在當今海洋權(quán)益日益重要的背景下，港口與碼頭作為國家對外貿(mào)易和海上交通的核心樞紐，面臨著蛙人滲透、非法潛水、小型潛航器入侵以及水下爆炸物威脅等日益嚴峻的非傳統(tǒng)安全挑戰(zhàn)，同時大型船舶進出港的復雜水流和繁忙通航環(huán)境也對安防系統(tǒng)的精準性和實時性提出了極高要求，而傳統(tǒng)水下監(jiān)測手段往往受限于供電困難、傳輸帶寬不足、探測盲區(qū)大以及實時性差等痛點。針對這些挑戰(zhàn)，我們打造了一套基于光纖傳輸與智能載具的全域水下安防綜合解決方案，通過構(gòu)筑“感知-傳輸-決策”的完整技術(shù)閉環(huán)，為港口水域、碼頭岸線及錨地等關(guān)鍵區(qū)域提供全天候、立體化、智能化的安全屏障。
在感知層面，方案融合了立體化探測能力，一方面在港口入口、碼頭前沿、錨地邊界及船舶停靠泊位等關(guān)鍵節(jié)點布設(shè)高性能固定式聲吶陣列，形成對進出港水下通道的360度無死角警戒，實時監(jiān)測可疑蛙人和潛航器的接近；另一方面利用搭載高分辨率多波束聲吶與側(cè)掃聲吶的ROV和AUV智能載具，對固定聲吶報警的可疑目標進行快速抵近偵察與精確識別，同時通過AUV的自主巡航能力對港區(qū)海底地形、碼頭樁基、護岸結(jié)構(gòu)及水下隱蔽物進行常態(tài)化巡檢，及時發(fā)現(xiàn)潛在的隱蔽風險和異常變化。在傳輸層面，依托低損耗、抗干擾的特種光纖光纜，將前端采集的高清視頻和海量聲吶數(shù)據(jù)實時回傳至港口監(jiān)控中心，徹底解決水下無線通信的帶寬瓶頸，同時光纜可集成供電單元為遠端探測設(shè)備提供穩(wěn)定能源，并利用光纖振動傳感技術(shù)實時監(jiān)測港區(qū)海纜及碼頭水下設(shè)施是否遭受外力破壞或船只錨害，使傳輸鏈路本身成為感知系統(tǒng)的一部分。在決策層面，結(jié)合人工智能算法對聲吶圖像進行自動目標識別，有效過濾海洋生物和船舶螺旋槳噪音等干擾，精準鎖定蛙人、小型潛艇等威脅目標并生成報警信息，同時聯(lián)動港區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)和水上巡邏力量實現(xiàn)快速響應。這一方案可廣泛應用于港口要害設(shè)施防護，通過底部固定聲吶陣列與待命ROV的配合實現(xiàn)對蛙人滲透的快速識別與驅(qū)離；在港區(qū)海纜和管道巡護中，通過AUV巡航與光纖振動監(jiān)測的融合精準定位風險點；在碼頭岸線和船舶停泊區(qū)，借助光纖水聽器和固定聲吶形成不可見的長效水下圍欄，確保船舶靠泊作業(yè)期間的絕對安全。
整體方案的核心優(yōu)勢在于實現(xiàn)了光纜與聲吶的深度融合，打通了從探測到傳輸?shù)耐暾溌罚_保深水數(shù)據(jù)能夠高效可靠地回傳，同時通過有纜與無纜設(shè)備的協(xié)同，兼顧港區(qū)大范圍警戒與定點快速處置的不同需求，所有核心設(shè)備均采用軍工級防腐抗壓設(shè)計，保障系統(tǒng)在港口復雜水流、潮汐變化和高鹽霧環(huán)境下的長期可靠運行，并可根據(jù)不同港口的水文條件和安防等級要求進行深度定制，真正為現(xiàn)代港口構(gòu)筑起堅實可靠的水下安全防線。
水下安防與港口碼頭安保應用方案
針對港口水域開放性強、通航密度大、水下威脅多樣化的特點，在港口入口、航道兩側(cè)及錨地邊界布設(shè)固定式聲吶陣列，形成對進出港水下通道的360度無死角警戒線，實時監(jiān)測可疑蛙人、小型潛航器及水下爆炸物的接近。
同時利用布放于關(guān)鍵節(jié)點的水下接駁站，為長期值守的探測設(shè)備提供持續(xù)供電和數(shù)據(jù)回傳，構(gòu)建覆蓋港口外圍水域的立體化預警網(wǎng)絡(luò)。
