水域安防智能化研究与应用

胡培根

上海韦地科技集团有限公司 200082

摘要：随着城市化进程的加快和人口的增加，水域安全问题日益突出。水域包括河流、湖泊、海洋等，这些水域不仅是人们生活、工作和娱乐的场所，也是重要的交通运输通道和资源开发利用区域。传统的水域安防管理体系通常聚焦在陆地治理的安全防控上，缺少创新性，安防的整体性不够完善；基于此，为了更好的优化提升整体的水域安全治理水平，本研究针对水域安防的智能化进行了研究分析，探讨了水域安全治理的重要性与困境，并针对水域安防现有的困境提出几点构建水域安防智能化的对策措施，以期提升整体的水域安全治理水平，推动水域安全的智能化发展。

关键词：水域管理；安防；智能化

一、引言

随着全球环境问题的日益严重，水域作为生态系统的重要组成部分，其保护和治理显得尤为重要。水域安防智能化研究有助于实时监测水域环境，及时发现污染源，为水域保护提供技术支持。此外，水域安防的发展也是智慧城市发展的重要基石；智慧城市是未来城市发展的重要方向，而水域作为城市生态系统的重要组成部分，其智能化治理是智慧城市建设的重要内容。水域安防智能化研究可以为智慧城市建设提供技术支持，提升城市的智能化水平[1]。可以看出，水域安防智能化是未来水域安防管理发展的关键，只有加强水域安防智能化的应用，才能够更好的构筑水域安全智能化系统，保护水域的安全。

二、水域安全治理的重要性与困境

（一）水域安全治理的重要性

水域安全治理能够有效地减少水患灾害，如洪涝灾害、水体污染等，从而保障人民生命财产安全。同时，良好的水域环境也是人民健康生活的重要保障。此外，水资源是人类生产生活的重要基础，良好的水域环境能够为农业生产提供保障，促进工业发展和旅游业繁荣。水域安全治理能够提高水资源利用效率，为经济发展提供有力支撑。水域安全治理已经成为当前水域管理的关键问题；《“十四五”水安全保障规划》（以下简称“规划”）中也对此作出了明确的指示，《规划》中对2035年的治理目标进行了展望，明确了基于视频新技术实现动态感知及物联网应用与水利工程的要求，以加强各类新型监测手段的应用，需要充分利用无人机、无人船、水下机器人等检测手段，并加快对遥感新技术的创新，更全面的实现对水域流动的全程感知。

（二）水域安全治理的困境

（1）水域数据交换存在壁垒

当前，在水域安全治理中，数据交换的壁垒是一个亟待解决的问题。由于涉及多个部门和机构，每个部门和机构都有自己的数据系统和数据库，数据格式、标准和接口的不一致导致了数据孤岛现象。这不仅使得不同部门之间难以实现数据的共享，还导致了信息的孤立和重复采集。这些问题都严重影响了水域安全治理的效率和准确性。此外，水域安全治理涉及大量敏感数据，包括水质监测数据、水域生态环境数据、水域交通数据等。这些数据的安全和隐私保护是至关重要的，但各个部门和机构在使用和共享这些数据时都存在担忧。这使得建立有效的数据交换机制变得困难，进一步阻碍了水域安全治理工作的推进。为了解决这些问题，需要加强各个部门和机构之间的沟通和协作，制定统一的数据格式和标准，推进数据接口的标准化。只有这样，才能建立起高效、准确的水域安全治理体系，为经济社会的发展提供坚实的保障[2]。

（2）水域智能化手段不完善

水域安全治理是保障国家安全、生态环境健康和社会稳定的重要工作。然而当前水域智能化手段不完善却成为了制约水域智能化安全治理的关键；目前，尽管智能化技术如大数据、物联网、人工智能等已经在多个领域得到广泛应用，但在水域安全治理方面，这些技术的应用还相对滞后。例如，水质监测、水域交通管理、水域生态保护等领域，仍以传统的人工巡查和定期监测为主，智能化技术未能得到充分应用。此外水域安全治理涉及多个部门和机构的数据，这些数据不仅格式多样，而且数据质量参差不齐，导致数据整合与分析的难度较大。缺乏统一的数据管理平台和标准，使得各部门之间的数据难以共享和整合，也限制了智能化技术的应用。

