JP2015114709A - 保守点検システム - Google Patents

Abstract

【課題】異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達でき、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。【解決手段】海上基地ユニット１５０は、個々のソーラセル１３１の状態を検知するセンサと、センサからの検知信号に基づいて、個々のソーラセルが異常状態であるか否かを判断し、異常状態にあると判断された特定のソーラセルのＩＤ情報に基づいて、当該特定のソーラセルの行列位置情報を算出し、行列位置情報に基づいて、当該特定のソーラセルへのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するとともに、当該アクセス可能位置から当該特定の太陽光パネルの行列位置に至る通路についての経路情報を算出し、アクセス可能位置の緯度経度位置情報及び経路情報を保守点検船に送信する。【選択図】図１４

Description

本発明は、水上に浮遊する浮体に配列された太陽光パネルの保守点検に好適な保守点検システムに関する。

過去１００年程度の短期間における化石燃料を使用した人類の種々の活動により、大気中の二酸化炭素（ＣＯ_２：温室効果ガス）濃度が急速に増大している。その結果、異常気象の多発、氷河の溶解による海水面の上昇等の現象が現実化している。それに対して多くの科学者は、この状態を放置した場合の環境変化を予測して、地球的規模で何らかの対策を講じなければならないと提言している。即ち、化石燃料利用社会からの決別であり、化石燃料エネルギに代わるクリーンな代替エネルギへの転換が叫ばれている。
そこで、地球的規模で再生可能エネルギを用いた発電システムの利用が切望されている。

従来、再生可能エネルギを用いた発電システムは、多くが実用化されている一方、日本国にあっては、内陸部、砂漠地域、海岸地域に限られて実用化されている。
例えば、太陽光を利用した太陽光発電は、「メガソーラ発電」と呼ばれ、日本国内では休耕田や丘陵地を利用して１０００ＫＷ／日程度の発電システムが稼働している。
しかし、我が国は、北半球の東経１３５度から１５０度、北緯２５度から４５度に位置し、四季を有することから、梅雨や台風、降雪などの気象条件下にあることを避けられない状況にある。さらに年間の降水量が平均１５００ｍｍ（東京都）など、照射する太陽光を有効的に電気に変換できる気候条件が揃っているとはいえない。

また、風力発電は一部海岸地域や山間部、丘陵地で小規模ながら実用化されている。しかし、風を受けてプロペラが回転する際に発生する低周波音が人体及び畜産に少なからず影響を及ぼすことが報告されている。これらの状況から、海岸線に多くの人が居住している日本国では風力発電を設置する地域はごく限られてくる。
また、潮位差を利用した発電も一部で実用化されているものの、四方を海に囲まれた日本国であっても、発電に効果的な潮位差を得られる場所も海峡と称される地域に限定されるとともに、これらの場所は漁場としても優良であるため、漁業への対策を考慮しなければならずその立地に大きな課題を抱えている。

このように、再生可能エネルギを利用した発電システムは、日本国内においては各々課題を内包しているため、大容量発電の実用化には困難な状況である。
そこで、特許文献１では、太陽光発電パネルを筏上に敷設し、太平洋上の北緯１０度から南緯１０度、東経１７０度から西経１２０度の間をほぼ自転車の速度程度のゆっくりとした速度で帆走しながら発電する海洋移動型太陽光大規模発電システムが提案されている。
詳しくは、特許文献１の発明によれば、太陽光を電気エネルギに変換し、更に電気エネルギを利用して海水を電気分解することで水素に変換し、水素をタンクに貯留し、回収船により回収して水素から電気エネルギに変換するか、又は直接利用するので、赤道に近い日照時間の長い海上で得られた太陽光エネルギを効率よく且つ安価に長距離搬送することができるという効果を有している。

ＷＯ２０１１／０４８９８１号公報

ところで、陸地や島等がほとんどない洋上を帆走する洋上発電システムの保守点検を行う方法は様々に考えられる。
例えば、洋上発電システムの外周を走行する点検船（仮称）に点検用ヘリコプタを搭載し、点検用ヘリコプタに機材や点検員を乗せ、故障信号や異常信号等を発信したソーラセルユニットを搭載した筏の位置まで飛行し、機材や点検員を筏上に下ろして点検作業を行い、点検後に点検船まで戻るという方法が想定できる。
しかし、ソーラセルユニットは軽量化されたソーラセルを敷設するのに十分な強度の機構構造を有する反面、周辺空域をヘリコプタがホバリングしながら筏上に着陸可能なまでの機構強度を備えるには設備上の限界がある。

このため、ホバリング中のヘリコプタから機材や点検員を現場に降下させる必要があり、非常に危険な作業となるため、洋上における作業として不適切である。
そこで、太平洋上を帆走する洋上発電システムの各種点検に必要不可欠な設備を提供するとともに、当該設備の電源に再生可能エネルギを利用することが可能な保守点検システムの提案が切望されている。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる保守点検システムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、水上に浮遊する浮体に配列された複数の太陽光パネルを有し、前記太陽光パネルの状態を入力する保守点検ユニットと、前記保守点検ユニットからの情報に基づいて前記太陽光パネルの位置情報及び保守情報を管理する海上基地ユニットと、前記水上を走行可能な保守点検船と、を備えた保守点検システムであって、前記保守点検ユニットは、個々の前記太陽光パネルの状態を検知するセンサと、前記センサからの検知信号に基づいて、個々の前記太陽光パネルが異常状態であるか否かを判断する異常判断手段と、異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルのＩＤ情報を前記海上基地ユニットに送信する送信手段と、前記海上基地ユニットは、異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルのＩＤ情報に基づいて、当該特定の太陽光パネルの行列位置情報を算出する位置算出手段と、前記行列位置情報に基づいて、当該特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するとともに、当該アクセス可能位置から当該特定の太陽光パネルの行列位置に至る通路についての経路情報を算出するアクセス可能位置情報算出手段と、前記アクセス可能位置の緯度経度位置情報及び経路情報を前記保守点検船に送信する送信手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

太陽光ソーラセル帆走筏発電システムのイメージを示す図である。 太平洋上の晴天域について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は筏構造の敷設例について説明するための図である。 他の筏構造の敷設例について説明するための図である。 帆柱設置ユニットの構造について説明するための図である。 帆柱設置ユニットの構造について説明するための図である。 （ａ）は筏の上面構造図、（ｂ）（ｃ）は筏と補修用移動台車の側面断面図である。 蓄電と搬送方法について説明するための図である。 （ａ）は移動航海のサイクルを示す図、（ｂ）は洋上のソーラセルの発電電力ピークを示す図である。 セルユニット、海上基地、及び帆柱設置ユニットのハードウエア構成について説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る保守点検システムの一部を示す図であり、筏１０１の側辺に配置された海上基地ユニットと帆柱設置ユニットの配置関係を示す図である。 海上基地ユニットのハードウエア構成について説明するためのブロック図である。 保守点検船のハードウエア構成について説明するためのブロック図である。 保守点検システムにおける概略的な動作について説明するためのシーケンス図である。 本実施形態における保守点検システムの特徴的な構成について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は保守点検システムにおける接続箱の動作について説明するためのフローチャートである。 （ａ）（ｂ）は保守点検システムにおける海上基地ユニットの動作について説明するためのフローチャートである。 保守点検船の動作について説明するためのフローチャートである。 保守点検システムにおける海上基地ユニットの動作について説明するためのフローチャートである。 保守点検システムにおける接続箱により管理される異常管理テーブルの管理内容を示す図である。 筏上の保守点検中位置、回避エリア、台車が通過可能な経路を示す模式図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

＜第１前提条件＞
まず、本発明の前提となるソーラセル帆走筏の成立性について、「低経緯太平洋ソーラセル帆走筏発電システムの成立性」（２０１３年９月）を参照して説明する。
次に、ソーラセル帆走筏構想と太平洋低緯度帯の気象・海象条件について説明する。
図１は、太陽光ソーラセル帆走筏発電システムのイメージを示す図である。
このエネルギシステムは、国土の前面に拡がる海洋に着目し、太平洋低緯度公海上で大規模な筏船団が移動しながら、従来とは桁違いの規模で太陽エネルギを利用することを目的とするものである。
商業活動を目的として公海上を航行することは国際法上当然認められるべき権利であるから、航行しながら発電することも基本的に自由であると考えてよい。海洋でこそ容易に達成できるソーラセル筏の大面積化を追求して究極的には２５ｋｍ^２（５ｋｍ×５ｋｍ）とし、１日で得られる太陽エネルギを例えば８ｋＷｈ／ｍ^２、ソーラセルの電気変換効率を例えば１２％（現時点の家庭用太陽電池の値）で試算する。
１日当たりの発電量は８ｋＷｈ／ｍ^２×０．１２×２５，０００，０００ｍ^２＝２４，０００，０００ｋＷｈである。これは２４時間連続稼働する１００万ｋＷ級の原子力発電所の１日の総発電量１，０００，０００ｋＷ×２４ｈ＝２４，０００，０００ｋＷｈに匹敵する。

太平洋の赤道を挟んだ低緯度海域でソーラセル筏や母船などからなる船団が、気象衛星などによる長期気象予報技術を活用して南北太平洋の晴天域を低速帆走しつつ、８ｋＷｈ／ｍ^２／ｄａｙ以上の強い太陽エネルギにより太陽光発電をすることを目指す。
このような海洋での太陽エネルギ利用の類似アイデアとしては、オイルショック直後の１９７０年代に横浜国大とマイアミ大により、洋上の定点にとどまった筏上に設置したミラーにより太陽熱を集めて発電し、液体水素を製造して消費地に運ぶ計画が検討された。また、１９８０年代には当時の船舶技術研究所において、上記の海洋太陽熱発電計画を実現するための要素技術の検討がなされているが、その後、実現へ向けての動きは見られていない。

