本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种防撞方法、装置、设备及系统。
背景技术：
随着水上货运交通的日益发达，如何减少船撞事故的发生，进而减少船撞事故造成的损失，成为人们的关注焦点。
相关技术中，主要有主动防撞措施和被动防撞措施两大类，其中，主动防撞是通过预警装置，触发危险预警，然后人为地进行干预；被动防撞则是增加缓冲装置，在发生碰撞后如何分散、消除破坏力。目前大部分防撞装置主要是对被动防撞装置的改进，对其进行自动化的升级改造，能起到一定的防撞效果，然而，由于其为接触式防撞，着力点小，破坏性大，若超过应力载荷，将造成较大的损失，并且对船、岸的应力保护装置都会造成一定损耗，维护成本较高。
可见，现有水上货运防撞技术存在防撞效果较差且维护成本较高的问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种防撞方法、装置、设备及系统，以解决现有水上货运防撞技术存在防撞效果较差且维护成本较高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种防撞方法，应用于第一防撞装置，所述第一防撞装置安装在第一对象上，所述第一防撞装置包括第一主控单元、第一测距单元、第一电磁防撞单元和第一网络单元，所述第一主控单元分别与所述第一测距单元、所述第一电磁防撞单元和所述第一网络单元连接，所述第一网络单元与第二防撞装置中的第二网络单元建立有通信连接，所述第二防撞装置为第二对象上安装的防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；所述方法包括：
获取所述第一测距单元的第一测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一测距单元测量的所述第一对象距所述第二对象的距离信息；
接收所述第二网络单元发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为所述第二防撞装置中的第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；
根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；
在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
可选的，所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离，包括：
从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第一升降单元上；
所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之前，所述方法还包括：
获取所述海平面测距单元测量到的海平面高度信息；
根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第二升降单元上；
所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之前，所述方法还包括：
获取所述吃水线测距单元测量到的吃水线信息；
根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离之后，所述方法还包括：
在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
可选的，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的报警单元；
所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离之后，所述方法还包括：
在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制所述报警单元输出预警信息。
可选的，所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之后，所述方法还包括：
在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
可选的，所述第一电磁防撞单元的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元在所述第一对象上间隔设置。
第二方面，本发明实施例还提供一种防撞装置，所述防撞装置为第一防撞装置，安装在第一对象上，所述第一防撞装置包括第一主控单元、第一测距单元、第一电磁防撞单元和第一网络单元，所述第一主控单元分别与所述第一测距单元、所述第一电磁防撞单元和所述第一网络单元连接，所述第一网络单元与第二防撞装置中的第二网络单元建立有通信连接，所述第二防撞装置为第二对象上安装的防撞装置；
其中，所述第一测距单元用于测量所述第一对象距所述第二对象的距离，得到第一测距信息；
所述第一网络单元用于接收所述第二网络单元发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为所述第二防撞装置中的第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；
所述第一主控单元用于从所述第一测距单元获取所述第一测距信息，以及从所述第一网络单元获取所述第二测距信息，并根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以使所述第一对象和所述第二对象中的船只在相斥力作用下减速。
可选的，所述第一主控单元用于从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第一升降单元上；
所述海平面测距单元用于测量海平面高度信息；
所述第一主控单元还用于从所述海平面测距单元获取所述第一测距单元获取所述海平面高度信息，并根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第二升降单元上；
