解决方案 / 智慧海防
COASTAL DEFENSE

边海防监控解决方案

基于亿像素阵列相机+AIS融合,实现海上目标全域态势感知,舰船识别、非法越境预警、海漂物检测一体化管控

方案概述

本方案以亿像素全景阵列相机为核心感知设备,在现有港口管控体系(雷达、AIS、GIS地图)的基础上深度融入高清视频数据流,构建多源异构数据融合处理与全景呈现平台。

方案充分发挥阵列相机"既看得远、又看得广"的独特技术优势——单套设备即可实现数十公里级远距离观测与360°全域无死角覆盖,对港口及航道重点区域的违法违规活动实施全天候智能监控与实时预警,同时提供完整的全域视频取证与历史回溯能力,真正做到"看得见、看得清、看得全、查得到"。

在数据架构层面,系统有机融合两大主动探测数据源(雷达、视频)与两大被动接收数据源(AIS、卫星),构建多源数据相互交叉印证的态势感知闭环体系。从视频维度与GIS维度双轨并行驱动,实现全域目标轨迹的高精度重建与持续追踪、多源轨迹的联动关联展示,从而深度还原海上态势全貌,为管控决策提供坚实的数据支撑。

业务背景

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海洋边防安全——亟需智能化监控管理手段

当前,世界海洋安全形势错综复杂,地缘博弈加剧,中国面临的海洋安全压力持续增大。沿海各国均将海洋安全保障提升至国家战略高度,传统的人力巡逻与单一雷达监控模式已难以满足日益严峻的边海防管控需求。迫切需要引入智能化、立体化、全天候的监控管理手段,全面提升边海防态势感知、目标识别与快速响应能力,筑牢海上安全防线。

海洋经济发展——亟需智能化监控管理手段

海上通道安全与港口运营效率是海洋经济发展的核心命脉。随着全球贸易量持续增长,港口吞吐量屡创新高,航道通航密度不断加大,传统管理方式已捉襟见肘。智慧化监控体系可有效保障航道通行安全、优化港口调度效率、防范重大安全事故,为海洋经济的高质量发展提供强有力的安全保障与效率支撑。

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海洋生态保障——亟需智能化监控管理手段

海洋生态修复监控、海洋污染预防治理等需求日益突出,非法排污、违规捕捞、破坏海洋生态等行为时有发生。这些行为往往发生在远海区域、夜间时段,传统巡查手段覆盖不足。亟需部署全天候、全时域、全海域的智能监控手段,实现对海洋生态环境的持续守护,为蓝色生态文明建设保驾护航。

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海洋航道治理——亟需智能化监控管理手段

航道内船舶来往密集、种类繁多,船舶碰撞、非法搭靠、走私偷渡、违规锚泊等行为频发,严重威胁航道安全与通行秩序。传统人工监视方式效率低、漏报率高。智慧航道系统通过AI智能识别+自动预警+证据自动留存,可实现违规行为的秒级发现、实时告警、全程取证,大幅提升航道治理的智能化与精细化水平。

政策支持

国家《"十四五"国家边海防基础设施建设规划》

计划投资180亿元用于边海防基础设施建设,其中涉海省份投资近90亿元用于边海防基础设施建设,其中涉海省份投资近90亿元。福建省预计新建119套监控站,升级19套监控站。中央投资15.7亿元,地方配套6.8亿元,投资总额达22.6亿元

该规划的落地实施,为本方案的推广应用提供了强有力的政策背书与资金保障,标志着海洋智能监控已从"可选项"上升为"必选项",市场空间广阔、落地时机成熟。

现有系统问题

当前,边海防监控系统普遍采用 "雷达 + AIS + GIS + 高倍光电" 的组合架构,实现远、中、近三级距离梯度监控。然而,受限于各单一子系统的技术瓶颈与数据割裂,实际运行中仍面临 四大核心痛点:

信息不准确——误报频发,难以信赖

  • 受海浪杂波、气象干扰影响,极易产生大量虚假目标,误报率居高不下,严重消耗人工研判资源
  • 渔船、小型船舶普遍未强制配备AIS设备,导致大量"静默目标"游离于监控体系之外;且AIS上报频率低(通常3~30分钟/次),位置信息存在明显延迟
  • 雷达与AIS数据口径不一致、时间戳不同步,信息交叉验证困难,无法形成有效的态势互证
核心矛盾:数据"有"但不"准",导致监控人员长期处于"高噪声、低信度"的工作状态。

信息不全面——覆盖有盲区,跟踪有断点

  • 部署数量有限、单台视场角窄,监控范围呈"点状"分布,面域覆盖严重不足
  • 传统雷达/光电难以同时稳定跟踪多个高速运动目标,频繁出现"顾此失彼"的丢跟踪现象
  • 未实现船只强制全面覆盖,大量小型船只、非法船只处于"信息黑洞"状态
监控体系"看得到一部分,看不到全部",存在大量时空盲区。