本構想はそれらとは一線を画し、最近のソーラセル技術の急速な進展を見据え、国際法上自由航行が認められている赤道近傍の公海上で、常に帆走しながら原子力発電所１基分に匹敵する太陽光による大出力発電を行う。ソーラセルによる太陽光発電方式では、ミラー集光が必要な太陽熱発電方式とは異なり、筏の静穏性への要求が大幅に緩和でき、筏の簡素化・大型化により、スケールメリットを生かすことが容易である。これにより従来の小型分散不安定という自然エネルギ利用の制約を打ち破り、大型基幹エネルギとしてスケールメリットを生かすことが可能であり、調べた限りではこれまでに同様な提案は見当たらない。
本構想の最大の特徴は、発電筏船団の晴天域を求めて移動することにある。これは海洋ならでのメリットであり、また移動することにより直下の海中への太陽光の遮断は短時間に押さえられ海生生物に大きな影響を与えずにすむ。しかし、船団の航海に大量のエネルギを使うようではその成立性は望むべくもない。低速ではあっても風力や海流による移動が必須となる。ソーラセル筏を構成する厖大な数の筏ユニット（例えば全体サイズが５ｋｍ×５ｋｍの場合、平面サイズ１００ｍ×１００ｍのユニットが２５００個）の集合体が、気象衛星情報などに基づきコンピュータ解析した長期航海計画にしたがって低緯度海域を回遊する。

得られた電気エネルギの海上輸送は大きな課題である。海水の電気分解を使って変換した水素エネルギをタンカで輸送する方法がまず考えられる。一方、電気エネルギのままでの蓄電池輸送が可能であれば、エネルギ変換ロスを大幅に減らすことができる。ここでは、蓄電池の急速な技術進歩により開発される高エネルギ密度新型蓄電池が近い将来に利用可能になると想定し、バッテリタンカによる電力輸送の可能性を追求する。一方、水素あるいはその化合物による輸送も視野の中に入れる。
各筏ユニットは、撓み性のソーラセルで覆われた帆とそれを支える軽量フロートから構成され、帆は受光効率と帆走効率を考えて可能な範囲で角度制御される構造とする。個々の筏ユニットはワイヤ・圧力チューブ・電気ケーブル類で結ばれて集合体を形成し、一体となって発電しながら晴天海域を移動していく。このとき、複数の母船（例えば、４隻程度）は、筏ユニットの周辺を筏ユニットの航行に合わせて移動する。
母港から操業海域の往復航海では膨大な数の筏ユニットはコンパクトに折り畳まれて運搬・曳航され、発電海域に到着後に海上広く展開できる構造とする。また母船は、筏ユニットの発電・帆走制御、維持補修、発電電力の一時貯蔵とバッテリタンカへの受渡しなど筏船団全体の運転機能を担う。

自然エネルギを基幹エネルギとして利用できる本システムの本格的な実用化が図れれば、我国の本格的低炭素化が実現可能となるばかりでなく、人類全体のエネルギ利用形態に抜本的変化を引き起こす先駆けとなる。すなわち、化石燃料への依存が低下し、太陽エネルギにより人類文明を支える持続可能な社会の実現に近付ける。実際、我が国のみならず世界の多くの国々が多数の筏船団を浮かべて基幹エネルギを賄えるほど、日射エネルギの豊富な低緯度海域は広大であることは後ほど述べる通りである。広大な面積の低緯度海域において密度の薄い自然エネルギを集中的に集められるこの構想は、従来の自然エネルギ利用の制約をうち破り、エネルギの主役と成りうるものである。
これを実現するためには単に技術的経済的な開発努力だけでは不十分であり、国連のような場における国際的な合意形成と理解促進のための活動も不可欠である。そのためには、早い段階から単に国内だけでなく海外のグループも巻き込んだ開発プログラムに拡大していく必要がある。このように本構想の目的とスケールは全地球的であり、その基本的見通しが得られた段階からは国家プロジェクトあるは国際プロジェクトとして推進すべきことは明白である。

ここで、高エネルギ密度蓄電池について検証する。
発電した大量の電力を海上輸送する手段として、エネルギ変換ロスを避けるために、バッテリを満載した専用船により電気エネルギのままでピストン輸送することを考える。
バッテリの最先端技術は今後とも電気自動車とともに発展すると考えられ、電気自動車用バッテリを使った電力輸送システムの可能性が高いと思われる。そのため自動車用バッテリを数十個単位まとめたパッケージを大量に輸送できるタンカとしてその使用を終えた巨大タンカを利用する。バッテリはパッケージ単位で充電スタンドへ運ばれ、自動車１台ごとに使用済みバッテリと丸ごと交換されるシステムが採用されることを想定している。現状ではバッテリの最大エネルギ密度はリチウムイオン電池で０．１〜０．２ｋＷｈ／ｋｇ程度である。
ＮＥＤＯのロードマップによれば、２０年ほど先には新型電池（例えば亜鉛空気電池など）の開発により、０．７ｋＷｈ／ｋｇまでエネルギ密度を向上させることを目標としている。電気自動車は１ｋＷｈ当たりほぼ１０ｋｍ走行でき、連続走行距離５００ｋｍで５０ｋＷｈの電力が必要となる。

この将来型バッテリが実現すればバッテリ質量は１個当たり５０ｋＷｈ÷０．７ｋＷｈ／ｋｇ≒７０ｋｇ／個で済むことになる。このエネルギ密度のバッテリを使って、究極的に５ｋｍ×５ｋｍのソーラセル巨大筏船団の発電電力を輸送する場合を考える。
１日の発電量は８ｋＷｈ／ｍ^２×０．１２×２５×１０^６ｍ^２＝２４×１０^６ｋＷｈ／ｄａｙである。これを５０ｋＷｈ／個で割ると、２４×１０^６ｋＷｈ／ｄａｙ÷５０ｋＷｈ／個＝４．８×１０^５個／ｄａｙつまり１日当たり４８万個で、そのバッテリ質量は７０ｋｇ／個×４．８×１０^５個／ｄａｙ≒３．４×１０^７ｋｇ／ｄａｙ→３４，０００ｔ／ｄａｙとなる。

現在運航している最大級の石油タンカ（ＶＬＣＣ）は例えば３０〜５０万ｔの積載質量があるため、同じクラスタンカをバッテリタンカに利用すれば、それ１隻で５ｋｍ四方の巨大筏船団が実用化した場合でも、その１０日〜２週間程度の発電電力が運べることになる。
現在、ＶＬＣＣはペルシャ湾と日本の往復を荷役も含め、約４０日で１往復し、３０万トンクラスで４０００ｋＬの重油を消費する。
これを参考に、バッテリタンカの航海用エネルギも同程度と考え、４０００ｋＬの重油を二次（電気）エネルギ換算（換算率を３５％と仮定）すると、重油の発熱量を例えば１×１０^７ｋｃａｌ／ｋＬとして、４０００ｋＬ×１×１０^７ｋｃａｌ／ｋＬ×１．１６３×１０^−３ｋｗｈ／ｋｃａｌ×０．３５＝１６．３×１０^６ｋｗｈとなる。これは、タンカ一隻で運ぶ１０日分の電力エネルギ２４×１０^６ｋＷｈ／ｄａｙ×１０ｄａｙ＝２４０×１０^６ｋＷｈの６％程度に当たることになる。
またバッテリタンカの場合、１０日〜２週間程度は母船に横付けして直接充電することも考えられるため荷役時間が長くなる可能性があり、５ｋｍ四方のソーラセル筏船団に対し、これからの詳細検討が必要だが、複数隻のタンカが必要になる。また、これに必要なバッテリ数量は膨大となるため、自動車用より大型の電力輸送専用の高エネルギ密度バッテリも併用する必要があると考えられる。

次に、革新的な筏浮体構造の開発について説明する。
発電を担うソーラセル筏については１ユニットの平面サイズを例えば１００ｍ×１００ｍとした場合、２５００ユニット程度必要である。これだけ大規模な筏船団がスクリュを回転させて動力航行するには、大量のエネルギが必要なことは、前述したバッテリタンカの航行エネルギからも類推でき、低速ではあっても風力や海流による移動が必須となる。各筏ユニットは、撓み性のソーラセルで覆われた帆・帆柱とそれを支えるフロートから構成され、帆は受光効率と帆走効率を考えて角度制御される。しかし角度を大きくすれば隣接ユニットへの影により受光効率が低下することや筏の構造・強度面の限界からも、それほど大きくない範囲での角度調整となると思われる。

従来の鋼鉄やコンクリートからなる剛性浮体は経済面から現実的でなく、新材料を活用した軽量で折り畳み可能な革新的な浮体構造を創出する必要がある。各ユニットのフロートは波浪による揺動を減らすために半潜水式浮体が採用され、その上に立つ帆柱にソーラセル帆布が取り付けられる。フロートの浮力や帆布の角度は圧縮空気圧により制御されることになろう。母港から操業海域の往復航海では膨大な数の筏ユニットはコンパクトに折り畳まれて曳航され、発電海域に到着後に海上広く展開できる構造とする。主に天候の良好な海域を航行するとしても、海象・気象条件に対応してこれまで検討されてこなかった先駆的アイデアが必要とされることは間違いない。また、フロートの耐久性や劣化防止は大きな課題と考えられ、特に海生生物付着による機能低下防止策は大きな課題となると予想される。

＜第２前提技術＞
次に、本発明の前提となる「低経緯太平洋ソーラセル帆走筏発電システムの成立性」（２０１３年９月）を参照して、第２の前提技術である太陽光ソーラセル帆走筏発電システムについて説明する。
図１に示す斜視図を参照して、洋上発電装置における保守点検ユニットについて説明する。
洋上発電装置としては、ソーラ発電や風力発電などがあるが、ここでは筏ソーラ発電装置の一例を示す。
ソーラ発電装置は、図１に示すように、例えば２５ｍ×２５ｍの正方形の筏に帆布状のソーラ発電シートを敷設したものを１単位として、１辺に２００個接続し、全体で５０００ｍ（５ｋｍ）敷設し、全面で２００×２００（４００００枚）の筏を配列したものを洋上で航行して発電させるものである。