所述吃水线测距单元用于测量吃水线信息；
所述第一主控单元还用于从所述吃水线测距单元获取所述吃水线信息，并根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
所述第一主控单元还用于在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
可选的，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的报警单元；
所述第一主控单元还用于在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制所述报警单元输出预警信息。
可选的，所述第一主控单元还用于在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
可选的，所述第一电磁防撞单元的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元在所述第一对象上间隔设置。
第三方面，本发明实施例还提供一种防撞系统，包括分别安装在第一对象和第二对象上的第一防撞装置和第二防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；
所述防撞系统用于获取所述第一防撞装置的第一测距信息和所述第二防撞装置的第二测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一防撞装置中的第一测距单元测量的所述第一对象距所述第二对象的距离信息，所述第二测距信息为所述第二防撞装置中的第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一防撞装置中的第一电磁防撞单元和所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元产生磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
第四方面，本发明实施例还提供一种防撞设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述防撞设备还包括上述第一防撞装置，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述防撞方法中的步骤。
第五方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述防撞方法中的步骤。
在本发明实施例中，通过分别在船只和其他相关对象上安装防撞装置，并通过两套防撞装置分别测量船只与对象的距离信息，来确定出更为准确的距离，并可在该距离小于安全距离的情况下，通过控制电磁防撞单元的磁场来迫使船只减速，以达到防止船只与其他对象相撞的目的，且采用该非接触式防撞方法，可以较大限度的减少撞船事故所带来的损失，维护成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的防撞方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的防撞装置结构和原理框图；
图3是本发明实施例提供的防撞装置的信息流图；
图4是本发明实施例提供的船岸距离控制的流程图；
图5a是本发明实施例提供的船岸防撞示意图；
图5b是本发明实施例提供的同向航行时的防撞示意图；
图5c是本发明实施例提供的对向航行时的防撞示意图；
图5d是本发明实施例提供的侧向航行时的防撞示意图；
图6是本发明实施例提供的防撞设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1是本发明实施例提供的防撞方法的流程图，应用于第一防撞装置，所述第一防撞装置安装在第一对象上，所述第一防撞装置包括第一主控单元、第一测距单元、第一电磁防撞单元和第一网络单元，所述第一主控单元分别与所述第一测距单元、所述第一电磁防撞单元和所述第一网络单元连接，所述第一网络单元与第二防撞装置中的第二网络单元建立有通信连接，所述第二防撞装置为第二对象上安装的防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101、获取所述第一测距单元的第一测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一测距单元测量的所述第一对象距所述第二对象的距离信息。
本发明实施例中，上述第一防撞装置可以是安装在船、岸基(如港口、泊岸口)等对象上的防撞装置，上述第二防撞装置可以是与所述第一防撞装置结构相同或类似的防撞装置，其也可以是安装在船或岸基上，但所述第一防撞装置和所述第二防撞装置中至少有一个是安装在船只上，从而使得该防撞方法可应用于船岸防撞、船船防撞等实际场景。
如图2和图3所示，第一防撞装置21包括第一主控单元211、第一测距单元212、第一电磁防撞单元213和第一网络单元(5gcpe)214，第一主控单元211分别与第一测距单元212、第一电磁防撞单元213和第一网络单元214连接；第二防撞装置22也可包括第二主控单元221、第二测距单元222、第二电磁防撞单元223和第二网络单元(5gcpe)224，第二主控单元221分别与第二测距单元222、第二电磁防撞单元223和第二网络单元224连接，第一网络单元214与第二网络单元224建立通信连接，使得第一防撞装置21可与第二防撞装置22进行交互。另外，第一防撞装置21中还可包括用于人工输入控制指令的第一人工输入组件216，如触控屏、触控按键等，第二防撞装置22中也可包括用于人工输入控制指令的第二人工输入组件226。