信息不直观——数据孤岛,态势不清

  • 仅能展示静态地图与离散的雷达/AIS航迹点,缺乏对全监控域的实时全情景覆盖,画面与数据严重脱节
  • 雷达、AIS、视频、GIS等各子系统画面相互独立,无法实现"一点触发、多屏联动"的实时视频回放与态势关联
  • 缺乏直观的"一张图"全景视图,管理者无法快速、全面地掌握海上全局态势,决策效率低下
  • 不同设备信息分散在不同平台,数据格式不统一、时间基准不一致,难以统一呈现与协同研判
数据"有"但不"通",管理者"看不全、看不懂、判不准",态势感知停留在"碎片化"阶段。

信息回溯难——取证困难,事后追溯低效

  • 雷达原始数据噪点密集,回溯时目标轨迹断裂严重,极易丢失跟踪目标,无法还原完整运动路径
  • 传统视频监控覆盖范围有限,回溯时可疑船只已驶出画面,关键画面缺失;且无法自动关联船名、船号等身份信息
  • 雷达轨迹、AIS记录、视频片段分属不同系统,数据格式各异,事后人工关联耗时耗力,效率极低
  • 证据链不完整、时间线不连续、格式不统一,导致事后取证周期长、可信度低,难以满足执法与司法需求
事中"发现不了",事后"查不清楚",全链条管控能力严重不足,监控体系形同"只看不记"。

解决方案架构

通过引入全景阵列相机,实现整个视距海域和港口内的船只检测、车辆检测、人员检测、风电轮机等相关物体的检测、识别和多目标跟踪,并将其产生的视频数据、识别数据、视频坐标、大地坐标等数据进行存储,实现港口区域内关注目标的数字化。

多源数据融合架构

全局情况监控 局部区域监控 GIS信息 信息融合 雷达指挥高倍 全景指挥高倍 AIS系统信息 雷达系统 高倍光电 全景相机视频 全景相机视频 全景相机视频流 现有系统数据流 现有系统边界

全景相机赋能:从"看得见"到"看得清、看得全、查得到"

全景阵列相机作为核心感知设备,在全局情况监控与局部区域监控两个维度上充分发挥其"既看得远、又看得广"的技术优势,系统性解决现有监控体系的四大核心痛点。

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全局情况监控

  • 将全景相机视频融入AIS与雷达信息体系,与GIS信息互为补充,构建完整的目标态势一张图
  • 以直观的高清视频画面替代抽象的地图+航迹点,让管理者对全监控域的海上态势一目了然
  • 解决现有视频"全局不直观、数据孤岛"的核心问题
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局部区域监控

  • 引入全景相机联动高倍光电设备,扩大单次联动可覆盖的目标数量,实现多目标同步追踪
  • 实时锁定目标在全景画面中的精确位置,同步展示周边环境信息,支撑快速研判决策
  • 全景高清录像留存所有细节,支持事后完整回溯与证据链还原

核心价值:以"视频"驱动"感知",以"全景"替代"碎片",真正实现看得见、看得清、看得全、查得到的全链条管控目标

应用场景与实践案例

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白云山航道监测

智慧航运
白云山航道监测全景画面

航道内船只来往复杂,船只通过、碰撞、搭靠走私等行为需要人为监控,对违法违规行为需要证据留存。本案例通过全景视频数据和实时检测数据进行存储,以达到实时监控和事后追溯的目的。

1
支持多人同时实时观测和漫游航道内的船只
2
支持24小时录制视频数据并重新融合成亿像素视频进行漫游观测
3
支持与前端枪球机和重载云台实施联动查看选定目标船只的细节
4
支持船只行为异常分析和自动预警

✓ 相比传统方案优势

  • 与基于GIS地图的方案比视频更加直观
  • 事后回溯是基于整个视场的回溯
  • 可以回溯当时未关注的目标
  • 多维度轨迹联动展示
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莆田风电厂非法下锚船只识别预警

智慧风电
莆田风电厂监控全景画面

海上风电场由于海底敷设光缆,船只的下锚会导致光缆被破坏,传统方式是人员在岸边或者架船巡逻发现非法停船。本方案通过全景相机视频来进行检测识别并分析船只长时间停留行为,自动联动无人机或主动卫星电话告知其尽快驶离,并将相关视频存储作为证据。

1
支持多人同时实时观测和漫游风电机海域内的情况
2
支持24小时录制视频数据并重新融合成亿像素视频进行漫游观测
3
支持与前端枪球机和重载云台实施联动查看选定目标船只的细节
4
支持视频坐标转大地坐标,联动无人机抵达相应位置进行喊话通知