次に、図２に示す地図を参照して、太平洋上の晴天域について説明する。
太平洋上の晴天域としては、図２に示すように、北太平洋では４月から８月に、また南太平洋では１０月から２月にかけて日射が強い。赤道を挟む低緯度太平洋エリアでは全体的に年間の日射量は大きいが、赤道直下より南北に少し離れた海域で極大になっている。この帯状の日射極大域は、亜熱帯高気圧の圏内にあるため生ずる。
このように、前述のエリアは筏ソーラ発電装置を走行させるに相応しい場所である。
筏ソーラ発電装置が航行する場所は、図２に示すように、赤道を挟むほぼ北緯２５度から南緯２５度、東経１７０度から西経１２０度の範囲である。この範囲は、大きな島が少なく、また熱帯性低気圧の発生も少なく、ソーラ発電に適切なエリアである。
筏ソーラ発電装置は、このエリアを１０ｋｍ／時〜２０ｋｍ／時（ほぼ自転車程度の速度）で、航行するものである。低速であっても航行させるのは、筏下面の海中生物に影響を及ぼさないためである。

次に、太平洋低緯度帯での気象・海象条件について説明する。
太平洋低緯度帯での気象・海象条件は実際どの程度この太陽光発電システムに適しているかを知るために、現時点で得られる情報に基づいて概略調査した結果を以下に述べる。
ここで、日射条件について説明する。
新太陽エネルギハンドブックの全地球日射エネルギ分布よれば、太平洋の赤道を挟む北緯・南緯２５度以内の海域では最大年平均日射エネルギは５ｋＷｈ程度とされている。ここでは、ＮＡＳＡが１９８３年７月から２００５年６月までの衛星情報を用いて算出した水平面全天日射量データを利用した。ＮＡＳＡの原データでは、北緯９０度〜南緯９０度、西経０度〜東経１８０度までの１度メッシュの全球データが、連続で１ファイル（５ＭＢ）に格納されている。この膨大な原データから我々が必要とする太平洋南北低緯度海域を抽出するためにはデータの並び替えなど膨大な作業が必要であり、計算プログラムを作成し自動抽出を行った。

このようにして得られた太平洋中央部の北緯３０度〜南緯３０度、東経１３０度〜西経９０度までの水平面全天の１日当たりの年平均日射量は、西は日本列島の直ぐ南からオーストラリア大陸南部まで東はハワイ諸島の遥か東のカリフォルニア半島からペルー沖太平洋を含む海域において、６．０ｋＷｈ／ｍ^２／ｄａｙ以上の海域は帯状に広く拡がっており、特に南米寄りの赤道から南緯１５°の海域では６．５〜７．０ｋＷｈ／ｍ^２／ｄａｙに達する広大な海域が存在する。これは１年間の平均値であるが、ＮＡＳＡの原データから取得可能な月別平均値の１２カ月間での変動係数は、北緯・南緯１０°以内での１０％以下から、北緯・南緯３０°付近での３０％程度までほぼ連続的に変化している。このような季節変動を考え晴天海域を移動することにより、最大値は平均値より大幅に伸びることは確実である。

上記の強日射海域には、当地諸国の排他的経済水域（ＥＥＺ）と重なる部分がある。間断なく降り注ぐ太陽エネルギは、収奪により失われる漁業・海底地下資源とは明らかに性質が異なり、ＥＥＺの規制対象にすべきではない。
しかし仮にＥＥＺで規制されることになったとしても、太平洋東部を中心に年平均６．０−７．０ｋＷｈ／日のエネルギが降り注ぐオーストラリア大陸を凌ぐ莫大な面積の公海が存在することが分かる。勿論、筏の移動速度や晴天域の移動速度を考慮した現場海域での実証試験は必要であるが、筏船団が可動性を生かして８．０ｋＷｈ／ｄａｙ以上の日射エネルギを得ることは十分可能と思われる。

次に、図３（ａ）に示す上面図を参照して、筏構造の敷設例について説明する。
ソーラセル筏１０１の敷設例としては、図３（ａ）に示すように、１単位を例えば１００ｍ×１００ｍとしている。
図３（ａ）は、例えば１辺５ｋｍの正方形構造を示している。その最小ユニットは例えば２５ｍ×２５ｍで構成されている。その最小ユニットを四方に設置された簡易脱着可能なジョイント部１０４（図３（ｂ））で固定されている。
ソーラセル筏１０１（海上基地ユニット）は、複数の太陽光パネルのうち隣り合う太陽光パネルを着脱可能に連結するジョイント部１０４を有し、異常状態にある太陽光パネルからジョイント部１０４を離脱することで、連結状態から離脱してメンテナンスが可能になる。
ソーラセル筏１０１には、複数の浮体を組み合わせて構成されており、浮体同士を互いに結合するための形状として、正方形状、矩形形状、正三角形状、正５角形状、正６角形状の何れか１つであればよい。

ソーラセル筏１０１の筏船団構造について説明する。
（１）ソーラセル筏１０１の構造
ソーラセル筏１０１の面積は、例えば５ｋｍ×５ｋｍ＝２５ｋｍ^２＝２，５００ｈａである。これは、１００ｍ×１００ｍ＝１０，０００ｍ^２＝１ｈａのユニットを基本単位とし、これを２，５００枚連結することにより構成される。
ソーラセル筏１０１は、構造材料を使って現実的なオーダとして２５ｍ×２５ｍのユニットを基本単位とし、これを例えば１６枚連結して１００ｍ×１００ｍのユニットを作成する。この場合の１つの帆（ソーラパネル）１０２の大きさは１０．５ｍ×１０．５ｍになる。
筏は骨組み構造とし、潜水式のフロートに支えられる構造とする。ユニット同士はジョイント部１０４を介在して連結することにより、フレキシブルな動きを可能にする。２５ｍ×２５ｍのユニットの中に４枚の帆（１０．５ｍ×１０．５ｍ）を張る。帆の下は海水面であるので、落下防止用の網を張る。２５ｍ×２５ｍのユニットの外周には、例えば１．５ｍの点検修理用の歩廊を設置する。骨組み部材の幅を１ｍとすると、この上を補修用移動台車が走行できる。ただし落下防止用の手摺りを設置する。

更に、ソーラセル筏１０１には１０００ｍ間隔で緩衝帯兼点検用通路１０３が設ける。
帆の面積に対しそれを支える構造材や点検補修用の面積が大きくなるのはやむを得ないところであるが、構造材の進歩により帆の面積の割合を増やすことは可能である。現状の面積割合は（１０．５×１０．５×４）÷（２５×２５）＝７０％となる。
試設計とモデルの作成において、試設計の段階では２５ｍ×２５ｍのユニットを４枚作り連結することを考える。基本単位ができれば、あとはこれを多数連結すれば大ユニットが作成できる。

（２）筏の基本ユニット
前述のように２５ｍ×２５ｍのユニットを考え、図７（ａ）（ｂ）に示すような構造を考える。
材質は骨組み構造・フロートとも、まずスチールを考える。材質の研究を経て将来は樹脂系の構造材やゴム製のフロートも考え、軽量化と製作費の低減を図っていく。
梁材の端部に例えば４面に３か所、計１２カ所にジョイント部１０４を設置して、これを連結させることにより、１００ｍ×１００ｍの筏を作り、１００ｍ×１００ｍの筏を連結して５ｋｍ×５ｋｍの筏に組み立てていく。図３（ｂ）に示すように、ジョイント部１０４の構造は例えば電車の連結部と同様の構造であればよい。

次に、図４に示す上面図を参照して、他の筏構造の敷設例について説明する。
他の筏構造の敷設例としては、図４に示すように、１辺を例えば２ｋｍ×１２．５ｋｍとしている。その最小ユニットは、図３と同様の２５ｍ×２５ｍで構成されている。
このように、筏には、多数のソーラパネルを敷設しているので、１単位のパネルの発電量低下は全体の効率低下になるため、その発電量を維持するためのメンテナンスが必要になる。発電量低下は、例えば洋上で航行するため、海水がソーラ面に付着し乾燥することにより生成される塩によるもの、或いはソーラパネル本体の自然劣化によるものなど様々な要因により発生する。
ソーラパネルの発電量低下は、ソーラパネル１単位毎に設置されている監視機器（図示しない）で常時監視されている。
監視機器がこの信号を受信した場合は、随所に設置されている帆柱設置ユニット１１０から補修用移動台車を発進させ、発電量が低下している筏単体に向かい、清掃またはパネルシートの交換などを行うものである。

次に、図５に示す平面構造図を参照して、帆柱設置ユニットの構造について説明する。なお、図１５に示す数値は一例として記載したものであり、他の値を採用してもよい。
帆柱設置ユニット１１０の平面構造の例として、図５に示すように、積載構造物、物品、設備等が備えられている。
帆柱設置ユニットに積載する物品、設備の詳細について説明する。
帆柱設置ユニット１１０は、帆柱１１１がユニットの中央位置に配置されは、ソーラセルを移動させると共に、分担範囲のソーラセルの維持管理と、発生させた電気をバッテリに蓄え母船に輸送する。更に夜間安全のために帆柱先端に照明装置を設置する。
帆柱設置ユニット１１０は、ソーラセル２，０００ｍ×１２，５００ｍの延長方向両側に２００ｍ間隔で例えば１２６台設置する。
ユニットの大きさは、平面で２５ｍ×２５ｍとする。帆柱１１１の高さは２０ｍ、帆を張って自走すると共に、先端には夜間安全用の照明器具を付ける。
帆柱設置ユニット１１０上には、補修機材を保存するための資材置場１１２、補修用移動台車１１３、蓄電池１１４、インバータ１１５、休憩・操縦スペース（図示しない）を設ける。
帆柱設置ユニット１１０には、自走用スクリュを設置して、風が無くても自走可能な構造とする。
蓄電池１１４ａ、１１４ｂには、２００ｍ×１，０００ｍのソーラセルから供給される８０％の電力を蓄え、運搬船で日本に輸送する。
蓄電池１１４ｃ、１１４ｄには、２００ｍ×１，０００ｍのソーラセルから供給される２０％の電力を交互に蓄え、ユニットの運用に使用する。
蓄電池１１４ａ〜１１４ｄとインバータ１１５との総重量は２，２８０ｔになる。