其中，所述第一测距单元可以选择毫米波雷达实现，毫米波雷达是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理与一般雷达类似，也就是将无线电波(雷达波)发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达具有探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等特点，与超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点，与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。毫米波雷达技术相对成熟，受益于技术相对成熟，毫米波雷达在单价方面，也相对较低。
所述第一电磁防撞单元可以是电磁铁，电磁铁是通电产生电磁的一种装置，在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，我们称之为电磁铁，这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失，并可利用电流大小来控制磁场，调整电源的正负极来控制磁极。
所述第一网络单元则可以采用客户前置设备(5gcustomerpremiseequipment，5gcpe)，5gcpe是一种将移动信号转为wifi无线信号的无线网关设备，具备5g网络低时延的特性，可支持同时上网的终端数量也较多。
本实施例中，可以在需要使用防撞功能时，先通过所述第一测距单元测量所述第一对象距离附近其他对象也即第二对象的距离信息，得到第一测距信息，所述第一测距单元再将所述第一测距信息传输至所述第一主控单元。
步骤102、接收所述第二网络单元发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为所述第二防撞装置中的第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息。
所述第二对象上安装的第二防撞装置也可以通过其第二测距单元测量所述第二对象距离所述第一对象也的距离信息，得到第二测距信息，并可将所述第二测距信息通过其第二网络单元发送给所述第一防撞装置的第一网络单元，所述第一网络单元再将所述第二测距信息传送给所述第一主控单元。
需说明的是，所述第一测距单元或所述第二测距单元的测距功能可以全天候开启，也可以在需要时开启，或者还可以在固定时段开启。
还需说明的是，所述第一对象或所述第二对象上均可以布设有多个测点，以保证测距的准确性，例如，可以根据船只的结构特点，在船头、船身、船尾等处均布设测距单元，岸基上也可以间隔一定距离布设多个测距单元，从而对于所述第一防撞装置，可以获取其多个测距单元测量得到的测距信息，还可以接收第二防撞装置的多个测距单元测量得到的测距信息，也即所述第一测距信息和所述第二测距信息均可以是包括多个测距值的一组测距信息。
步骤103、根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离。
所述第一主控单元在得到上述两组测距信息之后，可以对所述第一测距信息和所述第二测距信息进行对比筛选，如排除值较大的距离值，以从中选择出能较为准确地表示所述第一对象与所述第二对象距离的测距信息，得到目标距离。
可选的，所述步骤103包括：
从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
即一种实施方式中，可以直接从所述第一测距信息和所述第二测距信息中选出距离值最小的测距信息，该最小距离值即为所述目标距离，具体地，在所述第一测距信息和所述第二测距信息中均包括多个测距值时，可以分别从所述第一测距信息和所述第二测距信息中选出最小的测距值，再从两个最小测距值中选出值更小的作为目标距离。
这样，通过以最小测距值作为防撞参考距离，可以保证在最大限度上降低撞船风险。
步骤104、在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
上述第一安全距离可以是预先设定的安全防撞距离，也可以是根据船只当前航行速度计算出的安全距离。
该步骤中，通过比较所述目标距离与所述第一安全距离，可以确定当前是否存在撞船风险，在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，可以确定当前存在一定的撞船风险，需要启动防撞预警，此时，所述第一主控单元可以向所述第一电磁防撞单元发送相应指令，以控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，具体地，可以是所述第一主控单元和所述第二防撞装置中的第二主控单元可以同步地控制各自的电磁防撞单元产生目标磁极的磁场，其中，对于电磁铁，可以是通过控制电磁铁两端的电压的正负极，来控制其产生的电磁场的磁极。这样，所述第一电磁防撞单元和所述第二电磁防撞单元由于产生的磁场磁极相同，会对彼此产生同级相斥作用力，进而可达到迫使所述船只减速的效果。
可选的，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的报警单元；
所述步骤103之后，所述方法还包括：
在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制所述报警单元输出预警信息。
即如图2所示，所述第一防撞装置还可包括与第一主控单元211连接的报警单元215，报警单元215可以是语音报警单元、声光报警单元等，且在确定所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，还可以通过所述报警单元进行预警，即所述第一主控单元可以向所述报警单元发送预警指令，以控制所述报警单元输出预警信息，通过所述预警信息提醒船上人员及岸上人员注意安全。
需说明的是，对于所述第二防撞装置，也可以控制其报警单元225发出预警，以达到更为全面的警示效果。
这样，通过该实施方式，可以将主动防撞措施和被动防撞措施相结合，既可主动提醒机务人员，也可被动开启电磁防撞单元，采用同极相斥的方式进行缓冲防撞。
可选的，所述步骤104之后，所述方法还包括：
在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
