CN103544792A - 目标监测系统 - Google Patents

Abstract

一种目标监测系统，包括水面探测模块、水下探测模块、数据收发模块和信息处理控制中心模块，水面探测模块和水下探测模块均分别通过数据收发模块与信息处理控制中心模块连接。通过水面探测模块和水下探测模块分别探测预保护范围内的水面和水下的相关数据信息，再由数据收发模块接收相关数据信息，信息处理控制中心模块根据这些相关数据信息进行目标检测和定位。如此，可对目标自动识别且能实时获取目标的定位信息，滤除环境因素的影响，并根据情况及时向目标发出警告信息，提高了可靠性。

Description

目标监测系统

技术领域

本发明涉及海洋监测技术领域，特别是涉及一种目标监测系统。

背景技术

随着人类社会发展，海洋开发力度不断加大，产业不断扩展，水下的安全防护工作也显得尤为重要。特别是针对开放海域、未设防的停泊场/停泊点站台上的船只、以及水利工程建筑和港口码头上的重要物体的安全防护。

然而，传统的监控设备一般为视频监控设备，视频监控设备只能在视觉可见的范围内才能起作用，并且该视频监控设备只能实时显示监控范围内的图像信息，由工作人员根据所显示的图像信息发现是否有存在外来的入侵。而当外来的入侵在靠近预保护范围时，在一些特殊的场合，如海岸线附近、港口等，由于周边环境复杂以及天气等因素，工作人员难以根据视频监控设备所捕捉到的画面对目标进行监控，导致可靠性低。

发明内容

基于此，有必要针对可靠性低的问题，提供一种目标监测系统。

一种目标监测系统，包括水面探测模块、水下探测模块、数据收发模块和信息处理控制中心模块，所述水面探测模块和所述水下探测模块均分别通过所述数据收发模块与所述信息处理控制中心模块连接。

在其中一个实施例中，所述水下探测模块包括水下沉底式探测单元和水下悬浮式探测单元，所述水下沉底式探测单元和所述悬浮式探测单元均分别与所述数据收发模块连接。

一种目标监测系统，包括：

探测并预处理预保护范围内的水面数据信息的水面探测模块；及

探测并预处理预保护范围内的水下数据信息，并根据所述水下数据信息检测发现目标时向所述目标发出警告信息的水下探测模块；

分别与所述水面探测模块和所述水下探测模块连接，接收所述水面数据信息和所述水下数据信息，并分别向所述水面探测模块和所述水下探测模块发送控制信息的数据收发模块；

与所述数据收发模块连接，根据所述水面数据信息和所述水下数据信息对目标实现检测并获取所述目标的定位信息，以及在所述目标朝接近所述水下探测模块方向移动时控制发出警告信息指令的信息处理控制中心模块。

在其中一个实施例中，所述水下探测模块包括采集并预处理预保护范围内的第一水下数据信息的水下沉底式探测单元，以及探测并预处理预保护范围内的第二水下数据信息，并根据所述第二水下数据信息检测发现目标时向所述目标发出警告信息的水下悬浮式探测单元，所述水下沉底式探测单元和所述悬浮式探测单元均分别与所述数据收发模块连接。

在其中一个实施例中，还包括探测并预处理预保护范围内的岸滩数据信息，并根据所述岸滩数据信息检测发现目标时向所述目标发射障碍物的岸滩探测模块，所述岸滩探测模块通过所述数据收发模块与在所述目标朝接近所述岸滩探测模块方向移动时控制发射障碍物指令的所述信息处理控制中心模块连接。

在其中一个实施例中，所述水面探测模块、所述水下沉底式探测单元、所述水下悬浮式探测单元和所述岸滩探测模块均为多个，各所述岸滩探测模块绕岛岸线线列式排布形成岸滩探测线，各所述水下沉底式探测单元绕远离所述岸滩探测线第一距离段线列式排布形成近岸探测线，各所述水下悬浮式探测单元绕远离所述近岸探测线第二距离段线列式排布形成水下探测警告线，各所述水面探测模块绕远离所述水下探测警告线第三距离段线列式排布形成水上探测警戒线。