✓ 相比传统方案优势

  • 无需技术人员实时监控和海域巡逻
  • 全海域证据留存,事后分析
  • 可利用已有风电机上的球机视频
  • 减少95%以上的人工巡查成本

翔安港口渔船管控

智慧港口

翔安某码头地理位置特殊,正对金门海域,是两岸海上往来的关键节点。受特殊地理区位与复杂通航环境影响,该码头长期面临三大管控难题:

1. 两岸海域航线密集,部分船只利用监控盲区,在码头附近进行非法搭靠、接驳货物,逃避监管,存在重大安全与走私隐患

2. 码头及周边航道是走私货物、偷渡人员的高发区域,传统监控手段难以实现全时段、全覆盖的有效管控,违法行为发现滞后、取证困难

3. 出入港船只需严格执行报备制度,但现有手段难以对实际到港船只与报备信息进行实时比对核验,存在"报而不到、到而不报"的管理漏洞

核心挑战:该区域管控要求高、敏感度强,传统"雷达+AIS"方案误报率高、覆盖不全,亟需一套"看得清、辨得准、查得到、管得住" 的智慧监控体系。

全景态势监控
消除雷达噪点
消除雷达噪点——视觉校验,净化雷达信号

传统雷达基于电磁波反射原理工作,对所有反射体"一视同仁"——无论是船舶、浮标,还是海浪、垃圾、漂浮泡沫,均会被识别为回波信号,在雷达屏幕上呈现为密密麻麻的噪点,即所谓的"底色噪点"。值班人员需要在大量虚假目标中逐一甄别,工作强度极大、效率极低。

而 全景阵列相机 基于可见光成像,具有天然的 语义区分能力——船只是船只、浮标是浮标、海浪是海浪,一目了然、无需人工判断。

多维度轨迹查看
多维度轨迹查看——GIS与视频双轨联动

传统监控系统仅能在GIS地图上绘制船只轨迹,由于AIS/雷达数据上报频率低(通常3~30分钟一次),轨迹点稀疏、连线呈锯齿状折线,不仅无法反映船只真实的运动弧线,而且GIS画面与实际视频画面完全割裂——值班人员需要在"地图看轨迹、视频找目标"之间反复切换,效率极低。

1. 系统以视频AI提取的连续目标位置替代离散的AIS/雷达航迹点,将GIS地图上的锯齿折线升级为平滑运动曲线,真实、精准地还原船只的实际航行路径。

2. 不仅可以在GIS地图上看轨迹,更可以在视频画面中直接叠加GIS轨迹信息——船只走到哪里,轨迹就跟到哪里,真正实现 地图上有轨迹,视频里也有轨迹,双轨并行、互为印证。

多维度轨迹回溯
多维度轨迹回溯

传统监控系统的轨迹回溯仅停留在GIS地图层面——值班人员可以在地图上看到船只的运动折线,但点击任意轨迹点后,系统只能调取该时刻的AIS/雷达数据,无法看到当时的真实视频画面。轨迹是"抽象的线",现场是"缺失的黑箱",研判人员只能靠想象还原当时场景,回溯效率低、可信度差。

基于全景阵列相机的 全时段、全覆盖视频存储,系统实现了 "GIS轨迹驱动视频回溯" 的全新模式——

1、无论目标船只在监控范围内停留了 几分钟还是几小时,均可在全视频时段内进行 无断点、无死角 的完整回溯。

2、整个回溯过程 全程可视化、零断点,从船只入场到离场,每一个关键节点都有 GIS轨迹 + 视频画面 双重印证,真正做到 "轨迹可追、画面可看、事件可还原"。

3、最终实现 "在GIS上追轨迹、在视频里看现场、双维联动、一键穿透" 的全新回溯体验,让事后研判从"盲人摸象"升级为"全景复盘、证据确凿",为执法取证与事件调查提供最直观、最可信的数据支撑。

针对某码头因正对金门而存在的船只非法搭靠、走私以及出入港船只报备与监控核实问题。该方案通过将AIS、雷达、全局视频、检测图片等数据存储并根据业务建立对应关系,实现实时或事后检索查看。

1
多维度轨迹查看:同时显示GIS和视频中目标船只的轨迹信息
2
多维度轨迹回溯:在GIS和视频内进行双维度展现
3
消除雷达噪点:通过目标识别算法,减少雷达噪点
4
船只身份自动核验:AIS、雷达、视频多源交叉验证

✓ 相比传统方案优势

  • 消除雷达噪点,数据更准确
  • 全域轨迹重建,态势更直观
  • 事后回溯不丢失关键信息
  • 证据链完整可追溯

核心指标

10km²
单点覆盖面积
24路
最大接入路数
95%
船只识别准确率
<3s
预警响应时间

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