即在开启电磁防撞单元以迫使所述船只减速之后，还可以继续检测所述第一对象与所述第二对象之间的距离，测距方式可以与前述方式类似，也可以仅通过所述第一测距单元测量，在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，可以进一步增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，具体可以是增大所述第一电磁防撞单元上的电流，以加大所述第一电磁防撞单元与所述第二电磁防撞单元之间的相斥力，使所述船只进一步降速，以保证足够的安全距离。其中，所述第二安全距离可以小于所述第一安全距离，且所述第二安全距离也可以是预设的安全距离或者根据当前航行速度计算出的安全距离。
这样，通过该实施方式，可以进一步保证船只行驶安全，降低撞船风险。
下面以第一对象为船，第二对象为岸基为例，对以上实施方式进行举例说明：
在船即将进港时，开启安装在船舶周围的毫米波雷达，实时测量船体上的测点(测距单元所在点)到岸基的距离，毫米波雷达测距单元将距离信息发送给微处理单元(microcontrollerunit，mcu)，也即主控单元。岸上的防撞装置也在实时监测距离信息，两个装置中的主控单元通过5g无线网络实时地进行测距信息的交互，这时两个装置的主控单元就能同时得到船上防撞装置和岸上防撞装置的两组测距信息。然后主控单元可对两组测距信息进行整合处理、剔除粗差，选取最小距离值，并对该最小距离值做判定，当该最小距离值小于设定的安全距离值时，两个防撞装置的主控单元发送指令给语音报警单元，提醒船上人员及岸上人员注意安全，同时发送指令给电磁防撞单元，启动船上和岸上的电磁铁，采用同级相斥的原理，达到减速的效果，其中，得益于5g网络低时延的特性，两个防撞装置可以达到同步进行判定、并发送控制指令。另外，如果船岸距离越来越近，主控单元可以发送指令，启动加强模式，增大电磁防撞单元的电流，直至检测到船与岸的距离大于安全距离，再关闭电磁防撞单元和语音报警单元。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
所述步骤103之后，所述方法还包括：
在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
考虑到通过对电磁防撞单元两端电压正负极的切换，可以随时把电磁防撞单元的排斥力改为磁吸力，因此可以利用此装置精确调整船只泊岸在准确位置，即本发明实施例中的防撞装置还可应用于泊岸场景，通过控制电磁防撞单元产生的磁场的磁极，来达到精确控制船泊岸时的船岸距离的目的。
具体地，可以在船准备泊岸时，实时监测船与岸的距离，在船岸距离也即所述目标距离大于预设距离的情况下，可以控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以通过磁吸力拉进船岸之间的距离，而在所述目标距离小于所述预设距离的情况下，可以控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以通过相斥力增大船岸之间的距离，在所述目标距离等于所述预设距离或二者距离差在一定范围内时，可以关闭所述第一电磁防撞单元。其中，所述预设距离可以是预先设定的泊岸时需要保持的船岸距离，即所述预设距离可以根据实际泊岸需求设定。
例如，如图4所示，可在船舶停靠的距离较远，大于设定的距离值时，可以启动船上的电磁防撞单元的磁极为对外s极(岸基上的防撞装置的磁极默认为n极)，利用磁吸力拉近船岸的距离；当距离较近，小于设定的距离值，电磁防撞单元启动对外n极，利用相斥力增大船岸之间的距离，并可通过反复调整直到船岸距离等于要求的设定值，以此达到精确控制船岸之间的距离，最后调整完后可以关闭电磁防撞单元。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第一升降单元上；
所述步骤104之前，所述方法还包括：
获取所述海平面测距单元测量到的海平面高度信息；
根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
即一种实施方式中，考虑到对于岸基而言，由于受潮汐的影响，海平面会发生变化，因此，为减少所述第一电磁防撞单元与所述第二电磁防撞单元因为不处于同一水平面高度而削弱两者之间产生的相互作用力，可以根据海平面高度的变化调整电磁防撞单元的高度。
具体地，对于岸基上的防撞装置，还可在其中设置均与其主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，该防撞装置中的电磁防撞单元则可以设置在所述第一升降单元上。
这样，在采取防撞措施前，还可以先获取所述海平面测距单元测量到的海平面高度信息，并根据所述海平面高度信息，确定当前海平面升高或降落了多少距离，再控制所述第一升降单元上升或下降相应的距离，以带动所述第一电磁防撞单元上升或下降相应距离，使得所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配，如高度一致，或高度误差不超过预设值。
这样，通过基于测量到的海平面高度，并利用第一升降单元来调整电磁防撞单元的高度，可以尽可能地保证船岸上的防撞单元处于同一高度，进而保证防撞装置能够在需要时发挥最大的防撞效果。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第二升降单元上；
所述步骤104之前，所述方法还包括：
获取所述吃水线测距单元测量到的吃水线信息；
根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
还一种实施方式中，考虑到对于大型轮船而言，由于载重的不同，船体吃水线会有很大的变化，也因此无法保证船与岸基的电磁防撞单元在一个水平面，因此船上的电磁防撞单元也需要根据吃水线信息进行高度调整。
具体地，对于大型轮船的防撞装置，还可在其中设置均与其主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，该防撞装置中的电磁防撞单元则可以设置在所述第二升降单元上。