在其中一个实施例中，所述信息处理控制中心模块包括检测所述水面探测模块、水下探测模块和岸滩探测模块的状态信息的检测单元，以及在无法获取所述水面探测模块、水下探测模块或者岸滩探测模块的状态信息时，发出报警信号的报警单元。

在其中一个实施例中，所述水面探测模块、水下探测模块和岸滩探测模块均设置有状态信息检测单元和在自身模块不在回路时自动进行保护处置的保护单元。

在其中一个实施例中，所述信息处理控制中心模块包括根据所述水面数据信息、所述水下数据信息和所述岸滩数据信息对目标实现检测并获取所述目标的定位信息的综合处理台，以及实时显示目标定位信息，且在所述目标朝接近所述水下探测模块方向移动时控制发出警告信息指令，在所述目标朝接近所述岸滩探测模块方向移动时控制发射障碍物指令的指挥控制台，所述综合处理台和所述指挥控制台均分别与所述数据收发模块连接，所述综合处理台和所述指挥控制台连接，且所述综合处理台与所述指挥控制台相互备份设置。

在其中一个实施例中，还包括预留所述目标监测系统互连接口的互联处理模块，所述信息处理控制中心模块与所述互联处理模块连接。

上述目标监测系统，通过水面探测模块和水下探测模块分别探测预保护范围内的水面和水下的相关数据信息，再由数据收发模块接收相关数据信息，信息处理控制中心模块根据这些相关数据信息对目标进行检测，当发现目标时获取目标的定位信息。当目标出现在水下探测模块所探测的范围内时向目标发出警告信息。如此，可对目标自动识别且能实时获取目标的定位信息，滤除环境因素的影响，并根据情况及时向目标发出警告信息，以驱逐目标继续靠近，提高了可靠性。

附图说明

图1为目标监测系统的模块示意图；

图2为一实施方式目标监测系统的结构示意图；

图3为一实施方式目标监测系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种目标监测系统，包括水面探测模块110、水下探测模块120、数据收发模块140和信息处理控制中心模块150。水面探测模块110和水下探测模块120均分别通过数据收发模块140与信息处理控制中心模块150连接。

水面探测模块110用于探测并预处理预保护范围210内的水面数据信息。具体地，水面探测模块110可通过发射探测信号探测水面数据信息，如电磁波、红外光信号。探测信号可在空气中传播，只要目标处于可探测范围内，都可以探测发现，无需要求目标处于视觉可见，从而避免环境因素对监测效果造成的不良影响。

水下探测模块120用于探测并预处理预保护范围210内的水下数据信息，并根据水下数据信息检测发现目标时向目标发出警告信息。

在本实施例中，水下探测模块120包括水下沉底式探测单元122和水下悬浮式探测单元124，水下沉底式探测单元122和水下悬浮式探测单元124均分别与数据接收模块连接。水下沉底式探测单元122用于采集并预处理预保护范围210内的第一水下数据信息，如可通过声磁联合传感器和磁异传感器采集声场和磁场的第一水下数据信息，并对海洋噪声进行监测分析自动滤除海洋噪声干扰，保证第一水下数据信息的精准性。水下悬浮式探测单元124用于探测并预处理预保护范围210内的第二水下数据信息，并根据第二水下数据信息检测发现目标时向目标发出警告信息。如此，在发现目标时发出警告信息，以驱逐目标远离预保护范围210。

本实施例中，目标监测系统还可包括岸滩探测模块130，岸滩探测模块130通过数据收发模块140与信息处理控制中心模块150连接。

岸滩探测模块130用于探测并预处理预保护范围210内的岸滩数据信息，并根据岸滩数据信息监测发现目标时向目标发射障碍物。具体地，岸滩探测模块130可通过发射探测信号探测岸滩数据信息，如电磁波、红外光及激光等信号。探测信号可在空气中传播，并对预保护范围内的环境进行监测和预处理，以避免环境因素对监测效果造成的不良影响。当目标由水面进入水下并向岸滩靠近再进入岸滩时，该岸滩探测模块130可对靠近岸滩的目标进行实时监测并发射障碍物，以阻滞目标靠近。需要指出的是，即使不设置岸滩探测模块130，也可实现对目标自动识别并实时获取目标定位信息的目的。