三、水域安防智能化的构建应用对策

（一）融合水域安防系统，打破系统技术壁垒

近几年，随着智能化技术的发展，水域智能化安防的应用也越来越完善，水域雷达、声呐系统、光电系统的应用已经成为了水域安防发展的新趋势；但是这些水域安防系统各自独立，导致无法在水域安防管理中形成整体的屏障，更无法提供全面完善的保障；因此，融合水域安防系统，打破系统技术壁垒是当前智能化水域安防构建的关键；在水域安防系统的构建中，可以将各个系统的数据进行融合和分析，以获取更全面、准确的信息，并利用人工智能和大数据分析技术，对海量数据进行处理和挖掘，提取有价值的信息和模式，以支持决策和预测。基于融合分析的结果，还可以开发智能决策支持系统，为相关人员提供实时的决策建议和指导，该系统还可以根据不同的情景和需求，提供多种决策方案，并评估其风险和效果，帮助决策者做出明智的决策。融合水域安防系统的整体思路如下图1所示：

图1 水域安防系统的融合思路

从图1中，可以总结出，要构筑水域安防系统，就要深化智能化技术的应用，构筑整体的系统，打破系统的壁垒，构筑整体、全面的安防系统，实现系统管理、联动监测、预警预防的业务应用，不断加强水域的安全治理水平。

（二）布控智能感知网络，维护水域水下安全

水域安防管理活动中，水下安全管理是非常重要的管理内容之一，水域安防智能化的构建对于保障国家安全、维护社会稳定、保护生态环境等方面都具有重要意义。构建水域安防智能化可以通过布控智能感知网络来实现，布控智能感知网络是水域安防智能化的基础，它通过在水域范围内布设各种智能感知设备，实现对水域的全面监控和数据采集。通过布控智能感知网络，可以实现对水域中出现的武装蛙人、UUV、ROV、USV等威胁目标实时监测。可以及时发现这些威胁目标，并采取相应的措施进行处置。

一旦智能感知网络识别出威胁目标的入侵，就需要建立相应的保护机制并自动报警系统，同步开展视频监控、追踪和干预等措施。例如，当智能感知网络检测到武装蛙人的入侵时，可以自动触发报警系统，并将相关信息传输给安全人员，以便及时采取行动。水域安防智能化的目标是维护水下安全。通过布控智能感知网络，可以实现对水域的全天候监控和实时响应。这有助于防止非法活动、减少事故发生，并提高水域的安全性[3]。此外，智能感知网络还可以与其他安防系统集成，如水下声呐、雷达和无人机等，进一步提升水域安全的能力。

（三）联动综合系统能力，强化防御探测能力

水域安防智能化的构建是一个重要的研究领域，它可以提高水域安全管理的效率和准确性，建立联动综合系统，是强化防御探测能力的关键；比如，可以在水域安防智能化系统中建立一个综合管理平台，将各个子系统（如视频监控系统、雷达系统、无人机系统等）进行联动，实现信息的共享和协同工作。通过综合系统能力，可以实现对水域安全的全方位监控和管理。为了提高水域安全的防御能力，还需要加强对潜在威胁的探测能力。那么可以利用先进的传感技术和算法，对水域中的异常行为、目标物体等进行实时监测和识别。这样可以及时发现潜在的安全风险，并采取相应的措施进行应对。此外，水域安防智能化需要将多个系统的能力进行融合，实现对目标的联动探测、跟踪和识别。例如，可以将视频监控系统和雷达系统进行融合，通过视频图像和雷达数据的叠加分析，实现对目标的准确识别和跟踪。这样可以提高对水域安全事件的响应速度和准确性。还可以将水域划分为不同的层次和区域，并为每个层次和区域分配相应的安防资源和探测设备。通过分层分区的方式，可以实现对水域安全的全面覆盖和纵深防御，进一步提高智能化管理效率，维护水域的安全。

四、总结

综上所示，进入“十四五”时期以后，我国的水域综合治理面临结构性的优化改变，智能化是未来水域综合安全治理的关键，在水域安全治理中，要发挥好智能化的优势，融合智能化技术的应用，更好的为水域安全治理提供保障。

参考文献：

[1]齐力,宋蕾,王智芳.聚焦水域安防智能化助力水生态环境保护——水域环保智能化技术研究与应用[J].中国安防, 2023(4):4.

[2]齐力,戴杰,汤志伟.发力水域安防助力水域安全——水域安全治理技术和应用展望[J].中国安防, 2022(8):5.

[3]骆明慧.无人船在水域安全防控市场的应用与前景[J].中国安防, 2022(8):4.

作者简介：胡培根 1982.09.14 男 四川省小金县 藏族 研发部总经理 上海韦地科技集团有限公司 研究方向: 水域安防