海域監控系統是一項集無線電、電子、計算機、通信和網絡技術于一體的綜合性高科技系統工程。它給特定海域自然保護區的監管，海洋漁業部門對休漁期港灣漁船的監管，海洋養殖基地的監管，中國海關、公安邊防打擊走私、反偷渡等有關執法部門提供了可靠的科學技術支持，海域監控系統的實施必將帶來極大的的經濟效益和社會效益。

以珊瑚礁自然保護區為例,保護區內珊瑚種類多，也是各種魚、蝦、貝類及藻類等海洋生物棲息、繁殖的最好場地。部分地區未列為國家級保護區前,大片的珊瑚礁被當地居民采挖作為建筑材料之用,漁民常用拖網捕魚、炸魚等違規行為對珊瑚礁造成毀滅性的破壞。部分地區雖列為國家級自然保護區以后,用了不少的人力財力資源進行人工巡視管理,但海域廣寬、海況復雜,靠單一的人工巡視并不能滿足全天候監管保護的需要。為有效地制止各種破壞行為,保護好寶貴資源,可以選擇離海較近、地勢較高的地點設立無人值守的監控站,安裝海域監控設備,在縣城設指揮控制中心,組成遠程海域監控指揮系統,實行指揮部對基地站的遠程遙控,將保護區海域的實況實時展現在指揮中心管理平臺的顯示屏幕上。這樣組成的海域監控系統就能對保護區實現用先進的科學方法進行有效的科學管理。

1、功能

主要功能包括：

①全天候實時遠程監視指定海域實況。監控范圍以基站為中心半徑，捕捉范圍內的各種可疑活動。

②除了自動跟蹤、鎖定、保存目標數據，根據需要可以查詢回放以前某一區域，某一時間的目標軌跡。

③設定不同區域，當有船只進入該區域時自動報警提示。

④可以辨別船只的大小。裝有AIS船舶自動識別系統的船只，能自動識別船名、船體長度、寬度，船舶種類、航向、航速及船舶位置等。

⑤通過漁政電臺監控周邊漁船船位和通信。

⑥可以在監測基站現場或遠距離操作，設立遠程訪問權限，上級及各級管理部門可以隨時查看海上動態。

⑦指揮控制中心的管理平臺可進行海圖作業、基本海圖編輯、海圖編輯拓展操作、物標信息顯示、物標跟蹤、物標預測、模擬目標、記錄回放及數據庫操作等。

⑧在操作顯示單元的監視器上，同時顯示船的大小、位置和顯示區。

2、系統結構

系統結構如圖1所示,包括一個或多個基地站和一個指揮中心之間通過網絡連接在一起。

3、功能的實現

指揮中心通過VPN或LAN與各監測站聯網。通過對各監測站監視的圖像記錄分析,對指定海域（核心區、緩沖區、實驗區）內的進出船只進行統計、定位、報警。各監測站的圖像傳輸到指揮中心,在中心可以看到實時圖像, 并可以進行相應操作，實現對監控的本地、遠程控制。在看到監控圖像的同時，控制系統將從監控圖像識別出來的目標顯示在電子海圖上,記錄保存進入相關區域的船只數量、報警等級、報警時間、報警地點及報警數量等相應的數據，以備查詢存檔。

3.1監測站

在每一個監測站安裝兩部掃描系統,全天24h工作時需要主、附設備交換工作。為了實現對信號的采集、處理和遠程控制，需要對掃描系統進行數字化處理，配置相應的嵌入系統、專用控制器，實現對掃描系統本地、遠程控制、信號的采集、視頻信號的合成及電子海圖的疊加、圖像采集與處理、目標信號的識別、定位、顯示、聲光報警、主要設備切換、電源控制、網絡數據壓縮、加密/解密、傳輸和處理等工作。

3.2數據連接

指揮中心與各監測站之間通過網絡連接,具體物理連接可以選擇ADSL、無線網橋、中繼線和專線等。實際應用中,在沒有配帶有線設備通信的區域,可以采用無線網橋、CD-MAX、GPRS或數字微波等無線接入。由于CDMAX、GPRS數字傳輸隨網絡狀況受各種因素影響而不穩定,數據率偏低,圖像傳輸速率慢,所以一般不予采用。

3.3控制中心

監控中心通過網絡與各監測站連接,遙控各監測站并接收各監測站發來的監控圖像及中心發來控制指令執行之后的反饋信息;對各監測站控制設備發送操作指令;對接收的各監測站圖像進行識別處理,取出船舶位置信號,轉換成相應坐標后顯示到電子海圖上。對于進入不同警戒區域的船舶,可以根據要求提供不同的級別、不同聲音、不同顏色的圖像報警信息。監控中心端控制計算機屏幕可映射掃描系統操作按鈕,通過數字信號處理、傳輸等先進技術,實現對各監測站有關功能的遙控操作。

4、系統特點

系統加裝自主最新研發的“船舶掃描系統控制器”，可以實現對遠距離遙控；指揮中心和監測站的計算機控制軟件界面完全模仿實際船舶掃描儀面板操作，具體有如下特點：

(1)遠距離遙控/本地操作切換。加裝“控制器”之后，既可以遠距離遙控操作，也可以在本地(基地站)操作。

括實現面板所有控制功能，包括：4個按鍵的實現和14個面板操作開關的實現。

(3)在監測站和指揮中心計算機上,編制控制面板仿真軟件，系統軟件采用Windows中文操作系統，適合于一般工作人員使用。

(4)系統監測站采用專用網絡加固型計算機。具有防病毒、抗黑客攻擊能力。網絡因為各種原因中斷恢復后，系統具備自愈功能。

(5)網絡內各監測站與指揮中心的電子海圖系統相連,使電子海圖可以實時顯示整個保護區海域的情況。操作員可設定任意形狀的預警區域,可疊加顯示實際圖像,可將掃描器捕捉到的目標信息顯示在電子海圖上,確定重點目標,跟蹤重點目標,當目標進入設定的保護區警戒線內,系統自動報警。

我國海岸線長,海域資源豐富,如何管好用好海洋是擺在海洋管理部門面前的重大課題。提高和完善監控系統的結構、功能及實現功能所采取的多學科技術，對海洋管理及其相關執法部門應用監控系統的意義非常重大。根據海洋漁業、公安邊防、中國海關等執法部門實際需求,結合我國沿海海域的具體情況,研究設計的“海域監控系統”技術含量高,投資成本低,實用可靠,建議相關部門推廣應用。