水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130可统称为探测模块，水面数据信息、水下数据信息和岸滩数据信息可统称为数据信息，预处理数据信息可包括对数据信息压缩打包并加设密码，以及对目标实现初步检测和定位跟踪，有利于提高数据信息的传输速度，并确保数据信息在传输过程中的安全性。

数据接收模块分别与水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130连接，用于接收水面数据信息、水下数据信息和岸滩数据信息，并分别向水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130发送控制信息。其中，目标监测系统还设有模数转换器，该模数转换器可将数据接收模块接收到的数据信息转化为信息处理控制中心模块150可识别的信号。而信息处理控制中心模块150发出的控制信息也可通过模数转换器转换为探测模块可识别的信号，再经数据接收模块发送出去。模数转换器可设置于数据接收模块，从而一个目标监测系统只需一个模数转换器即可，节约成本且通用性强。在其他实施例中，也可将模数转换器设于信息处理控制中心模块150。

在本实施例中，数据接收模块通过光纤电缆和无线传输天线接收数据信息或者发送控制信息。具体地，数据收发模块140通过无线传输天线与水面探测模块110进行相关信息的收发，因水面探测模块110是对外来入侵的输送源头处进行监测，采用无线传输天线可扩大了水面探测模块110的应用范围。如此可降低其架设难度。数据收发模块140通过光纤电缆分别与水下探测模块120和岸滩探测模块130进行相关信息的收发，一方面可通过光纤传递数据信息，同时当水下探测模块120和岸滩探测模块130自带电量不够时可通过电缆供给所需的电量，以保持正常工作。

信息处理控制中心模块150与数据收发模块140连接，根据水面数据信息、水下数据信息和岸滩数据信息对目标实现检测并获取目标的定位信息，以及在目标朝接近水下探测模块120方向移动时控制发出警告信息指令，在目标朝接近岸滩探测模块130方向移动时控制发射障碍物指令。该信息处理控制中心模块150还可实时显示目标定位信息。

在本实施例中，信息处理控制中心模块150包括综合处理台152和指挥控制台154，综合处理台152和指挥控制台154均分别与数据收发模块140连接，综合处理台152和指挥控制台154连接，综合处理台152和指挥控制台154相互备份设置。

综合处理台152用于根据水面数据信息、水下数据信息和岸滩数据信息对目标实现检测并获取目标的定位信息，指挥控制台154实时显示目标定位信息，且在目标朝接近水下探测模块120方向移动时控制发出警告信息指令，在目标朝接近岸滩探测模块130方向移动时控制发射障碍物指令。综合处理台152和指挥控制台154相互备份设置，以便在出现其中一设备故障时，另一设备可继续完成该故障设备的工作，保证整个系统正常工作，提高可靠性。

上述目标监测系统，通过水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130分别探测预保护范围210内的水面、水下和岸滩的相关数据信息，再由数据收发模块140接收相关数据信息，信息处理控制中心模块150根据这些相关数据信息对目标进行检测，当发现目标时获取目标的定位信息。水下探测模块120发现目标时可自动向目标发出警告信息，在目标向靠近水下探测模块120方向移动时信息处理控制中心模块150可控制发出警告信息指令，经数据收发模块140将发出警告信息指令传送给水下探测模块120，水下探测模块120继续向目标发出警告信息。岸滩探测模块130发现目标时可自动向目标发射障碍物，在目标向靠近岸滩探测模块130方向移动时信息处理控制中心模块150可控制发射障碍物指令，经数据收发模块140将发射障碍物指令传给岸滩探测模块130，岸滩探测模块130继续向目标发射障碍物。如此，可对目标自动识别且能实时获取目标的定位信息，自动滤除环境因素影响，并根据情况及时向目标发出警告信息或者发射障碍物，以延滞目标继续靠近，以便监控人员有足够的时间处理，提高了可靠性。

