统、利用雷达、光电设备、AIS对水域进行全域无盲区、全天时、全天候的船舶信息感知与场景监视。

2. 配置船舶自动识别系统（AIS），进行船舶管理识别，对无AIS和没有在系统库里面的船舶进行识别，并产生报警。通知执法人员对船舶进行驱离。

3. 设置集控中心、配置场景分析、威胁预警系统，实现目标信息融合、行为分析、智能判别、处置预案。

三、系统组成架构

水域监控系统由集控中心、监控基站、执法单元组成，包括多元智能感知系统、AIS信息融合、敌我识别系统、威胁预警系统，雷达信号和摄像头信号通过有线或者微波无线传输到集控中心。

1） 多元智能感知系统：部署雷达、光电、AIS、GPS/北斗等多种探测感知设备。

2） 敌我识别系统：根据系统库里面的AIS匹配，当库里面没有的船舶或者没有安装AIS的船舶进行敌我识别。

3） 数据融合系统：雷达捕捉的ARPA信息和AIS信息融合，并且点击相关目标，可以融合到图像数据。

4） 辅助执法系统：配置相应的声光报警系统，收集行的数据和视频。

5） 场景分析、威胁预警系统：画任意多边形的监控区域，对进入的目标进行跟踪、分析，记录船舶轨迹。

6） 信息传输系统：各功能系统采取光纤或者无线装置进行信息数据传输。

7） 时空基准系统：采用GPS、北斗设备，配置相关系统软件，达到时间。空间信息一致。

四、系统主要功能

1. 对水域内的船舶目标进行探测

2. 计算船舶的位置、航向、航速。

3. 持续跟踪进入区域的船舶，并且记录轨迹

4. 与AIS动态以及静态信息融合。

5. 敌我识别，产生报警。

6. 雷达引导光电对船舶进行跟踪识别

7. 光电对船舶进行自动抓拍和视频取证。

8. 对手动选择的船舶进行AI识别，获取其大小。并且融合AIS数据和雷达ARPA数据。

9. 多级警戒区的设置，自动报警

10. 信息记录、存储、回放。

11. 多边形的报警区域设置。

AIS信息	数据融合

小目标识别	录制回放

雷达控制	雷达捕捉设置	摄像头控制

五、水域安全管理系统：主系统数据流程图

六 水域电子围栏系统

显示子系统在卫星地图进行监控区域绘制，构建成水域电子围栏，通过对围栏内外各类船舶的航行动态监控与入侵检测，并在列表中显示，在显示系统上显示其轨迹，对有危险的船舶通过短信息模块发送给执法人员，从而有效的保障水域周围水域的安全。

根据目标历史轨迹、实时位置、运动参数、运行时间等参数，分析预测其来为的行为目的，比如海钓、偷鱼、炸鱼等，再结合光电取证，加强重点区域的监控。

警戒区设置参考：

1） 关注区：对可能进入水域的目标进行重点持续关注。

2） 警示区：对即将进入水域的目标进行声光警示

3） 管制区：对可能威胁水域安全的目标进行驱离

4） 处理区：对严重威胁水域安全的目标进行执法处理。

任意多边形电子围栏	矩形电子围栏

目标捕捉和历史轨迹	小船光电显示

七、驱逐警告系统

1、声光告警和驱离子系统

除了能够发现船舶、进入区域警告之外，还需要有安全可靠的驱离设备，我们采用远程定向声光驱离设备系统。

本系统是通过陆地监控中心，由显示控制台根据系统告警情况，自动或者人工发送指令，联动现场的声光驱动系统自动指向目标，采用声光方式进行驱离操作。

2、主要特点

  1）指向性极强

  2）传播距离远，声音超过三公里，强光可达五公里。

  3）与雷达联动，自动锁定目标，通过声光实现远距离的警示和驱离

  4）可多台组网联动，可全天候工作。

八、雷达+光电+AIS系统总体效果图

总体效果图

1、目标信息融合

将雷达捕捉数据和AIS数据进行高度融合，对无AIS信号和AIS信号不在库里面的船舶进行重点监管。

2、雷达引导控制摄像头

选定目标后，系统会根据雷达捕捉数据引导光电设备对选中的目标连续视频跟踪，显示目标实时的可见光、红外视频。系统根据目标的距离和运动信息智能调节光电的视场角和焦距，方便值班人员快速的获取图像数据。