ここで、図５に示す帆柱設置ユニットに搭載される蓄電池について詳しく説明する。
５ｋｍ×５ｋｍのソーラセルで起こした電気を電池に蓄電し、１０日分を運搬船で日本に運ぶという考えで研究を進めてきた。
蓄電池の配置として、２００ｍ×１，０００ｍの範囲に１カ所蓄電池を設置するという分散型の蓄電池配置を考えて、蓄電池の台数，重量，容積を試算する。
蓄電池は当初ＮＡＳ電池を有力候補と考えてきたが、現在のＮＡＳ電池では、日本に運ぶ場合、保温のために電気を使うと７．５日で蓄えた電気を全部使ってしまうということが分かった。ここでは、ＮＥＤＯの開発目標０．７ｋＷｈ／ｋｇの蓄電池が開発されることを前提に将来想定の電池での蓄電と輸送を考える。
試算の前提条件（図５、参照）として、例えば２００ｍ×１，０００ｍの範囲のソーラセルで起こした電気は帆柱設置ユニットの電池（蓄電池１１４ａ〜１１４ｄ）に充電する。蓄電池１１４ａ、１１４ｂは日本への電力輸送用、蓄電池１１４ｃ、１１４ｄは帆柱設置ユニットの運用に使用する。蓄電池１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ５日分、両方で１０日分を蓄電する。
蓄電池１１４ａ、１１４ｂの容量はそれぞれ、２００ｍ×１，０００ｍの範囲のソーラセルで起こす電気の１日分の８０％をそれぞれ５日分蓄電する。蓄電池１１４ｃ、１１４ｄは交互に残りの２０％を充電する容量とする（必要電力量は未計算）。蓄電池１１４ａ、１１４ｂに充電した電気は１０日ごとに運搬船で日本に運ぶ。交互に新しい電池に入れ替えるのと、積み替えの重量を軽くするため２つに分けている。

次に、電池の容量の試算について説明する。
例えば分担面積は２００ｍ×１，０００ｍ＝２００，０００ｍ^２、発生電力は８ｋＷｈ／ｍ^２×０．１２×２００，０００ｍ^２＝１９２，０００ｋＷｈ、１日分の電池の台数は１９２，０００ｋＷｈ÷５０ｋＷｈ＝３，８４０台、１日分の電池の重量は７０ｋｇ／台×３，８４０台＝２６９ｔ、１日分の電池の容積は０．７ｍ^３／ｔ×２６９ｔ＝１８８ｍ^３、蓄電池１１４ａの台数は３，８４０台×０．８×５日＝１５，３６０台、蓄電池１１４ａの重量は２６９ｔ×０．８×５日＝１，０７６ｔとなる。
蓄電池１１４ａの容積は１８８ｍ^３×０．８×５日＝７５２ｍ^３、この容積を立方体に換算すると^３√７５２＝９．１ｍ→１０×１０×８ｍとなる。
蓄電池１１４ｃの台数は３，８４０台×０．２＝７６８台、蓄電池１１４ｃの重量は１，０７６ｔ×０．２＝５４ｔ、蓄電池１１４ｃの容積は１８８ｍ^３×０．２＝３８ｍ^３となる。この容積を立方体に換算すると、^３√３８＝３．４ｍ、５×５×１．５ｍまたは５×４×２ｍとなる。

次に、インバータ１１５の容量の試算について説明する。
分担面積は２００ｍ×１，０００ｍ＝２００，０００ｍ^２、発生電力は８ｋＷｈ／ｍ^２×０．１２×２００，０００ｍ^２÷８ｈ＝２４，０００ｋＷ、インバータ１１５の台数は２４，０００ｋＷ÷１，０００ｋＷ＝２４台、インバータ１１５の重量は２．５ｔ／台×２４台＝６０ｔとなる。
なお、帆柱設置ユニットは図４、図５に示す構造を備えているが、この帆柱設置ユニットを例えば図３または図４に示すソーラパネルを敷設した筏ユニットの外周部に多数配置し、各単体ユニットから発信される異常信号を受信した場合、当該単体ユニットに向かい、点検、部品交換などの作業を行い、元の保管位置に引き返し、次回の準備を終えて一連の作業を終了する。
この場合、最も短時間に信号を発信した単体ユニットに到着することが必要条件である。

次に、図６に示す側面図を参照して、帆柱設置ユニット１１０の構造について説明する。
補修用移動台車１１３は、ソーラパネルの異常信号を発信しているユニットまで必要な機材などを積載して筏上に設けられた通路上を移動するための補修用移動台車である。補修用移動台車１１３の動力は主に電気モータを用いている。図６のように、ソーラパネルのユニットとユニットの間には、補修用移動台車が走行可能な通路を備えている。
帆柱設置ユニット１１０には、自走用のスクリュ１１６を設置して、風が無くても自走可能な構造とする。
図６では、走行用のスクリュ１１６を記載しているが、帆１１１を立てて航行することも可能である。
また、波の影響を極力抑えるため、（ヨットに使用されている）センタボードを複数設けること、あるいは走行安定用のスタビライザを張り出すことも可能である。センタボードおよびスタビライザは図示していない。
積載している備品の補助説明を以下に述べる。
補修用機材として、ここには、交換用ソーラセル、付着した塩などを清掃する用具、修理用工具類、などを格納している。
バッテリとしては、ソーラセルで発電した電気を貯蔵し日本に送るためのバッテリと、本帆柱設置ユニット１１０を走行するための動力用のバッテリの２つを搭載する。
休憩・操縦スペースとして、本帆柱設置ユニット１１０を操縦する機能を有する。
その他、長時間の作業に備えて休憩、寝具、厨房機器、トイレなど生活備品を備えている。

次に、図７（ａ）に示す筏１０１ａの上面構造図、図７（ｂ）（ｃ）に示す筏１０１ａと補修用移動台車１１３の側面断面図を参照して、補修用移動台車１１３の側面構造について説明する。
図７（ａ）において、筏１０１ａには、ソーラパネル１０２と、ソーラパネル列と当該ソーラパネル列に隣り合うソーラパネル列との間の通路１２１と、フロート１２２とを備えている。
一方、補修用移動台車１１３は、通路上を走行するタイヤ１２５、補修用移動台車１１３が筏上で静止した状態を維持するための台車アウトリガ１２６が設けられている。台車アウトリガ１２６は、補修用移動台車１１３が筏上を走行している際には補修用移動台車内に折りたたまれた状態で収納されている。
補修用移動台車１１３上には、資材を移動するためのクレーン１２０が設けられている。
補修用移動台車１１３は、筏１０１ａ上に設けられたソーラパネル１０２上を跨いで走行し、警報信号を発信した異常状態にあるソーラパネル上で保守点検作業を行うためにある。
補修用移動台車１１３は、ソーラパネルの保守点検がない正常状態にある場合、帆柱設置ユニット１１０上又はソーラセル筏１０１の外周部に配置されている。

次に、図８に示す模式図を参照して、蓄電と搬送方法について説明する。
ソーラセル筏１０１において、２００ｍ×１，０００ｍの範囲の電力を１０日分蓄電すると、将来想定の蓄電池でも１日分で２６９ｔ、１０日分では２，６９０ｔになる。前節の試算では帆柱設置ユニットで発電量の２０％を使用することを考えているので、帆柱設置ユニット上の電池１〜４の重量は２，２６０ｔになっている。これにインバータ１１５の重量を加えると合計で２，３２０ｔになる。
この試算結果から考えると、５ｋｍ×５ｋｍの範囲の電気を１カ所で集めることは難しく、分散型の電池の配置を前提に考える。
１例として、２ｋｍ×１２．５ｋｍの蛇型の筏構造（図４）を考えてみた。これなら、帆柱設置ユニットに蓄電したものを側面から運搬船に移動できそうである。上下の四角が帆柱設置ユニットであり、延長方向に１２６台設置する。台船上の電池に着色して区分した２００ｍ×１，０００ｍの範囲の電気を蓄電し、ここから運搬船に電池を移して、日本に運ぶ。
図９（ａ）に示すように、６船団により１０日で放電、２０日移動航海、１０日で充電、２０日で移動航海というサイクルを考える。なおこれからの検討によるが、バッテリごと積み替えることができれば、充電・放電時間はかなり短縮される可能性がある。
なお、電気エネルギを専門に回収するバッテリタンカを利用してもよい。
図９（ｂ）に示すように、洋上のソーラセルの発電電力ピークは設備稼働率を日本国並み（１４〜１５％）と仮定すると、１００万ｋＷ／０．１４＝約７００万ｋＷとする必要がある。

＜実施形態＞
次に、本発明の一実施形態に係る保守点検システムについて説明する。
まず、図１０に示すブロック図を参照して、セルユニット及び帆柱設置ユニットのハードウエア構成について説明する。
まず、セルユニット１３０の構成について説明する。
セルユニット１３０は、複数のソーラセル１３１の集合体で構成されている。セルユニット毎に、ソーラセルと配線ケーブルで結ばれた接続箱１３２が設けられ、接続箱１３２にはコンバータ、マイコン（コンピュータ）、モデムが設けられている。
各ソーラセル１３１には、発電量、温度などの基本情報を測定、送信する機能を有する。
接続箱１３２には、１セットのデータ収集に用いるマイコン（コンピュータ）が設けられ、各セル（１０．５ｍ×１０．５ｍ）に接続されている配線ケーブル毎に電圧計及び電流計を接続しておく。

