本发明公开了一种基于水面和水下目标预警的海洋监测浮标装置及系统，装置包括浮力舱、水面目标识别与预警装置、用于通信的定位和信号传输装置、位于浮力舱下部的水下重块、若干个标准水听器、水下激光雷达和底锚。监测浮标布置海上时，在水面和水下都布置有目标识别与预警系统，从根本上杜绝了浮标被破坏的可能；通过建立单光子激光雷达精细成像模型，通过深度、强度和图像背景的依次去躁及点云恢复，能够呈现精细的图像特征，进行有效预警，可以满足速度、清晰度的要求；数据采集系统采用基于低功耗嵌入式工控机和大容量固态硬盘和12通道同步采样的ADC部件，适用于不同通道间有相位关系要求的信号采集，同时满足了不同传感器的复杂接线要求。