針對碼頭前沿、船舶停靠泊位及滾裝船通道等核心岸線區(qū)域，布設(shè)分布式光纖水聽器和底部固定聲吶，形成緊貼碼頭的長效水下圍欄。系統(tǒng)可實時感知靠泊船舶底部及周邊水域的異常活動，精準區(qū)分海洋生物、船舶螺旋槳
噪音與蛙人等威脅目標，確保船舶在裝卸作業(yè)和停泊期間的絕對安全。一旦探測到入侵行為，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警并聯(lián)動水上巡邏力量快速處置。
針對碼頭樁基、護岸結(jié)構(gòu)、系泊設(shè)施及水下管廊等港區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，配備搭載高分辨率多波束聲吶和側(cè)掃聲吶的AUV智能巡檢系統(tǒng)。通過預設(shè)巡航路徑和自主避障技術(shù)，AUV可對水下設(shè)施進行常態(tài)化、高精度掃描，及時
發(fā)現(xiàn)樁基沖刷、結(jié)構(gòu)損傷、水下隱蔽物堆積等安全隱患，生成三維聲吶圖像和檢測報告，為港區(qū)設(shè)施的維護管理提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
針對港區(qū)內(nèi)分布的海底通信光纜、電力電纜及輸油輸水管道，融合AUV巡航巡檢與光纖振動傳感技術(shù)構(gòu)建雙重防護體系。一方面利用AUV搭載的淺地層剖面儀對埋設(shè)海纜和管道的路由進行定期巡查，及時發(fā)現(xiàn)懸空、裸露及
錨痕等風險點；另一方面利用光纜本身的分布式光纖傳感特性，實時監(jiān)測海纜本體是否遭受外力拖拽或船只錨害，實現(xiàn)傳輸鏈路與感知系統(tǒng)的合二為一。
針對港區(qū)內(nèi)突發(fā)的可疑目標報警或臨時性水域警戒任務，配備快速部署型ROV和便攜式聲吶探測系統(tǒng)。ROV搭載高清水下攝像機、LED照明和高分辨率成像聲吶，可在接到指令后迅速下水，對固定聲吶探測到的可疑目標進
行抵近偵察與精確識別，實時回傳高清視頻和聲吶圖像。系統(tǒng)支持夜間和低能見度條件下的作業(yè)，滿足港口安保部門對突發(fā)事件的快速響應和精準處置需求。
針對客滾碼頭和郵輪母港人員密集、安全要求高的特點，在旅客登船通道和車輛滾裝區(qū)域周邊水域布設(shè)高靈敏度水下探測設(shè)備，實時監(jiān)測是否有蛙人或潛航器接近船舶。同時利用水下聲學定位技術(shù)，對靠泊船舶周邊水域的
可疑目標進行持續(xù)跟蹤，確保旅客上下船和車輛裝卸過程中的水域安全，為客運港口提供更高標準的水下安防保障。
針對港口水域發(fā)現(xiàn)的不明物體，提供專業(yè)的ROV精細調(diào)查與取證能力。ROV搭載多波束成像聲吶和高清低照度攝像機，可在復雜水流和渾濁水體條件下對可疑目標進行近距離觀察、拍照和錄像。通過光纖傳輸?shù)母咔逡曨l流，
岸基操作人員可實時掌握現(xiàn)場情況并進行精準操控，獲取清晰的目標圖像和聲吶特征數(shù)據(jù)，為安防事件的后續(xù)處置和法律取證提供可靠依據(jù)。
針對港區(qū)內(nèi)舉辦的重大活動、重要船舶進出或臨時施工水域，提供機動靈活的水下臨時警戒服務。采用便攜式聲吶浮標和快速布放的水下探測節(jié)點，可在短時間內(nèi)構(gòu)建覆蓋特定水域的臨時警戒圈，對警戒區(qū)域內(nèi)進行全覆蓋水
下掃測，及時發(fā)現(xiàn)并定位可疑目標。系統(tǒng)支持無線數(shù)據(jù)傳輸和移動指揮平臺接入，滿足臨時性、機動性安保任務的快速部署需求。