各マイコンに設けられたメモリには、当該接続箱１３２の固有のＩＤが記憶されており、各ソーラセルとの間に接続されている配線ケーブルの番号（Ｎｏ）から不良のソーラセルの番号を確認できるように構成されている。
なお、本実施形態では、当該接続箱１３２の固有のＩＤに各ソーラセルとの間に接続されている配線ケーブルの番号を加えた情報をソーラセルのＩＤ（太陽光パネルのＩＤ情報）と呼ぶこととする。
接続箱の近辺の代表点（２００ｍ×２００ｍに一個程度）を選び、照度計、温度計、風向・風力計、ＧＰＳ（位置情報）、水温計、日射計等のセンサ１３３を設置しておき、センサ１３３から出力されるセンサ情報を上記マイコンで収集するように構成されている。
接続箱１３２に設けられたコンバータは、各セルから夫々に供給される直流電力を高圧（例えば１０００Ｖ）の直流電力に変換し、送電線１３４に出力する。
なお、各セルから夫々に供給される直流電力を直列接続することにより高圧（例えば１０００Ｖ）の直流電力とし、送電線１３４に出力するように構成してもよい。

接続箱１３２に設けられたモデムは、送電線１３４を介して帆柱設置ユニット１３５の接続箱１３６に設けられたモデムとの間で電力線通信ＰＬＣ方式の通信を行う。なお、セルユニット１３０と帆柱設置ユニット１３５との間の通信に無線通信を用いてもよい。
なお、送電線１３４には、電力搬送の損失を低減するため３８ｍｍ^２の２芯の電力ケーブルを２条用いるのが好ましい。さらに、送電線１３４には、６０ｍｍ^２の２芯の電力ケーブルを２条用いるのがより好ましい。

次に、帆柱設置ユニット１３５の構成について説明する。
帆柱設置ユニット１３５は、セルユニット１３０の保守点検を行う目的で洋上の筏１０１の列毎に配置されており、ソーラセルの保守点検に用いる資材を常時配備されている。また、帆柱設置ユニット１３５には、保守点検船の停泊位置が設けられている。
セルユニット１３０から送信された各情報は、送電線１３４を介して帆柱設置ユニット１３５の接続箱１３６に設けられたモデムに受信され、更にコンピュータ１３７に出力される。
コンピュータ１３７は、各セルユニット１３０からの情報を収集し、無線機１４０を介して各情報を海上基地ユニット１５０に送信するとともに、各情報を必要に応じて操作表示パネル１３９などに表示させる。
海上基地ユニット１５０は、例えば筏１０１の周囲を走行する複数の母船のうちの一艘に配置されていればよい。

接続箱１３６に設けられたコンバータは、各セルユニット１３０から電送線１３４を介して夫々に供給される高圧の直流電力を低圧の直流電力に変換し、配線ケーブルから各蓄電池１４１に供給して充電する。
無線機１４０は、コンピュータ１３７に接続されており、海上基地ユニット１５０側の無線機１５４と相互に無線通信を行うことで情報を通信する。
その他、帆柱設置ユニット１５０は、船体の４隅などの数箇所にＧＰＳ受信装置を備えている。

図１１に示すブロック図を参照して、筏１０１と複数の帆柱設置ユニットの特徴的な関係について説明する。
上述したソーラセル１３１は、筏１０１上にマトリクス状（格子）に配列されており、個々のソーラセル１３１の位置座標をＳ（ｘ，ｙ）として表現する。帆柱設置ユニット１３５は例えば、ソーラセルの２列分の範囲を受け持つこととする。帆柱設置ユニット１３５において収集された情報は無線機１４０を介して海上基地ユニット１５０（図示しない）に送信される。

図１２に示すブロック図を参照して、海上基地ユニット１５０に搭載された特徴的なハードウエア構成について説明する。
海上基地ユニット１５０は、セルユニットの運用・管理を行う目的で洋上の母船の一つに配置されており、ソーラセルの保守・点検に用いる資材や、運用・管理を行う人員が常時配備されている。また、海上基地ユニット１５０には、保守点検船１６０の停泊位置が設けられている。
帆柱設置ユニット１３５から送信された各情報は、無線通信を介して無線機１５４に受信されコンピュータ１５１に出力される。
コンピュータ１５１は、帆柱設置ユニット１３５からの情報を収集し、各情報を履歴情報としてデータベース１５３に記憶しておき、必要に応じて操作表示パネル１５２などに表示させる。

また、コンピュータ１５１は、筏１０１の運行プランに基づいて運行航路を算出する。コンピュータ１５１は、ＧＰＳ受信装置よりのＧＰＳ位置情報を収集・処理を行い筏１０１の航行制御を行う。コンピュータ１５１は、時間平均照射量、風向、風力計、セルの角度、船の向きなどのデータより風による走力を計算し、航路を維持し、パネルを太陽の方向に向くように制御をする。このため、海上基地ユニット１５０は制御可能な稼働帆や、小型モータ駆動のスクリュなどを備えている。コンピュータ１５１は、天候の予測（天気予報）のために気象衛星のデータ・情報の取得をする。
なお、コンピュータ１５１は、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有し、ＲＯＭからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭからプログラムを読み出し、データ処理、制御処理等を実行する。
無線機１５４は、コンピュータ１５１に接続されており、帆柱設置ユニット１３５側の無線機１４０と相互に無線通信を行うことで情報を通信する。
その他、海上基地ユニット１５０は、筏１０１の４隅などの数箇所に備えたＧＰＳ受信装置から無線通信によりＧＰＳ情報を受信してコンピュータに位置情報を管理させている。

図１３に示すブロック図を参照して、保守点検船１６０に搭載された特徴的なハードウエア構成について説明する。
コンピュータ１６１は、海上基地ユニット１５０からの情報を操作表示パネル１５２などに表示させる。
コンピュータ１６１は、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有し、ＲＯＭからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭからプログラムを読み出し、データ処理、制御処理等を実行する。
コンピュータ１５１は、ＧＰＳ受信機１６３からのＧＰＳ位置情報を収集・処理を行い当該保守点検船の緯度経度位置情報を算出し、無線機１６４を介してこの緯度経度位置情報を海上基地ユニット１５０に送信する。
無線機１６４は、コンピュータ１６１に接続されており、海上基地ユニット１５０側の無線機１５４と相互に無線通信を行うことで情報を通信する。
無線機１６４を介して海上基地ユニット１３５から、異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置、アクセス可能位置の緯度経度位置情報、当該アクセス可能位置から当該特定の太陽光パネルの行列位置に至る通路についての経路情報を受信し、コンピュータ１６１から操作表示パネル１５２に表示させる。

図１４に示すシーケンス図を参照して、保守点検システムにおける概略的な動作について説明する。
ソーラセル１３１は、配線ケーブルを介して電力を接続箱１３２に供給しているので、セルユニット１３１に設けられた接続箱１３２では、電圧信号、電流信号を監視することができる。
筏１０１に配列されているある１つのソーラセル１３１に何らかの理由で、電圧低下か、或いは電流低下に起因した電力低下が発生したこととする。セルユニット１３１に設けられた接続箱１３２では、電圧値に電流値を乗算した電力値が一定値以下に降下するか否かを判断する。電力値が一定値以下に降下した場合、異常信号を生成する。さらに、送電線１３４を介して異常信号、電圧値、電流値、電力値、ソーラセルのＩＤを帆柱設置ユニット１３５に送信する。
帆柱設置ユニット１３５では、接続箱１３２から異常信号、電圧値、電流値、電力値、ソーラセルのＩＤを受信する。次いで、無線機１４０を介してこれらの情報を海上基地ユニット１５０に送信する。
次に、海上基地ユニット１５０は、無線機１５４を介して帆柱設置ユニット１３５から受信した異常信号、電圧値、電流値、電力値、ソーラセルのＩＤを履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶する。
次に、海上基地ユニット１５０は、異常信号、行列位置、ソーラセルのＩＤを無線通信により保守点検船１６０に送信する。

保守点検船１６０は、通常、洋上に待機しており、海上基地ユニット１５０から異常信号、行列位置、ソーラセルのＩＤを受信した場合には、筏１０１上のアクセス可能位置を問合せるためのアクセス可能位置問合せ情報に当該保守点検船１６０の現在位置を付加して保守点検船１６０に送信する。
海上基地ユニット１５０では、保守点検船１６０から受信したアクセス位置問合せ情報に付加された現在位置に基づいて、最適な筏１０１上のアクセス可能位置を算出する。さらに当該アクセス可能位置から当該特定のソーラセルの行列位置に至る通路についての経路情報を算出し、アクセス可能位置情報と経路情報を保守点検船１６０に送信する。
保守点検船１６０は、海上基地ユニット１５０からアクセス可能位置情報及び経路情報を受信し、アクセス可能位置を目的地に設定して洋上を走行する。
筏１０１上のアクセス可能位置に保守点検船１６０が到着する。筏１０１上のアクセス可能位置に帆柱設置ユニット１３５がある場合には、帆柱設置ユニット１３５上に配置されている補修用移動台車１１３に作業員が搭乗し、作業員が補修用移動台車１１３を操作して筏１０１上の行列位置まで経路上に補修用移動台車１１３を走行させる。
これにより、補修用移動台車１１３は、筏１０１上の異常状態にある当該ソーラセル１３１に到着することができる。
当該ソーラセル１３１を保守・点検を実施した後、作業員は保守情報を保守点検船１６０の無線機１６４から海上基地ユニット１５０に送信する。
海上基地ユニット１５０は、保守点検船１６０から受信した保守情報を履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶する。

図１５に示す概略図を参照して、本実施形態における保守点検システムの特徴的な構成について説明する。
ソーラセル１３０は、海上に浮遊する筏（浮体）１０１上に配置され、太陽光エネルギを利用して発電された直流電力を出力する。図１５に示すように、筏１０１上のソーラセル１３０の位置として行列位置を規定し、行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）とする。また、ソーラセル１３０にはセル番号Ｎが割り付けられている。
筏１０１上には通路が配置されており、この通路上に補修用移動台車１１３のタイヤを乗せた場合に補修用移動台車１１３が通路上を走行可能となる。
ここで、補修用移動台車１１３のアクセス可能位置をＰａ、Ｐｂとする。
複数のソーラセル１３０が筏の外周部に設けられた接続箱（図示しない）に夫々に接続されており、更に複数の接続箱は送電線を介して帆柱設置ユニット１３５に接続されている。
筏１０１の角部４地点には、複数のＧＰＳ衛星（図示しない）から送信されているＧＰＳ情報を受信するＧＰＳ受信機を夫々に配置され、ＧＰＳ受信機により算出される夫々の緯度経度をＰ１〜Ｐ４とする。
保守点検船１６０は、何れかの帆柱設置ユニット１３５に寄港した際に、送電線１３４を介して接続箱１３２と接続され、接続箱から供給される直流電力を蓄電する蓄電池を有し、蓄電池からの直流電力を原動機に供給することで海上を走行することが可能になる。
保守点検船１６０の角部には、複数のＧＰＳ衛星（図示しない）から送信されているＧＰＳ情報を受信するＧＰＳ受信機が配置され、ＧＰＳ受信機により算出される緯度経度をＰｖとする。
帆柱設置ユニット１５０上には補修用移動台車１１３が装備されている。

