为确保海陆联动机制落到实处，都察院佥都御史柳清臣亲率督查小组，深入沿海各地巡查督导。巡查山东沿海某府县时，柳清臣发现当地守军对联动机制落实不力，联防指挥所仅一名通讯人员值守，且通讯器械老旧无法正常使用；每日军情通报亦流于形式，未及时记录传递关键信息。柳清臣当即约谈该府知府与守军将领，严厉斥责其懈怠之过，限三日整改。对整改不力、推诿扯皮、消极怠工之官员，柳清臣直接上报虞谦，建议弹劾。虞谦接报，即刻批准弹劾，将相关官员革职查办，并通报全国，重申“海防建设与联动机制落实事关重大，违规必严惩”之要求，形成强力震慑。随后，虞谦复增派二十余名督查专员，分赴沿海各地，分片督导联动机制落地，确保“每一处海防点位、每一支守军队伍，皆能完整融入联防体系，尽其功用”。
一月密集推进与严格督导后，沿海海陆联动机制全面建立并落地见效，成“水师守海、守军守岸、百姓协防”之全方位、多层次防线。福建按察使司佥事林文博向中枢呈交之奏报中，以详实数据明联动机制之成效：“海陆联动机制落地后，沿海防御响应速度较此前提升三倍，倭寇登岸袭扰之成功率下降九成，已成功预警并拦截小规模倭寇袭扰五起，沿海百姓安全感显着提升，社会秩序趋于稳定，为后续南线反攻奠坚实岸防基础。”
海防升级工程推进过半，浙闽沿海改良千里镜观测网率先实现全域覆盖，七十二处观测点依“十里一哨、百里一枢纽”布局，全天候监测海面动向。一日清晨，天刚蒙蒙亮，泉州外海最高观测点上，观测兵持改良千里镜仔细巡查海面。倏然，见十里外海面上，十艘战船组成之舰队正悄然向泉州港靠近，船帆样式与倭寇战船极似。观测兵心头一紧，即刻凝神细辨，见战船船头悬挂倭寇旗帜，确为一支倭寇舰队。不敢有丝毫耽搁，当即依“观测信号编码体系”，升起代表“十艘以上倭寇战船、向港口方向行进”之红色预警旗帜，同时点燃信号炮，“咚——咚——”炮声回荡于海面，将倭寇来袭之讯快速传至泉州深水炮台与浙闽水师联防舰队指挥中枢。
郑毅龙于浙闽水师联防舰队指挥中枢接预警信号，神色沉稳，即刻依协同章程调度水师：“传我将令！钱海生率侦察队快速前出，进一步确证倭寇舰队具体数量、航向与作战意图，随时传递情报；海正刚率主攻队即刻启航，赴泉州外海预定作战海域，占据上风之位，做好正面打击准备；张彪率预备队戍守泉州港内，严密监控港口周边海域，随时准备支援主攻队，拦截试图遁逃之倭寇战船！”同时，令通讯人员快速通报泉州知府梁文蔚与陆营守军：“倭寇十艘战船向泉州港逼近，即刻做好登岸拦截准备，协同水师作战！”整个调度有条不紊，仅半时辰，水师诸队便快速响应，依令向指定区域集结，陆营守军亦速赴海岸防御工事，严阵以待。
泉州深水炮台接预警后，炮台守将领即刻组士兵进入战斗状态，调整火炮角度，瞄准倭寇舰队来犯之向。守将持千里镜，紧盯倭寇舰队动向，高声喝曰：“诸人听令！倭寇战船进入六里射程，听我号令开火！务必精准打击，重创敌船！”士兵齐声应：“遵命！”片刻后，倭寇舰队渐入改良重型红衣大炮射程，守将见状，猛地挥下旗帜，大喝：“开火！”十门改良重型红衣大炮同时轰鸣，炮弹呼啸着射向倭寇舰队。首轮炮击便精准命中三艘倭寇战船，其一船身被直接炸开大洞，海水瞬间涌入，当场沉没；另两艘亦受损严重，船帆炸毁，失却行进之力，倭寇舰队阵型瞬间大乱。倭寇首领见状，又惊又怒，下令调整阵型，加速向泉州港逼近，欲突破防线登岸。
钱海生所率侦察队趁机逼近倭寇舰队，凭战船机动性，绕至倭寇舰队侧后方，以信号炮向海正刚主攻队传递精准坐标。海正刚接坐标，即刻令主攻队战船齐发火炮，改良后红衣大炮威力十足，炮弹密集落于倭寇舰队中，又有两艘倭寇战船被击中受损。随后，海正刚令派出登船小队，乘轻便快船，冲向受损倭寇战船。快船靠近，士兵纵身跳上甲板，持长刀与火铳，与倭寇展开近身搏杀。倭寇首领见正面进攻受阻，复遭登船小队袭击，深知难破防线，当即下令转向突围。然未料，张彪所率预备队早已于突围方向等候，见倭寇战船驶来，预备队战船即刻开火拦截，密集炮火堵死倭寇突围之路。激战中，海正刚亲率旗舰冲向倭寇主船，旗舰猛地撞击倭寇主船侧面，两船紧紧相连。海正刚持长刀，率先跳上倭寇主船，高声呼曰：“将士们，随我杀！全歼倭寇，保卫海疆！”水师士兵紧随其后，奋勇登船，与倭寇殊死搏斗。
泉州陆营守军与海防义勇队亦于岸边严阵以待，弓弩手、火铳手占据有利地形，密切关注海面战况，防任何一艘倭寇战船突破水师防线登岸。此役，赖改良千里镜观测网之精准预警，水师与炮台先期做好充分准备；深水炮台远程打击之力尽显，先期重创倭寇舰队，握战场主动权。经两时辰激战，浙闽水师成功击溃倭寇舰队，共击沉倭寇战船六艘，俘获两艘，歼灭倭寇一千五百余人，生擒倭寇头目三人，自身仅伤亡两百余人。战罢，沿海百姓纷纷涌上街头，欢呼雀跃，为水师将士庆功。此乃海防升级工程推进以来首次实战，尽显观测网与深水炮台之作战效能，亦印证水师整合与海陆联动机制之可行，极大鼓舞沿海军民抗倭之心。
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