这样，在采取防撞措施前，还可以先获取所述吃水线测距单元测量到的吃水线信息，并根据所述吃水线信息，确定当前轮船上升或下沉了多少距离，再控制所述第二升降单元上升或下降相应的距离，以带动所述第一电磁防撞单元上升或下降相应距离，使得所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配，如高度一致，或高度误差不超过预设值。
这样，通过基于测量到的吃水线信息，并利用第二升降单元来调整电磁防撞单元的高度，可以尽可能地保证船岸上的防撞单元处于同一高度，进而保证防撞装置能够在需要时发挥最大的防撞效果。
例如，在实际应用场景中，港口设有环境监测系统，可通过5g网络或者网口获取港口的海平面数据，主控单元则根据获取的海平面信息控制升降单元上升或者下降，使电磁防撞单元适应海平面高度的变化，具体可每隔一定时间如30分钟获取一次海平面数据并调整一次岸基上的电磁防撞单元的位置。同样，轮船上的吃水线测量装置也会获取轮船的吃水线信息，主控单元获取到此信息后，通过发送升降指令给轮船上的升降单元，通过上升或下降调整好电磁防撞单元位置。
可选的，所述第一电磁防撞单元的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元在所述第一对象上间隔设置。
即为了达到更好和全方位的防撞效果，可以根据实际情况在船或岸基上间隔布设多个电磁防撞单元，以尽可能地避免或减少船只碰撞事件。
考虑到实际中，电磁铁的特性是，磁场强度随距离增加三次方衰减，磁铁之间的相互作用力随距离四次方衰减，对于此防撞装置而言，假设在5米的距离上受到的排斥力是1牛顿，那么在1米的距离上受到的排斥力就是625牛顿，根据现有的电磁起重机公布的参数，都是接触式吸附起重，在20米的距离上，基本没有作用力，因此对于岸基上的防撞装置可以选择20米的间隔布设(小于20米，电磁铁自身会相互作用)。船上的防撞装置则可在船头、船尾以及其他棱角突出的地方以及容易发生碰撞的位置进行布设，对于较大型的轮船，同样可以每间隔20米距离布设一个。具体可如图5a所示，在船50和岸基51上均布设多个电磁防撞单元52。
下面结合图5a至图5d，说明本发明实施例的防撞应用场景：
1)船岸防撞场景；随着轮船吨位的增加，在船舶靠港时，事故频发，大型轮船靠港时，多用牵引船来进行港口停靠，这种方式不但成本相对高昂，也对牵引船的配合提出了一定的要求。采用电磁防撞的方法，将电磁防撞装置分别安装在轮船骨架上和岸基上，可分散破坏力，减小创伤面，有效的减少船撞带来的损失。电磁防撞装置的规格可根据船舶的吨位进行调整，如吨位越大，电磁磁力越大；岸基上的电磁防撞装置可尽可能的多布设，因为船的吨位有大小，要尽可能的覆盖所有的船只；船上的防撞装置可在船头、船尾以及其他棱角突出的地方进行布设，对于较大型的轮船，可按照一定的距离在船身另外增加部署电磁防撞单元。船岸防撞示意图可如图5a所示。
1)船船防撞场景；假如船只都安装了本发明实施例中的电磁防撞装置，在紧急情况下，来不及转向时，可开启电磁防撞装置也可有效的防止船船的撞击，或者减小船船撞击带来的损失。电磁防撞可对同向航行的船只、对向航行的船只和侧向航行的船只都起到一定的防撞效果，其中对向或同向相撞时电磁防撞装置可迫使船只减速，侧向航行相撞时电磁防撞装置可迫使船只转向和减速。同向、对向和侧向航行时的防撞示意图如图5b、图5c和图5d所示。
与现有相关技术方案相比，本发明实施例具有如下优势：
1)提出了电磁防撞在船撞领域的应用；目前电磁防撞尚未在水上交通有所应用，其本发明实施例中的非接触式防撞方法，可以较大限度的减少船撞带来的损失；
2)通过毫米波雷达、5gcpe通信网络与电磁防撞单元的结合，实现了主动防撞措施和被动防撞措施的结合；现有的防撞装置，一般属于被动防撞装置，即对岸、桥采用保护机制，使用气囊等设备，吸收撞击力能起到一定的防撞，但是这种接触式防撞，着力点小，破坏性大，一旦超过应力载荷，将造成不可估量的损失。本发明实施例通过主动防撞与被动防撞的结合，最大限度的减小了接触式碰撞发生的概率。另外电磁防撞，成本低廉，技术成熟，通过合理的布设电磁装置，能有效的分散撞击能，减小着力点，减小破坏力。
3)解决了大型船舶在港口精确停靠的问题；目前大型船舶的停靠大多用牵引船来进行港口停靠，这种方式不但成本相对高昂，也对牵引船之间的配合提出了一定的要求，通过毫米波雷达和电池防撞装置的结合，利用电磁铁的特性，可以有效解决此问题。
本发明实施例的防撞方法，通过分别在船只和其他相关对象上安装防撞装置，并通过两套防撞装置分别测量船只与对象的距离信息，来确定出更为准确的距离，并可在该距离小于安全距离的情况下，通过控制电磁防撞单元的磁场来迫使船只减速，以达到防止船只与其他对象相撞的目的，且采用该非接触式防撞方法，可以较大限度的减少撞船事故所带来的损失，维护成本较低。
参见图2和图3，本发明实施例还提供了一种防撞装置。由于防撞装置解决问题的原理与本发明实施例中防撞方法相似，因此该防撞装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
该防撞装置为第一防撞装置，安装在第一对象上，如图2和图3所示，第一防撞装置21包括：第一主控单元211、第一测距单元212、第一电磁防撞单元213和第一网络单元214，第一主控单元211、分别与第一测距单元212、第一电磁防撞单元213和第一网络单元214连接，第一网络单元214与第二防撞装置22中的第二网络单元224建立有通信连接，第二防撞装置22为第二对象上安装的防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；
其中，第一测距单元212用于测量所述第一对象距所述第二对象的距离，得到第一测距信息；
第一网络单元214用于接收第二网络单元224发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为第二防撞装置22中的第二测距单元222测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；