図１６（ａ）（ｂ）に示すフローチャートを参照して、保守点検システムにおける接続箱１３２の動作について説明する。
まず、図１６（ａ）を参照して、異常管理テーブルの生成処理について説明する。
なお、図１６（ａ）に示すフローチャートをプログラムとして記憶するマイコンは、１つのソーラセルにつき１つ設けることが好ましいが、複数のソーラセルに対して１つのマイコンを設けてもよい。
筏１０１に配列されているある１つのソーラセル１３１に何らかの理由で、電圧低下か、或いは電流低下が発生したこととする。
セルユニット１３１に設けられた夫々の接続箱１３２では、マイコンは、照度計の検出値を参照し、検出値が基準値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１００）。照度計の検出値が基準値よりも大きい場合はソーラセルが発電中であることを示している。
なお、ステップＳ１００では、照度計の検出値を用いて判断処理を行ったが、例えば、日射計の検出値を用いて判断処理を行ってもよい。

次いで、マイコンは、タイマから現在の時刻を読み出し、時刻が××時００分か否かを判断する（Ｓ１０１）。
現在の時刻が××時００分である場合にはステップＳ１０２に進む。マイコンに設けられたＡ／Ｄ変換器に電圧信号及び電流信号を入力し、これらのデジタル値を読み取り（Ｓ１０２）、電圧値×電流値＝電力値を算出する（Ｓ１０３）。
ステップＳ１０３で算出された電力値が基準値よりも大きいか否かを判断することにより異常状態を判断する（Ｓ１０４）。
なお、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で算出された電力値を用いて異常状態の判断処理を行ったが、例えば、ステップＳ１０３で算出された電力値に対して移動平均を算出した後の電力値の移動平均値について異常状態の判断処理を行ってもよく、この場合、激しい数値変動による誤判断を防止することができる。
マイコンは、電力値が異常状態にある場合に（Ｓ１０８、Ｙ）、異常状態が発生した日時に異常フラグ（ＮＧ）を異常管理テーブル（図２０参照）に記憶する（Ｓ１０５）。なお、図２０に示す異常管理テーブルはＲＡＭ上に生成されており、ソーラセルが正常異常である場合にはフラグは無く、異常状態にある場合のみ異常フラグ（ＮＧ）が記憶されることとする。

次に、図１６（ｂ）を参照して、真に異常状態にあるソーラセルの判定処理について説明する。
マイコンは、処理対象となるソーラセルのセル番号ＮをＮ＝１として初期化する（Ｓ１１０）。
異常管理テーブル（図２０参照）からセル番号Ｎに対応する異常フラグの有無を読み出す（Ｓ１１１）。
太陽光の照射時間帯のうち最も照射量が多くなる数時間を基準時間とし、異常継続時間が基準時間を越えているか否かを判断する。すなわち、異常フラグ（ＮＧ）の個数が基準個数よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１１２）。
一般的にソーラセルの発電電力の低下率は０．１〜１％の範囲であるが、突発的にソーラセルが破損した場合継続的に異常状態となる。そこで、異常継続日数が基準日数を越えているか否かを判断する。すなわち、少なくとも１つの異常フラグ（ＮＧ）がある日が基準日数を越えているか否かを判断する（Ｓ１１３）。
異常継続時間が基準時間を越えている場合（Ｓ１１２、Ｙ）、或いは異常継続日数が基準日数を越えている場合（Ｓ１１３、Ｙ）は、真に異常状態にあると判断し、そのセル番号Ｎを抽出する。
これにより、当該ソーラセル１３１が真に異常状態であると判断することができ、当該ソーラセル１３１が真に異常状態にある場合にのみ保守点検作業を促すことができる。このため、異常状態の誤検出に起因した作業員による保守点検作業への出動を回避することができる。

次いで、マイコンは、ＲＯＭから当該接続箱のＩＤを読み出し、異常情報に、電圧値、電流値、電力値、当該接続箱のＩＤ＋セル番号ＮをソーラセルＩＤとして付加して一まとまりの情報とし、モデムから送電線１３４を介して帆柱設置ユニット１３５に送信する（Ｓ１１５）。
次いで、マイコンは、処理対象となるソーラセルのセル番号Ｎが当該接続箱に接続されているソーラセルの個数Ｎｍａｘに到達したか否かを判断する（Ｓ１１６）。
処理対象となるセル番号ＮがＮｍａｘに到達していない場合はステップＳ１１７に進み、セル番号Ｎをインクリメントし、Ｎ＝Ｎ＋１とする（Ｓ１１７）。次いで、ステップＳ１１０に戻る。
一方、処理対象となるセル番号ＮがＮｍａｘに到達した場合は、処理を終了する。
帆柱設置ユニット１３５では、送電線１３４からモデムを介して受信した異常情報、電圧値、電流値、電力値、ソーラセルＩＤを一まとまりの情報としてＲＡＭに記憶し、さらに、無線機１４０を介してこれらの情報を海上基地ユニット１５０に転送する。

図１７に示すフローチャートを参照して、保守点検システムにおける海上基地ユニット１５０の動作について説明する。
まず、海上基地ユニット１５０では、コンピュータ１３７は、異常情報、電圧値、電流値、電力値、ソーラセルＩＤを受信する（Ｓ１２０）。
次いで、コンピュータ１５１は、ソーラセルＩＤに対応させて異常情報、電圧値、電流値、電力値を履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶する（Ｓ１２２）。
ここで、履歴情報ＤＢ１５３ａには、夫々のソーラセルＩＤに対応するソーラセルの行列位置情報Ｓ（ｘ，ｙ）が記憶されている。
次いで、コンピュータ１５１は、ソーラセルＩＤをキーとし、履歴情報ＤＢ１５３ａからソーラセルの行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を検索する（Ｓ１２４）。
次いで、コンピュータ１５１は、無線機１５４を介して異常情報、行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を保守点検船１６０に送信する（Ｓ１２６）。
次いで、コンピュータ１５１は、保守点検船１６０から送信されるアクセス可能位置問合せ、現在位置Ｐｈ（緯度経度位置情報）を無線機１５４で受信する（Ｓ１２８）。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報に基づいて、データベースから当該ＩＤ情報に対応するソーラセル１３１の行列位置情報を検索するので、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を求めることができる。更に、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

次いで、コンピュータ１５１は、アクセス可能位置情報算出処理を実行するためのサブルーチンへ移行する。
図１５に示すように、筏１０１の角部の４地点Ｐ１〜Ｐ４には、夫々に複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ情報を受信するためのＧＰＳ受信機（図示しない）と無線機（図示しない）が配置されている。海上基地ユニット１５０からの位置要求情報が無線機で受信されると、ＧＰＳ受信機が自地点の緯度経度位置情報を算出し、無線機を介して緯度経度位置情報を海上基地ユニット１５０に返信するように構成されている。
まず、コンピュータ１５１は、無線機１５４を介して位置要求情報を筏１０１の角部の４地点Ｐ１〜Ｐ４に配置されている夫々の無線機に送信する（Ｓ１４０）。この無線機から位置要求情報を受け付けたＧＰＳ受信機は、夫々に複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ情報を受信し、各地点の現在の緯度経度位置を算出して無線機に出力する。無線機は緯度経度位置情報を海上基地ユニット１５０に返信する。
無線機１５４は、筏の角部４地点から現在の緯度経度位置を受信する（Ｓ１４２）。

次いで、コンピュータ１５１は、４地点Ｐ１〜Ｐ４の現在の緯度経度位置、不良ソーラセルの行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）からアクセス可能位置Ｐａ、Ｐｂを算出する（Ｓ１４４）。
すなわち、筏１０１の外周であるＰ１−Ｐ２間及びＰ３−Ｐ４間には無人の帆柱設置ユニット１５０が配置されており、帆柱設置ユニット１５０上には補修用移動台車１１３が配置されている。図１１には、地点Ｐ３の位置を示しており、仮にこの地点Ｐ３を行列位置Ｐ３（０，０）とし、地点Ｐ４を行列位置Ｐ４（ｘ_ｍａｘ，１）、地点Ｐ１を行列位置Ｐ１（ｘ_ｍａｘ，ｙ_ｍａｘ）、地点Ｐ２を行列位置Ｐ２（１，ｙ_ｍａｘ）とする。
不良ソーラセルの行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）から夫々Ｐ１−Ｐ２間及びＰ３−Ｐ４間に下ろした垂線の位置をアクセス可能位置Ｐａ、Ｐｂとすると、アクセス可能位置Ｐａに相当する行列位置はＰａ（ｘ，１）となり、アクセス可能位置Ｐｂに相当する行列位置はＰｂ（ｘ，ｙ_ｍａｘ）となる。
そこで、２地点Ｐ３，Ｐ４の現在の緯度経度位置からアクセス可能位置Ｐａ（ｘ，１）の緯度経度位置を比例配分により求め、２地点Ｐ１，Ｐ２の現在の緯度経度位置からアクセス可能位置Ｐｂ（ｘ，ｙ_ｍａｘ）の緯度経度位置を比例配分により求める。
これにより、複数のＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて当該基地ユニットの緯度経度位置情報を算出し、特定のソーラセル１３１の行列位置情報、当該基地ユニットの緯度経度位置情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するので、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を求めることができる。
更に、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

