[发明专利]变电站电能计量远程监测系统

权利要求书

1.一种变电站电能计量远程监测系统，设置于全自动无人驾驶电动 车，所述电动车包括自动转弯子系统、充电桩自动定位子系统和自动充电 子系统，自动转弯子系统、充电桩自动定位子系统和自动充电子系统都通 过凌阳SPCE061A芯片实现自动控制，自动转弯子系统用于实现电动车的 自动转弯，充电桩自动定位子系统用于实现附近充电桩的自动定位，自动 充电子系统与充电桩自动定位子系统连接，用于基于充电桩自动定位子系 统的自动定位结果实现电动车的自动充电。

2.如权利要求1所述的变电站电能计量远程监测系统，其特征在于， 所述电动车包括：

左侧超声波测距设备，位于电动车的车身左侧的下端，用于检测电动 车左侧分别距离车身左侧障碍物或道路左侧边沿的实时距离，并作为左侧 实时距离输出；

右侧超声波测距设备，位于电动车的车身右侧的下端，用于检测电动 车右侧分别距离车身右侧障碍物或道路右侧边沿的实时距离，并作为右侧 实时距离输出；

CMOS高清摄像设备，由多个CMOS高清摄像头组成，用于拍摄多个 电动车周围环境图像，其中，多个CMOS高清摄像头分别设置在电动车的 车身不同位置；

方向电机控制器，设置在电动车的前端仪表盘内，与凌阳SPCE061A 芯片连接，用于基于电动车的驱动车轮的转弯角度或驱动方向计算电动车 的转向齿轮转角；

转向电机驱动器，设置在电动车的驱动车轮上方，与方向电机控制器 连接，用于基于电动车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号；

转向驱动电机，设置在电动车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器和 电动车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号实现电动车的驱 动车轮的转弯角度；

温度传感器，位于电动车的车身外侧，用于检测电动车所在环境的实 时温度；

凌阳SPCE061A芯片，设置在电动车的前端仪表盘内，与左侧超声波 测距设备、右侧超声波测距设备、CMOS高清摄像设备和方向电机控制器 分别连接，基于CMOS高清摄像设备发送的多个电动车周围环境图像构建 电动车的全局图像，基于全局图像、左侧实时距离和右侧实时距离确定电 动车的驱动车轮的转弯角度；

无线接收设备，设置在电动车的外侧，用于基于电动车的当前北斗星 导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前北斗星导航位 置附近各个充电站的占用百分比；

北斗星导航定位仪，用于接收北斗星导航定位卫星实时发送的、电动 车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航电子地图中、电动车的 当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导航位置；

电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩 余电量；

行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电 机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向 和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度 电机控制器；

图像识别设备，用于对电动车前方景象进行拍摄以获得前方图像，并 对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在 充电桩信号或不存在充电桩信号；

前端超声波测距设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离 充电桩的实时相差距离；

WIFI通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的WIFI通信接口进 行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不 合格信号；

自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手 和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于 检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连 接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在 抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；

其中，凌阳SPCE061A芯片还与无线接收设备、电量检测设备、行驶 控制仪、北斗星导航定位仪、图像识别设备、前端超声波测距设备、WIFI 通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电 量阈值时，进入自动导航模式；凌阳SPCE061A芯片在自动导航模式中， 启动无线接收设备、北斗星导航定位仪和图像识别设备，从北斗星导航定 位仪处接收当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将 当前北斗星导航位置发送给无线接收设备以获得附近各个充电站的占用 百分比，基于当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确 定当前北斗星导航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电 站北斗星导航距离，基于附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权 重、附近每一个充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电 站的便利程度，占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短， 便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；

其中，凌阳SPCE061A芯片还基于当前北斗星导航位置和目标充电站 的北斗星导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪 以控制电动车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像识别设备处接收 到存在充电桩信号时，启动前端超声波测距设备和WIFI通信设备，在接 收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动 充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，凌阳SPCE061A芯片退出 自动导航模式；

其中，图像识别设备还包括图像采集器件和充电桩识别器件，图像采 集器件借用CMOS高清摄像设备中的前方CMOS高清摄像头，前方CMOS 高清摄像头设置在电动车的车身的正前方，用于对电动车前方景象进行拍 摄以获得前方图像，充电桩识别器件与前方CMOS高清摄像头连接，用于 对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在 充电桩信号或不存在充电桩信号；

其中，凌阳SPCE061A芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈 值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二 预设电量阈值大于第一预设电量阈值；

其中，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用 百分比权重和距离权重为预设固定数值；

其中，前端超声波测距设备、左侧超声波测距设备和右侧超声波测距 设备都与温度传感器连接，基于超声波在空气中的传播速度来实现距离测 量，超声波在空气中的传播速度与电动车所在环境的实时温度相关。