第一主控单元211用于从所述第一测距单元212获取所述第一测距信息，以及从第一网络单元214获取所述第二测距信息，并根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制第一电磁防撞单元213产生与第二防撞装置22中的第二电磁防撞单元223磁极相同的磁场，以使所述第一对象和所述第二对象中的船只在相斥力作用下减速。
可选的，第一主控单元211用于从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，第一防撞装置21还包括与第一主控单元211连接的海平面测距单元和第一升降单元，第一电磁防撞单元213设置在所述第一升降单元上；
所述海平面测距单元用于测量海平面高度信息；
第一主控单元211还用于从所述海平面测距单元获取所述第一测距单元获取所述海平面高度信息，并根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使第一电磁防撞单元213的高度与第二电磁防撞单元223的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，第一防撞装置21还包括与第一主控单元211连接的吃水线测距单元和第二升降单元，第一电磁防撞单元213设置在所述第二升降单元上；
所述吃水线测距单元用于测量吃水线信息；
第一主控单元211还用于从所述吃水线测距单元获取所述吃水线信息，并根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使第一电磁防撞单元213的高度与第二电磁防撞单元223的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
第一主控单元211还用于在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制第一电磁防撞单元213产生与第二电磁防撞单元223磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
可选的，第一防撞装置21还包括与第一主控单元211连接的报警单元215；
第一主控单元211还用于在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制报警单元215输出预警信息。
可选的，第一主控单元211还用于在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大第一电磁防撞单元213的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
可选的，第一电磁防撞单元213的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元213在所述第一对象上间隔设置。
本发明实施例提供的防撞装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
本发明实施例的防撞装置21，通过分别获取自身测距单元和另一对象上防撞装置的测距单元测量的距离信息，来确定出更为准确的距离，并可在该距离小于安全距离的情况下，通过控制电磁防撞单元的磁场来迫使船只减速，以达到防止船只与其他对象相撞的目的，且采用该非接触式防撞方法，可以较大限度的减少撞船事故所带来的损失，维护成本较低。
本发明实施例还提供了一种防撞系统，包括分别安装在第一对象和第二对象上的第一防撞装置和第二防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；
所述防撞系统用于获取所述第一防撞装置的第一测距信息和所述第二防撞装置的第二测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一防撞装置中的第一测距单元测量的所述第一对象距所述第二对象的距离信息，所述第二测距信息为所述第二防撞装置中的第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一防撞装置中的第一电磁防撞单元和所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元产生磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
本发明实施例提供的防撞系统，可以执行上述方法实施例，且由于防撞系统解决问题的原理与本发明实施例中防撞方法相似，取得的技术效果类似，因此该防撞系统的实施可以参见方法的实施，本实施例此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种防撞设备。由于防撞设备解决问题的原理与本发明实施例中防撞方法相似，因此该防撞设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。所述防撞设备包括前述第一防撞装置。如图6所示，本发明实施例的防撞设备，还包括：处理器600，用于读取存储器620中的程序，执行下列过程：
获取所述第一防撞装置中的第一测距单元的第一测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一测距单元测量的第一对象距第二对象的距离信息，所述第一防撞装置安装在所述第一对象上，所述第一防撞装置包括第一主控单元、所述第一测距单元、第一电磁防撞单元和第一网络单元，所述第一主控单元分别与所述第一测距单元、所述第一电磁防撞单元和所述第一网络单元连接，所述第一网络单元与第二防撞装置中的第二网络单元建立有通信连接，所述第二防撞装置为所述第二对象上安装的防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；
接收所述第二网络单元发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为所述第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；
根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；