请参阅图2和图3，在其中一个实施例中，水面探测模块110、水下沉底式探测单元122、水下悬浮式探测单元124和岸滩探测模块130均为多个。各岸滩探测模块130绕岛岸线线列式排布形成岸滩探测线131。在外来入侵的目标可能上岸的岛岸线附近线列式排布岸滩探测模块130，以便对上岸的目标监测和发射障碍物进行阻滞。具体地，岸滩探测线131也可以为多条并列布置。

各水下沉底式探测单元122绕远离岸滩探测线131第一距离段线列式排布形成近岸探测线121。具体地，在离岸滩探测线131的距离为800～1000米，水深50～100米处绕岸滩探测线131线列式排布水下沉底式探测单元122，形成近岸探测线121。该水下沉底式探测单元122通过被动传感方式采集第一水下数据信息。

各水下悬浮式探测单元124绕远离近岸探测线121第二距离段线列式排布形成水下探测警告线123。具体地，在离近岸探测线121的距离为1000米左右，水深150以内绕近岸探测线121线列式排布水下悬浮式探测单元124，形成水下探测警告线123。相邻水下悬浮式探测单元124间隔可以为600～800米，且各水下悬浮式探测单元124可在20～80米范围内根据水声环境情况灵活改变悬浮深度，以保证探测效果。

各水面探测模块110绕远离水下探测警告线123第三距离段线列式排布形成水上探测警戒线111。具体地，在离水下探测警告线123的距离为500～1000米的水面或者水面上绕水下探测警告线123线列式排布水面探测模块110，形成水上探测警戒线111。相邻水面探测模块110间隔可以为1000～2000米。以对外来入侵的输送源头进行监测，当目标进入水面探测模块110监测范围内时，根据情况信息处理控制中心模块150还可通过雷达对目标进行远距离警戒。

如此，在逐渐远离岛岸线方向层层线列式排布各探测模块，有利于全面大范围的对预保护范围210进行探测保护。

在其中一个实施例中，水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130均设置有状态信息检测单元和保护单元，各状态信息检测单元与对应的保护单元连接。状态信息检测单元用于实时检测自身模块是否在回路，保护单元用于在自身模块不在回路时进行保护处置。如水面探测模块110的状态信息检测单元检测水面探测模块110不在回路（即发生被盗或者损坏等非正常状态）时，水面探测模块110的保护单元控制水面探测模块110进行保护处置，如清除重要数据和代码等相关信息，使水面探测模110块失效，以防重要信息泄露。水下探测模块120的状态信息检测单元与保护单元以及岸滩探测模块130的状态信息检测单元与保护单元的原理和效果均与上述水面探测模块110的状态信息检测单元和保护单元的原理和效果相同，在此不再赘述。

在其中一个实施例中，信息处理控制中心模块150包括检测单元和报警单元，检测单元与数据收发模块140连接，检测单元与报警单元连接。

检测单元用于检测水面探测模块110、水下探测模块120和岸滩探测模块130的状态信息，报警单元用于在无法获取水面探测模块110、水下探测模块120或者岸滩探测模块130的状态信息时，发出报警信号。如此，当各探测模块被盗或者不在位时，报警单元及时发出报警信号，以告知监测人员及时处理。

该状态信息具体还包括相对于初始位置，各探测模块在水平、竖直方向上的偏转角度。信息处理控制中心模块150可根据检测到的状态信息发出状态校正指令，各探测模块可根据接收到的状态校正指令对状态信息进行校正。因此，可避免因恶劣环境而导致监测结果不准确，提高了各探测模块的精确度。

请参阅图1，在其中一个实施例中，目标监测系统包括预留目标监测系统互连接口的互联处理模块160，信息处理控制中心模块150与互联处理模块160连接。通过设置互联处理模块160，当目标监测系统存在多个时，如相邻的港口均设有目标监测系统等，相邻的目标监测系统可通过互联处理模块160互联，各目标监测系统的信息处理控制中心模块150互相连通，从而组成更大范围的监控系统。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种目标监测系统，其特征在于，包括水面探测模块、水下探测模块、数据收发模块和信息处理控制中心模块，所述水面探测模块和所述水下探测模块均分别通过所述数据收发模块与所述信息处理控制中心模块连接。

