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申请/专利权人：湖北汇领众科电子技术有限公司

摘要：本发明提出了一种分布式无人移动平台能源监控管理方法，属于能源监控技术领域；包括如下步骤：S1：配置区块链的架构；S2：在区块链的架构上引入充电协议；智能用于执行能源交易和无人移动平台的任务调度；S3：在每个无人移动平台上部署若干传感器，用于无人移动平台周边环境的感知，生成环境信息并获取能源消耗信息；每个无人移动平台上的若干传感器设定相同的数据采集频率；环境信息和能源消耗信息采用实时数据传输机制传送至区块链中；S4：各无人移动平台在区块链上依照改进后的一致性算法执行充电协议，各无人移动平台根据推荐的地点进行定时或者定量充电，以及无人移动平台的当前任务的维持、暂停或者变更。

主权项：1.一种分布式无人移动平台能源监控管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：配置区块链的架构；S2：在区块链的架构上引入充电协议；充电协议用于执行能源交易和无人移动平台的任务调度；S3：在每个无人移动平台上部署若干传感器，用于无人移动平台周边环境的感知，生成环境信息并获取能源消耗信息；每个无人移动平台上的若干传感器设定相同的数据采集频率；环境信息和能源消耗信息采用实时数据传输机制传送至区块链中；无人移动平台在发送前，还对环境信息和能源消耗信息进行格式标准的统一，便于被区块链正确的解析和存储；S4：各无人移动平台在区块链上依照改进后的一致性算法执行充电协议，各无人移动平台根据推荐的地点进行定时或者定量充电，以及无人移动平台的当前任务的维持、暂停或者变更；步骤S1中所述的配置区块链的架构，是使区块链包括若干独立的区块，每个区块均包括区块头部和交易信息，区块头部用于存储当前区块前一级区块的哈希值、第一时间戳、后一区块的哈希值和一致性证明信息；其中：当前区块前一级区块的哈希值是当前区块所链接的前一区块的哈希值；第一时间戳分别记录了当前区块生成时间或者最近一次成功完成验证的结束时间；后一区块的哈希值是当前区块所链接后的后一区块的哈希值；一致性证明信息是将顺序排列的当前区块前一级区块的哈希值、第一时间戳和后一区块的哈希值的内容按照顺序序列化，得到一个完整的字节串，使用设定的哈希函数计算得到该完整的字节串的哈希值，将哈希函数的名称和计算的到的完整的字节串的哈希值顺序排列作为一致性证明信息的内容保存在区块头部；交易信息包括能源数据、平台标识、第二时间戳和相关识别信息；步骤S2中所述的充电协议用于执行能源交易和无人移动平台的任务调度，其中，能源交易是检测到当无人移动平台的实时电量较低时，引导无人移动平台自动寻找最近的能源充电站，并与能源充电站进行交互实现去中心化的交易；无人移动平台的任务调度，是根据无人移动平台当前执行的任务和剩余电量，估算无人移动平台携带任务的标的继续行进的路径长度，判断无人移动平台继续行进的路径长度是否满足任务往返的需求，选择性的执行策略：1当前无人移动平台携带任务标的继续移动，直到完成当前任务；2当前无人移动平台携带任务标的进行充电，充电完成后继续执行当前任务；3终止当期任务的执行任务，并卸载任务标的进行充电，由其他空闲状态的无人移动平台或者继续行进的路径长度满足任务往返的需求的无人移动平台执行当前任务；4当前无人移动平台与其他无人移动平台交换任务的标的及任务，分别执行交换后的任务；步骤S3中所述的在每个无人移动平台上部署若干传感器，用于无人移动平台周边环境的感知，生成环境信息并获取能源消耗信息，是在每个无人移动平台上配置激光雷达、摄像头、电池温度传感器、电压传感器和定位装置；激光雷达与摄像头用于获取无人移动平台周边环境，在行进过程中进行避障；电池温度传感器和电压传感器用于监控无人移动平台获取内置电池的温度并估算剩余电量；定位装置用于获取当前无人移动平台的实时位置；无人移动平台获取周边环境和实时位置共同生成环境信息；无人移动平台根据内置电池的温度和估算剩余电量得到能源消耗信息；所述无人移动平台根据内置电池的温度和估算剩余电量得到能源消耗信息，是根据无人移动平台每次充电的起始电压求取内置电池的剩余容量：其中η为无人移动平台的内置电池的剩余容量；k为缩放因子；N为无人移动平台的内置电池的理论最大循环次数；η0为额定容量；n为无人移动平台的内置电池的累计循环次数，其中U100％为无人移动平台的内置电池的额定电压，U80％为不超过额定电压80％的初始充电电压，U60％为不超过额定电压60％的初始充电电压，U40％为不超过额定电压40％的初始充电电压，A、B和C分别为不超过额定电压80％、不超过额定电压60％和不超过额定电压40％的初始充电电压对应的充电次数，且均为整数；D为常数修正项；无人移动平台的任务调度中，判断无人移动平台继续行进的路径长度是否满足任务往返的需求，选择性的执行策略，需要满足如下条件：1根据无人移动平台内置电池的剩余容量，判断无人移动平台的最大移动距离L：其中L0为额定容量对应的最大移动距离；2获取无人移动平台当前执行的任务的目的地的往返路径长度S，如果无人移动平台当前电量对应的移动距离为L1，满足L≥L1S，并且当前执行的任务的目的地的往返路径上经过能源充电站，则当前无人移动平台携带任务标的直接执行当前任务；3如果无人移动平台当前执行的任务的目的地的往返路径长度L≥SL1，当前执行的任务的目的地的往返路径上经过能源充电站，且附近一定距离范围和时间范围内均没有其他的无人移动平台经过，则无人移动平台携带任务标的进行充电，充电完成后，更新交易信息并将交易信息发送至区块链，继续执行当前任务；4如果无人移动平台当前执行的任务的目的地的往返路径长度SL≥L1，表明估算剩余电量对应的无人移动平台的最大移动距离无法完成当前任务，无人移动平台不适合执行当前的任务；则无人移动平台通过区块链进行任务共享，由无人移动平台的所有者调派一定区域范围内的其他无人移动平台进行协助，该其他无人移动平台暂停执行当前执行的任务，达到当前无人移动平台最近的能源充电站处，两个无人移动平台汇合，并交换任务标的和任务，两个无人移动平台各自更新交易信息中的相关识别信息，并将更新后的交易信息发送到区块链上；5如果执行完成任务后，无人移动平台的剩余电量如果不超过20％，则直接到达最近的能源充电站进行充电，更新交易信息并将交易信息发送到区块链上；步骤S4中所述的各无人移动平台在区块链上依照改进后的一致性算法执行充电协议，具体包括如下内容：1属于同一个所有者的无人移动平台，向区块链的任一区块输入的环境信息和能源消耗信息的内容均是相同的；2引入临时表单，用于暂存区块接收到的无人移动平台发送的环境信息和能源消耗信息；临时表单中的信息不会扩散到其他的区块中；3私钥签名验证，区块链检测存在相互链接关系的各区块的私钥签名，确保各个区块的私钥签名存在且有效；4强加密的随机数生成器引入，所有参与共识机制的区块使用一个强加密的随机数生成器，来生成随机数；5建立永久表单并移动数据，当所有区块均通过私钥签名验证并生成合法的随机数，表面区块链通过了一致性验证，暂存在临时表单中的信息移动到永久表单中存储，临时表单的内容被复位。

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