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一、建设背景
党的提出了“海洋强国”战略,党的报告再次指出,坚持陆海统筹,加快建设海洋强国。推进地方级智慧海洋建设,是实现我国海洋强国建设实施的长远战略抓手。
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。
二、当前水域现状
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、不法分子炸鱼、船舶拖网捕鱼,威胁水域安全等情况时有发生。
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*的科技手段进行探测感知,在水域建设的监控系统、对水库航行的船舶提前预警,建立有效的应急预案,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。
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。
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。
三、系统概述
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。
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。
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。通知人员对船舶进行驱离。
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。
四、系统结构
水域监控系统由集控中心、监控基站、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。
多元智能感知系统:雷达、光电、AIS、GPS/北斗等多种探测器
敌我识别系统:与AIS匹配、精准识别船舶
数据融合系统:雷达捕捉ARPA信息与AIS信息融合,选择目标后可融合图像数据
辅助系统:配备声光报警系统、采集对应数据(含视频)
智能分析系统:在任意多边形监控区域,对进入目标跟踪、分析、记录船舶轨迹
传输管理系统:可采用光纤或无线装备进行数据传输
时空基准系统:采用GPS、北斗装备,让时间、空间信息一致
五、系统功能
对水域内的船舶目标进行探测;计算船舶的位置、航向、航速;持续跟踪进入区域的船舶,并且记录轨迹; 与AIS动态以及静态信息融合; 敌我识别,产生报警;雷达引导光电对船舶进行跟踪识别; 光电对船舶进行自动抓拍和视频取证;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; 多级警戒区的设置,自动报警;信息记录、存储、回放;多边形的报警区域设置。
水域安全管理系统
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。
驱逐警告系统
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。
雷达+光电+AIS系统
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。
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。
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。
入侵事情处理流程
1. 雷达实时监控水域,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
7. 记录雷达数据和摄像头数据,以备以后查证和分析。
其它配套
根据监控区域,部署多套雷达系统,全域监控;在适当的位置安装声光告警和驱离装置。
加配船,与多元指挥系统联合、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、的视频取证,补充部分水域盲区监控、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。