2.根据权利要求1所述的目标监测系统，其特征在于，所述水下探测模块包括水下沉底式探测单元和水下悬浮式探测单元，所述水下沉底式探测单元和所述悬浮式探测单元均分别与所述数据收发模块连接。

3.一种目标监测系统，其特征在于，包括：

探测并预处理预保护范围内的水面数据信息的水面探测模块；及

探测并预处理预保护范围内的水下数据信息，并根据所述水下数据信息检测发现目标时向所述目标发出警告信息的水下探测模块；

分别与所述水面探测模块和所述水下探测模块连接，接收所述水面数据信息和所述水下数据信息，并分别向所述水面探测模块和所述水下探测模块发送控制信息的数据收发模块；

与所述数据收发模块连接，根据所述水面数据信息和所述水下数据信息对目标实现检测并获取所述目标的定位信息，以及在所述目标朝接近所述水下探测模块方向移动时控制发出警告信息指令的信息处理控制中心模块。

4.根据权利要求3所述的目标监测系统，其特征在于，所述水下探测模块包括采集并预处理预保护范围内的第一水下数据信息的水下沉底式探测单元，以及探测并预处理预保护范围内的第二水下数据信息，并根据所述第二水下数据信息检测发现目标时向所述目标发出警告信息的水下悬浮式探测单元，所述水下沉底式探测单元和所述悬浮式探测单元均分别与所述数据收发模块连接。

5.根据权利要求3或者4所述的目标监测系统，其特征在于，还包括探测并预处理预保护范围内的岸滩数据信息，并根据所述岸滩数据信息检测发现目标时向所述目标发射障碍物的岸滩探测模块，所述岸滩探测模块通过所述数据收发模块与在所述目标朝接近所述岸滩探测模块方向移动时控制发射障碍物指令的所述信息处理控制中心模块连接。

6.根据权利要求5所述的目标监测系统，其特征在于，所述水面探测模块、所述水下沉底式探测单元、所述水下悬浮式探测单元和所述岸滩探测模块均为多个，各所述岸滩探测模块绕岛岸线线列式排布形成岸滩探测线，各所述水下沉底式探测单元绕远离所述岸滩探测线第一距离段线列式排布形成近岸探测线，各所述水下悬浮式探测单元绕远离所述近岸探测线第二距离段线列式排布形成水下探测警告线，各所述水面探测模块绕远离所述水下探测警告线第三距离段线列式排布形成水上探测警戒线。

7.根据权利要求5所述的目标监测系统，其特征在于，所述信息处理控制中心模块包括检测所述水面探测模块、水下探测模块和岸滩探测模块的状态信息的检测单元，以及在无法获取所述水面探测模块、水下探测模块或者岸滩探测模块的状态信息时，发出报警信号的报警单元。

8.根据权利要求5所述的目标监测系统，其特征在于，所述水面探测模块、水下探测模块和岸滩探测模块均设置有状态信息检测单元和在自身模块不在回路时自动进行保护处置的保护单元。

9.根据权利要求5所述的目标监测系统，其特征在于，所述信息处理控制中心模块包括根据所述水面数据信息、所述水下数据信息和所述岸滩数据信息对目标实现检测并获取所述目标的定位信息的综合处理台，以及实时显示目标定位信息，且在所述目标朝接近所述水下探测模块方向移动时控制发出警告信息指令，在所述目标朝接近所述岸滩探测模块方向移动时控制发射障碍物指令的指挥控制台，所述综合处理台和所述指挥控制台均分别与所述数据收发模块连接，所述综合处理台和所述指挥控制台连接，且所述综合处理台与所述指挥控制台相互备份设置。

10.根据权利要求3所述的目标监测系统，其特征在于，还包括预留所述目标监测系统互连接口的互联处理模块，所述信息处理控制中心模块与所述互联处理模块连接。

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