3、目标综合显示

  将目标显示在列表上，可以根据不同参数进行排序。显示目标的位置、航向、航速、轨迹、方位，融合了AIS后还会显示MMSI、呼号、船型、船名、船籍、大小等信息。

九、入侵事情处理流程

1） 雷达实时全方位监控水域，获取目标实时位置、目标大小、航向、航速、航迹等信息

2） 对目标行为分析，自动判断并触发声光警报和驱离

3） 调用远程光电进行识别

4） 持续跟踪重点目标

5） 数据通过短信传输到手机

6） 指挥人员安排执法

7） 记录雷达数据和摄像头数据，以备以后查证和分析。

十、水域信息化监控系统部署建议

1、系统部署建议

1）根据监控区域，部署多套雷达系统，全域监控。

2）在适当的位置安装声光告警和驱离装置

2、 系统优化建议

1）加配执法船，与多元指挥系统联合执法。

2）加配无人机或无人艇指挥调度系统，与多元指挥系统联动，利用无人机或无人艇的机动性实现清晰、全方位的视频取证，补充部分水域盲区监控。

3）加配声呐探测设备，对水下重点区域进行监控，并将数据回传到集控中心，进行相关的信息融合和目标识别，补充水下监控的缺失，组建三维的监控。

十一、雷达主要参数

1、雷达的组成

2、雷达主要功能

3、天线指标

4、伺服收发单元

5、信息处理单元

6、环境适应性

7、最大作用距离

小于1级海况时，天线位于高出海平面15m处，发现概率为80%，虚警概率为10-4，探测距离见下表：

8、供电要求

单相交流：220 V，50 Hz；

耗电量：不大于300 W；

十二、高空球形转台监控摄像机

本监控摄像机采用抗风转台、高清透雾摄像机、高清透雾镜头、变焦热成像监控系统，通过科学、先进的手段集合而成，具有背景反差好、成像清晰、使用高分辨率低照度彩转黑摄像机，可进行昼夜连续监控，实现白天彩色监视、夜间在全黑的环境下同样监视的目的。搭配62倍12、5-775mmF3、5长焦镜头400万像素摄像机，热成像采用最新的非制冷红外技术，用640*512|50帧的非制冷型焦平面成像探测器，红外100mmF1、0电动调焦镜头，高灵敏度，先进数字电路和图像处理算法可提供细腻清晰的图像，能够穿透尘埃、烟雾、雨雪等实现全天候监控。夜间可开启输出功率达25W的激光照明技术，可满足夜间3000米以内目标的细节特征取证，支持远程电动调节光斑中心位置，操作简单，使用方便。

产品特点

镜头特点：

镜片驱动采用3-CAM变焦技术，变焦驱动结构式CAM销在CAM槽内浮动所以摩擦小，电机寿命长；

采用高速图像处理芯片，能够对画面进行实时检测，并能控制镜头聚焦电机迅速对画面主体物体聚焦；

镜头具有自动聚焦功能，避免繁琐的微调操作；

自动彩转黑功能，实现白天彩色，晚上黑白的全天候监控模式；

透雾功能，有效提高雾天环境下的监控范围和图像清晰度；

支持镜头预置位功能。

热成像特点：

温度感应成像，受环境影响小；成像器件氧化钒；

分辨率：640*512|50fps，支持高温报警

纯网络机芯，支持远程坏点修复，伪彩切换，支持自动聚焦，支持图像细节增强

激光器特点：

采用高功率激光照明系统，独立式激光匀化镜，照射距离远，匀化效果好

MQMM微透镜波导光纤混模技术；散热：阵列风冷传导散热;透过率：镀多层近红外增透膜，激光耦合效率>95%；

发散角度0、2~20度连续可调

支持远程电动调节光斑准心

抗风转台特点：

超强抗风转台，水平360°无限位旋转，垂直-45°~+45°，使监控无死角；

中、英文OSD屏幕菜单，支持比例变倍，通过OSD菜单设置、演示、运行、删除、预置位、巡航路径、花样扫描、左右扫描、苹果皮扫描；

支持雷达联动及GIS地图联动功能，通过全双工422透明通道实时反馈变倍聚焦AD值、水平垂直角度值，最高每秒50次；同时支持反向指定转台执行指定变倍倍率、聚焦指定位置及转台水平垂直方位角度；

断电自锁功能，断电记忆功能

控制模式：

通过RS485/RS422/TCP/IP信号远程控制摄像机、镜头、热成像、转台；

多重保护：

具有慢启动及过热、过流、过压等多重保护功能；

智能温控系统、防水、散热设计，保证设备长期稳定工作。

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