次いで、コンピュータ１５１は、保守点検船１６０の現在位置Ｐｈ（緯度経度位置）、アクセス可能位置Ｐａ（ｘ，１）、Ｐｂ（ｘ，ｙ_ｍａｘ）の緯度経度位置に基づいて、近い方のアクセス可能位置を選択する（Ｓ１４６）。
次いで、コンピュータ１５１は、異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を保守点検中位置情報として保守点検中ＤＢ１５３ｂに記憶する（Ｓ１４８）。
次いで、コンピュータ１５１は、保守点検中ＤＢ１５３ｂから取得した保守点検中位置Ｓ（ｘ，ｙ）を含む狭エリアを回避エリアとしてＲＡＭ上に展開して設定する（Ｓ１５０）。
そこで、筏１０１上では、ソーラセルの保守点検中位置Ｓ（ｘ，ｙ）上に補修用移動台車１１３の車輪が存在しているので、この位置の通路を含んでいるエリア、すなわち、保守点検中位置に近接する位置Ｓ（ｘ−１，ｙ）、Ｓ（ｘ，ｙ−１）、Ｓ（ｘ＋１，ｙ）、Ｓ（ｘ，ｙ＋１）を回避エリアとし、ＲＡＭに設定する。図２１では保守点検中位置Ｓ（ｘ，ｙ）を「○」、その位置の回避エリアを「×」で示している。
表１に保守点検中ＤＢ１５３ｂに記憶される項目及びデータを示す。

次いで、コンピュータ１５１は、新たに異常状態にある特定のセルの行列位置情報が判断された場合に、アクセス可能位置から当該行列位置情報（図２１に「◎」で示す）で示す位置に向かって、回避エリアを回避するように経路を探索し、探索結果の経路を表す経路情報を出力する（Ｓ１５２）。
ここで、アクセス可能位置から当該行列位置情報に至る最短経路上に回避エリアが存在する場合、回避エリアを通過しないように経路を探索する。また、回避エリアを通過しないようにして探索した結果である経路がクランク状経路になる場合は、クランク状経路になった列数分だけアクセス可能位置の列を移動するようにして補正することで、クランク状経路を削減してもよい。
このようにして補正されたアクセス可能位置から当該行列位置情報で示す位置に向かって、回避エリアを回避するように経路を探索し、探索結果の経路を表す経路情報を出力することで、最適なアクセス可能位置及び経路を求めることができる。
例えば、新たに異常状態にある特定のセルの行列位置をＳ（ｘ，ｙ）（図２１に「◎」で示す）とすると、補修用移動台車１１３が通過可能な経路はＳ（ｘ−５，ｙ−１）Ｓ（ｘ−４，ｙ−１）Ｓ（ｘ−３，ｙ−１）Ｓ（ｘ−２，ｙ−１）Ｓ（ｘ−１，ｙ−１）Ｓ（ｘ−１，ｙ）となり、この経路１７０上に配置されている正常状態にあるソーラセル上を跨ぎながら補修用移動台車１１３が走行することができる。
次いで、コンピュータ１５１は、アクセス可能位置、経路情報をＲＡＭに記憶する（Ｓ１５４）。次いで、メインルーチンに復帰する。
これにより、異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

図１７（ｂ）に示すサブルーチン（アクセス位置情報算出処理）から図１７（ａ）に示すメインルーチンに復帰すると、コンピュータ１５１は、アクセス可能位置情報、経路情報を無線機１５４から保守点検船１６０に送信する（Ｓ１３２）。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。
次いで、コンピュータ１５１は、保守点検船１６０から送信される保守情報、行列位置を無線機１５４で受信する（Ｓ１３４）。
次いで、コンピュータ１５１は、行列位置で示す履歴情報に保守情報を加えて履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶させて更新する（Ｓ１３６）。
これにより、保守点検船１６０から受信した保守点検情報に付加された行列位置情報に基づいて、データベースに記憶された履歴情報を更新することで、異常状態にあると判断されたソーラセル１３１の保守点検後の履歴情報を更新することができる。
なお、海上基地ユニット１５０では、履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶されている履歴情報が更新される。履歴情報は表２に示すように、行列位置、ソーラセルＩＤにより構成されている。
表２に履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶される項目及びデータを示す。

次いで、コンピュータ１５１は、保守情報、行列位置で示す保守点検中位置情報を保守点検中ＤＢ１５３ｂから削除し、ＲＡＭ上に展開した当該行列位置に関連する回避エリアを削除する（Ｓ１３８）。

図１８に示すフローチャートを参照して、保守点検船１６０の動作について説明する。
まず、保守点検船１６０において、コンピュータ１６１は、海上基地ユニット１５０から送信される異常情報、行列位置を無線機１６４で受信する（Ｓ１６０）。
次いで、コンピュータ１６１は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ情報を受信し、現在の緯度経度位置を算出する（Ｓ１６２）。
次いで、コンピュータ１６１は、現在の緯度経度を現在位置とし、アクセス可能位置問合せ情報に現在位置を付加して無線機１６４から海上基地ユニット１５０に送信する（Ｓ１６４）。
次いで、コンピュータ１６１は、海上基地ユニット１５０から送信されるアクセス可能位置情報、経路情報を無線機１６４で受信する（Ｓ１６６）。
次いで、コンピュータ１６１は、アクセス可能位置情報を目的地点として設定し、当該帆柱設置ユニット１５０を操舵する（Ｓ１６８）。
これにより、保守点検船１６０に近いアクセス可能位置の緯度経度位置情報で示す位置に到達することができる。

保守点検船１６０が目的地点に到着した場合、作業員が目的地点に配置されている帆柱設置ユニット１３５に移動する。帆柱設置ユニット１３５に搭載されている補修用移動台車１１３を筏１０１の浮体上のソーラセル（アクセス可能位置）を挟むように通路上に移動する。さらに、補修用移動台車１１３を経路情報で示す通路上を走行させ目的となるソーラセルの行列位置まで走行させる。
なお、筏１０１の浮体上の全てのソーラセルには行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を含む情報を記憶したＲＦＩＤが配置され、一方、補修用移動台車１１３の下部においてソーラセルのＲＦＩＤと対向する位置にＲＦＩＤリーダ装置が配置されている。これにより、補修用移動台車１１３がソーラセル上に配置されているＲＦＩＤ上を通過するとＲＦＩＤからＲＦＩＤリーダ装置が行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を含む情報を読み取るので、この行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）をコンピュータ（図示しない）のモニタ画面に表示すれば作業員は現在走行中の行列位置Ｓ（ｘ，ｙ）を目視確認することができる。
さて、保守点検が終了すると、補修用移動台車１１３を上記アクセス可能位置に戻し、補修用移動台車１１３を通路上から帆柱設置ユニット１５０上に戻す。作業員が帆柱設置ユニット１３５から保守点検船１６０に移動する。

次いで、作業員が操作表示パネル１６２への操作を開始する。
次いで、コンピュータ１６１は、操作表示パネル１６２に設けられた保守点検終了ボタンへの操作に基づいて、アクセス可能位置に到着後、保守点検を終了したか否かを判断する（Ｓ１７０）。
コンピュータ１６１は、キーボードから入力される保守情報を受け付ける（Ｓ１７２）。保守情報としては、ソーラセルの行列位置情報、交換されたジョイント部材の位置を示す保守済みジョイント位置等である。
コンピュータ１６１は、保守情報に行列位置、交換されたジョイント部材の位置を付加して海上基地ユニット１５０に無線機１６４で送信する（Ｓ１７４）。
なお、筏１０１は、正方形状、矩形形状、正三角形状、正５角形状、正６角形状の何れか１つの形状を有する基本浮体同士にジョイント部材を介在させて連結するように構成されている。ジョイント部材の交換を行った場合に、異常状態を発生したソーラセルの行列位置情報に、交換されたジョイント部材の保守済み位置情報を付加することとする。

図１９に示すフローチャートを参照して、保守点検システムにおける海上基地ユニット１５０の動作について説明する。
海上基地ユニット１５０のコンピュータ１３７は、異常状態を発生したソーラセルの行列位置を履歴情報として履歴情報ＤＢ１５３ａに記憶して管理する。
コンピュータ１３７は、履歴情報ＤＢ１５３ａから異常状態を発生したソーラセルの行列位置を読み出し、該行列位置を２次元平面上にプロットしてモニタ（図示しない）に表示する表示制御部１３９ａ（図示しない）を有する。
まず、表示制御部１３９ａは、履歴情報ＤＢ１５３ａから異常状態を発生したソーラセルの各行列位置における異常状態の発生回数を計数する（Ｓ１９０）。

次いで、表示制御部１３９ａは、行列位置情報、保守済みジョイント位置情報を２次元平面上にプロットしてモニタ（図示しない）に表示する（Ｓ１９２）。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を２次元平面上にプロットしてモニタに表示することができる。
また、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置及び当該ジョイント部材の保守済み位置をモニタに表示することができ、異常状態にあると判断されるソーラセル１３１の行列位置及び当該ジョイント部材の保守済み位置を容易に目視確認することができる。
なお、行列位置情報は整数値ｘ、ｙからなるＳ（ｘ，ｙ）で表されるのに対して、保守済みジョイント位置情報は整数値に小数点以下の数を加えた値となる。
次いで、表示制御部１３９ａは、発生回数が多くなるに従ってプロットされる画素点又は画素群の表示濃度を濃くするように変更して表示する（Ｓ１９４）。
これにより、各行列位置情報において異常状態にあると判断された回数が多くなるに従ってプロットされる画素点又は画素群の濃度を濃くすることができ、異常状態にあると判断される傾向性が高い行列位置を容易に目視確認することができる。
ところで、筏１０１の浮体は、基本単位となる基本浮体を複数結合することにより構成され、基本浮体の形状は、正方形状、矩形形状、正三角形状、正５角形状、正６角形状の何れか１つである。基本浮体の形状は、形状パターンとしてデータベースに予め記憶しておく。

