雷达光电一体海洋监控预警系统 - 海洋污染预警系统

& i/ x$ l+ b0 l7 |" o* x

原标题：雷达光电一体海洋监控预警系统

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：

( F5 W/ f- Y# i0 s

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

2 d) U y+ Z5 e% @3 Z: Z+ a' }

3） 船舶拖网捕鱼，威胁水域安全

9 z$ S: x/ W! k8 p

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。

' \ z( c9 R) G( K

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、对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。

# A: y, ~. e1 b0 Q8 U$ N& M6 ?

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。

( b7 o. j$ D' I: H2 b$ a6 j/ z" H

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。

$ E1 Y: Z, m, I) H+ K9 `

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 {& k- q7 Z, M

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。

( s2 L* F4 M* E, ?" D" G4 ?1 f

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。

( w' w9 a9 q0 t: ?9 Y

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。

2 o- y% y" [6 t" X1 d

四、系统主要功能

1. 对水域内的船舶目标进行探测

; |# p0 w9 a p- f

2. 计算船舶的位置、航向、航速。

7 T# {. l- ?0 U% E4 D: i

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。

; ]4 l6 \6 A9 l4 e/ R

6. 雷达引导光电对船舶进行跟踪识别

) p; a' A: `3 g( q- M1 N4 [% w

7. 光电对船舶进行自动抓拍和视频取证。

$ R, s1 M7 w3 [& P

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。

# f4 ~6 Q( k3 z( X q5 u2 l" A- x

11. 多边形的报警区域设置。

五、水域安全管理系统：主系统数据流程图

1 z/ Z' I9 P& w) d0 P

+ m( N; P! U1 f# F* b$ G

六 水域电子围栏系统

, c& _ \9 i! \, Z

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。

# c# ]1 y/ g$ B) a4 a) d

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。

' j) ^! t2 w/ E$ Z! S% \

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

处理区：对严重威胁水域安全的目标进行执法处理。

七、驱逐警告系统

+ l/ m- {, T& j' w

1、声光告警和驱离子系统

, p9 Q2 T! F K$ r0 Z; R

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。

: _7 ?: T/ g, M& D

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。

- r4 @+ c8 u S7 s* N2 _

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。

$ c" j2 j7 n$ D0 ?3 Y$ R* }) [6 U

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

# @" i1 ~* L3 q/ {, o! p# n

4）可多台组网联动，可全天候工作。

5 ?; v8 _5 Q& E' B% \2 c" @

' z; M7 X w7 m

! X: u. |4 I5 V

八、雷达+光电+AIS系统总体效果图

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。

8 _' z" V7 N+ \+ u

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。

4 g" S E: B _3 `3 X6 C1 A9 D" Y

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。

! H' M4 f6 n+ t

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

* z5 {& ^% `# ~3 V

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

1 y# {! {. e3 A3 T# T8 ]

4） 持续跟踪重点目标

+ }2 B4 A; S* w8 m8 f) b5 `$ [& |0 F

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 M5 E" m7 |4 B, C# s& U2 t' _

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

& A. K k9 O3 @/ ~" E- f* X. P+ p

2、 系统优化建议

1）加配执法船，与多元指挥系统联合执法。

. a, R! _ l C6 Q6 A8 I V

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

% B, f: x: D% d. ?

十二、高空球形转台监控摄像机

) u. _8 F2 X0 _. M

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

4 N; _' F! V; V3 H# H5 W

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；

0 G8 n5 A1 t) V5 M; Y" x/ M

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。

, V9 ?! @" N/ L& j+ S/ X9 _

热成像特点：

" u5 f( G( e& }! |$ b7 [' `7 v! Q

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

. ^- t+ ]9 F& n* d: e& [5 ~8 L

激光器特点：

) Q! K- b* o/ V: t- x" N

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

) D) m; a; @, K9 j+ K0 K, i- t

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：

8 w! q0 J# U! L0 k* T

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；

+ v% g9 `' ?4 t x) q0 X8 v6 E/ L

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；

z# P @7 |, H; w: R

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；

- m6 t% W, D/ T0 j! e2 L( i

智能温控系统、防水、散热设计，保证设备长期稳定工作。

. M) c! F3 f7 ? J! i" P W

产品图片

% n* ~3 d0 L5 X+ t5 Z- Z: s

产品参数

! c5 m1 W" J2 n1 L

总结：

热成像技术主要用于远程昼夜监控，鸟类AI识别统计分类，光电球形转台，2千米3公里5公里10公里12公里15千米20km超远距离监控摄像头，激光夜视摄像机，多光谱智能预警云台摄像机，双光谱智能云台摄像机，红外热像仪，长焦镜头及森林防火预警指挥管理系统，夜视监控系统，森林防火烟火智能识别系统，船载光电转台，船用夜视系统，边海防远距离预警管理指挥系统，电力在线测温预警管理系统，围墙周界安全夜视监控系统森林火灾远程预警昼夜监控管理系统，无人机热成像，海洋渔业和水产养殖区远程昼夜监控管理系统，林火预警分析监控平台视频软件返回搜狐，查看更多

0 }3 ?' S2 R) o+ W

责任编辑：

% ~, x9 [: Y1 R( ]6 d: U& `