1 核电厂海域安防系统简介

核电厂海域安防系统分为海上防御系统和海下防御系统。海域安防系统将海上及海下探测报警系统、监控系统集成为一体，各系统通过计算机网络技术互联，形成一套功能完整、界面统一、数据库共享的安全防范系统。海上防御系统主要监测船只、快艇及海面的非法闯入者。海下防御系统主要防御蛙人或其他海下装置。

海上防御系统应具备对入侵目标进行探测、跟踪和报警；海上防御系统应能够实时提供海上入侵目标的轨迹信息，同时可以进行视频联动取证和复核；系统能够对海上入侵目标实现告警和驱离，或实现阻滞、延迟或制止；海上防御分系统应具备对船舶白名单的识别能力。

海下防御系统能够对侵入的目标进行探测报警，探测；海下防御系统能够对海下侵入对象实现海下告警和驱离，在处置区实现阻滞、延迟或制止。

2 核电厂海域安防系统功能及组成

海上和海下防御系统都应配置完善的探测报警系统，应配置相应的报警复核设备。海上防御和海下防御系统的报警探测信息，对海域进行目标识别及威胁评估，对威胁目标根据预案采取相应响应措施，消除或降低海域入侵对核电厂造成的安全威胁。预警监视设备持续对防护区域进行搜索，一旦发现目标，将目标信息上报海域控制系统对目标信息进行分析、处理。

海域防护区域按监视区、预警区、处置区进行划分。当目标位于监视区时，系统向警卫人员发出预警信息，提示在防护区内存在“可疑”目标；当目标进入预警区时，海域控制系统向警卫人员发出报警信息，提示在防护区内存在具有潜在威胁目标，警卫人员控制视频设备对目标跟踪监视，引导响应力量完成对目标的驱离；一旦目标进入处置区，系统向警卫人员发出“敌手”入侵警报，同时启动入侵响应预案，并对行动效果进行评估。

图1  核电厂海域安防系统图

3 海上/海下探测报警设备工作原理

3.1 海上/海面探测报警设备工作原理

海上/海面探测报警设备主要有：雷达。

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，也被称为“无线电定位”。它能发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。雷达装置一般由发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器，电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备组成。

雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展和科学研究。

雷达测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。

雷达测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

雷达测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

3.2 海下探测报警设备工作原理

海下探测报警设备主要有：声呐、磁探仪、光纤水听器。

声呐，全称为声音导航与测距，是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。它有主动式和被动式两种类型。声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置，以及声呐导流罩等。

磁探仪（磁异探测器）由磁探头模块、数据收集模块、信号处理分析模块组成。工作时，磁探仪的磁探头模块用来侦测磁场信号，将捕捉到的声信号转换为电信号，传递给数据收集模块。数据收集模块负责将收集到模拟电信号数字化，发送至信号处理分析模块，进行数字信号的比对、分析，从而将处理好的目标信息显示在显控台上。从磁场感应范围的角度来说，磁探仪传感器可以分为低强度、中等强度和高强度三种磁场传感器，其中中等强度和高强度磁场传感器多用在民用领域。军事领域一般使用低强度磁场传感器（弱磁探测传感器），用来探测0.1nT以下的磁场异常，可以用于反潜和反水雷作战。

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器。它通过高灵敏度的光学相干检测，将水声振动转换成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。光纤水听器具有灵敏度高，频响特性好等特点。由于采用光纤作信息载体，适宜远距离大范围监测。光纤水听器主要用于海洋声学环境中的声传播、噪声、混响、海底声学特性、目标声学特性等的探测，是现代海军反潜作战、水下兵器试验、海洋石油勘探和海洋地质调查的先进探测手段。

4 结束语

本文简要介绍了核电厂海域安防系统的功能、建设目的及主要设备组成，列举了目前常用的海上/海下探测报警设备的工作原理和特性。

5 参考文献

[1] T/CNEA XXX-202X核电厂基于海域入侵防范系统建设规范.

[2] 声呐技术及其应用，中国勘测联合网

[3] 声呐的基本知识，信息与通信期刊

[4] 1009-914X(2016)04-0027-01雷达无源干扰技术

[5]反潜巡逻机大尾巴磁探仪工作原理，军事

[6]光纤水听器技术及应用，山东省科学院激光研究所