在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一防撞装置中的第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
其中，在图6中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器600代表的一个或多个处理器和存储器620代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。处理器600负责管理总线架构和通常的处理，存储器620可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
可选的，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第一升降单元上；
处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
获取所述海平面测距单元测量到的海平面高度信息；
根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第二升降单元上；
处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
获取所述吃水线测距单元测量到的吃水线信息；
根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
可选的，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的报警单元；
处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制所述报警单元输出预警信息。
可选的，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
可选的，所述第一电磁防撞单元的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元在所述第一对象上间隔设置。
本发明实施例提供的防撞设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
此外，本发明实施例的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行实现以下步骤：
获取第一防撞装置的第一测距单元的第一测距信息，其中，所述第一测距信息为所述第一测距单元测量的第一对象距第二对象的距离信息，所述第一防撞装置安装在所述第一对象上，所述第一防撞装置包括第一主控单元、第一测距单元、第一电磁防撞单元和第一网络单元，所述第一主控单元分别与所述第一测距单元、所述第一电磁防撞单元和所述第一网络单元连接，所述第一网络单元与第二防撞装置中的第二网络单元建立有通信连接，所述第二防撞装置为所述第二对象上安装的防撞装置，所述第一对象和所述第二对象中至少一个对象为船只；
接收所述第二网络单元发送的第二测距信息，其中，所述第二测距信息为所述第二测距单元测量的所述第二对象距所述第一对象的距离信息；
根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离；
在所述目标距离小于第一安全距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场，以使所述船只在相斥力作用下减速。
可选的，所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离，包括：
从所述第一测距信息和所述第二测距信息中确定距离值最小的目标距离。
可选的，所述第一对象为岸基，所述第二对象为船只，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的海平面测距单元和第一升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第一升降单元上；
所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之前，所述方法还包括：
获取所述海平面测距单元测量到的海平面高度信息；
根据所述海平面高度信息，控制所述第一升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的吃水线测距单元和第二升降单元，所述第一电磁防撞单元设置在所述第二升降单元上；
所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之前，所述方法还包括：
获取所述吃水线测距单元测量到的吃水线信息；
根据所述吃水线信息，控制所述第二升降单元上升或下降，以使所述第一电磁防撞单元的高度与所述第二电磁防撞单元的高度匹配。
可选的，所述第一对象为船只，所述第二对象为岸基；
所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离之后，所述方法还包括：
在所述目标距离大于预设距离的情况下，控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二电磁防撞单元磁极相反的磁场，以所述第一对象在磁吸力作用下向所述岸基靠近。
可选的，所述第一防撞装置还包括与所述第一主控单元连接的报警单元；
所述根据所述第一测距信息和所述第二测距信息，确定目标距离之后，所述方法还包括：
在所述目标距离小于所述第一安全距离的情况下，控制所述报警单元输出预警信息。
可选的，所述控制所述第一电磁防撞单元产生与所述第二防撞装置中的第二电磁防撞单元磁极相同的磁场之后，所述方法还包括：
在检测到所述第一对象与所述第二对象的距离小于第二安全距离的情况下，增大所述第一电磁防撞单元的磁场强度，其中，所述第二安全距离小于所述第一安全距离。
可选的，所述第一电磁防撞单元的数量为多个，且多个第一电磁防撞单元在所述第一对象上间隔设置。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