次いで、表示制御部１３９ａは、２次元平面上にプロットされた複数の画素点又は画素群がなす形状が、基本浮体の形状の一部に近似する近似状態であるか否かを判別する（Ｓ１９６）。
すなわち、２次元平面上にプロットされた複数の画素点又は画素群の夫々の位置座標をメモリ空間上にプロットし、プロットされた狭領域内の各点に対して最小二乗法により近似直線を求め、この処理を複数の狭領域で行うことで近似形状が求まる。
次いで、近似形状で示される形状パターンと、データベースから読み出した基本浮体の形状パターンの一部とパターンマッチング処理によって比較することで形状認識処理を行い、処理結果を相関度として求めておく。
次いで、求まった複数の相関度が基準値を越えているか否かを判断し、基準値を越えた相関度を有する複数の狭領域において、２次元平面上にプロットされた複数の画素点又は画素群がなす形状が、基本浮体の形状の一部に近似する近似状態であると判定する（Ｓ１９８）。
次いで、表示制御部１３９ａは、近似状態であると判別された場合（Ｓ１９８，Ｙ）に、警告メッセージを表示操作パネル１５２に表示する（Ｓ２００）。
これにより、ソーラセルの保守点検時に取得した位置情報が記憶されている履歴情報により、筏１０１の浮体を構成する基本浮体に外力が加わった結果、基本浮体が異常状態にあることを目視確認することができ、早期の保守点検に役立たせることができる。

本実施形態によれば、水上に浮遊する浮体に配列された複数のソーラセル１３１（太陽光パネル）を有し、ソーラセル１３１の状態を入力する帆柱設置ユニット１３５（保守点検ユニット）と、帆柱設置ユニット１３５（保守点検ユニット）からの情報に基づいてソーラセル１３１の位置情報及び保守情報を管理する海上基地ユニット１５０と、水上を走行可能な保守点検船１６０と、を備えた保守点検システムであって、帆柱設置ユニット１３５（保守点検ユニット）は、個々のソーラセル１３１の状態を検知するセンサと、センサからの検知信号に基づいて、個々のソーラセル１３１が異常状態であるか否かを判断する異常判断手段と、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報を海上基地ユニット１５０に送信する送信手段と、海上基地ユニット１５０は、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１の行列位置情報を算出する位置算出手段と、行列位置情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するとともに、当該アクセス可能位置から当該特定のソーラセル１３１の行列位置に至る通路についての経路情報を算出するアクセス可能位置情報算出手段と、アクセス可能位置の緯度経度位置情報及び経路情報を保守点検船１６０に送信する送信手段と、を有する。
このように、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１の行列位置情報を算出し、行列位置情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するとともに、当該アクセス可能位置から当該特定のソーラセル１３１の行列位置に至る通路についての経路情報を算出し、アクセス可能位置の緯度経度位置情報及び経路情報を保守点検船に送信する。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

本実施形態によれば、帆柱設置ユニット１３５（保守点検ユニット）の異常判断手段は、ソーラセル１３１が異常状態になってから所定時間を越えて継続して異常状態にある場合に、当該ソーラセル１３１が真に異常状態であると判断するか、或いはソーラセル１３１が異常状態になってから所定日数を越えて継続して異常状態にある場合に、当該ソーラセル１３１が真に異常状態であると判断するか、或いはソーラセル１３１の異常状態が所定時間帯において所定日数を越えて継続している場合に、当該ソーラセル１３１が真に異常状態であると判断する。
これにより、当該ソーラセル１３１が真に異常状態であると判断することができ、当該ソーラセル１３１が真に異常状態にある場合にのみ保守点検作業を促すことができる。このため、異常状態の誤検出に起因した作業員による保守点検作業への出動を回避することができる。

本実施形態によれば、海上基地ユニット１５０は、ＩＤ情報に対応するソーラセル１３１の行列位置情報を記憶するデータベースを有し、位置算出手段では、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報に基づいて、データベースから当該ＩＤ情報に対応するソーラセル１３１の行列位置情報を検索する。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１のＩＤ情報に基づいて、データベースから当該ＩＤ情報に対応するソーラセル１３１の行列位置情報を検索するので、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を求めることができる。更に、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

本実施形態によれば、海上基地ユニット１５０のアクセス可能位置情報算出手段は、複数のＧＰＳ衛星から送信される情報を受信するＧＰＳ衛星受信手段と、ＧＰＳ衛星受信手段から取得された情報に基づいて当該海上基地ユニット１５０の緯度経度位置情報を算出する算出手段と、を有し、アクセス可能位置情報算出手段では、特定のソーラセル１３１の行列位置情報、当該海上基地ユニット１５０の緯度経度位置情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出する。
これにより、複数のＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて当該基地ユニットの緯度経度位置情報を算出し、特定のソーラセル１３１の行列位置情報、当該基地ユニットの緯度経度位置情報に基づいて、当該特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するので、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を求めることができる。
更に、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

本実施形態によれば、海上基地ユニット１５０のアクセス可能位置情報算出手段は、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を保守点検中位置情報として記憶する保守点検中データベースと、保守点検中データベースから取得した保守点検中位置情報で示す位置を含む狭エリアを回避エリアとして設定する回避エリア設定手段と、異常判断手段により新たに異常状態にある特定のソーラセル１３１の行列位置情報が判断された場合には、アクセス可能位置から当該行列位置に向かって、回避エリアを回避するように経路を探索し、探索結果の経路情報を出力する。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を保守点検中位置情報として保守点検中データベースに記憶し、保守点検中データベースから取得した保守点検中位置情報で示す位置を含む狭エリアを回避エリアとして設定し、新たに異常状態にある特定のソーラセル１３１の行列位置情報が判断された場合には、アクセス可能位置から当該行列位置に向かって、回避エリアを回避するように経路を探索し、探索結果の経路情報を出力するので、アクセス可能位置から新たに異常状態にある特定のソーラセル１３１の行列位置に向かって、回避エリアを通過しない経路情報を出力することができる。
この結果、異常状態にあると判断された特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置の緯度経度位置情報まで到達することができ、さらに、経路情報で示す経路を経由することにより異常状態にあると判断された特定のソーラセルの行列位置まで到達して保守点検作業を行うことができる。

本実施形態によれば、保守点検船１６０は、複数のＧＰＳ衛星から送信される情報を受信するＧＰＳ衛星受信手段と、ＧＰＳ衛星受信手段から取得された情報に基づいて当該保守点検船１６０の緯度経度位置情報を算出する算出手段と、当該保守点検船１６０の緯度経度位置情報を海上基地ユニット１５０に送信する送信手段と、を有し、海上基地ユニット１５０は、保守点検船１６０から当該保守点検船の緯度経度位置情報を受信した場合に、当該保守点検船１６０についての緯度経度位置情報、当該ソーラセル１３１へのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報に基づいて、保守点検船１６０に近いアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を選択する選択手段を有し、送信手段では、保守点検船１６０に近いアクセス可能位置の緯度経度位置情報を保守点検船１６０に送信する。
これにより、保守点検船１６０に近いアクセス可能位置の緯度経度位置情報で示す位置に到達することができる。

本実施形態によれば、海上基地ユニット１５０は、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を履歴情報として履歴情報データベースに記憶して管理する記憶管理手段と、履歴情報データベースから異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を取得することにより、当該行列位置情報を２次元平面上にプロットして表示する表示制御手段と、を有する。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置情報を２次元平面上にプロットしてモニタに表示することができる。

本実施形態によれば、保守点検船１６０は、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の保守点検に関する保守点検情報に、当該ソーラセル１３１の行列位置情報を付加して海上基地ユニットに送信する送信手段を有し、海上基地ユニット１５０は、保守点検船１６０から保守点検情報及び行列位置情報を受信する受信手段を有し、記憶管理手段では、保守点検情報に付加された行列位置情報に基づいて、履歴情報データベースに記憶された履歴情報を更新する。
これにより、保守点検船１６０から受信した保守点検情報に付加された行列位置情報に基づいて、データベースに記憶された履歴情報を更新することで、異常状態にあると判断されたソーラセル１３１の保守点検後の履歴情報を更新することができる。

本実施形態によれば、表示制御手段は、履歴情報データベースから取得した各行列位置情報に基づいて、各行列位置情報において異常状態にあると判断された回数を計数する計数手段を有し、計数手段により計数された各行列位置情報についての回数が多くなるに従ってプロットされる画素点又は画素群の濃度を濃くするように表示する。
これにより、各行列位置情報において異常状態にあると判断された回数が多くなるに従ってプロットされる画素点又は画素群の濃度を濃くすることができ、異常状態にあると判断される傾向性が高い行列位置を容易に目視確認することができる。

本実施形態によれば、浮体は、正方形状、矩形形状、正三角形状、正５角形状、正６角形状の何れか１つの形状を有する基本浮体同士にジョイント部材を介在させて連結するように構成され、ジョイント部材の交換を行った場合に、記憶管理手段は、異常状態にあると判断されたソーラセル１３１の行列位置情報に、ジョイント部材についての保守済み位置情報を付加して履歴情報としてデータベースに記憶し、表示制御手段は、異常状態にあると判断されたソーラセル１３１の行列位置情報、ジョイント部材についての保守済み位置情報をデータベースから取得し、当該行列位置情報及び当該ジョイント部材の保守済み位置情報を２次元平面上にプロットして表示する。
これにより、異常状態にあると判断された特定のソーラセル１３１の行列位置及び当該ジョイント部材の保守済み位置をモニタに表示することができ、異常状態にあると判断されるソーラセル１３１の行列位置及び当該ジョイント部材の保守済み位置を容易に目視確認することができる。

１００…太陽光発電システム、１０１…筏、１１０…帆柱設置ユニット、１１１…帆柱、１１２…資材置場、１１３…補修用移動台車、１１５…インバータ、１１６…スクリュ、１１１…帆、１２１…通路、１２２…フロート、１２５…車輪、１２６…台車アウトリガ、１２０…クレーン、１３０…セルユニット、１３２…接続箱、１３３…センサ、１３４…送電線、１３４…電送線、１３５…海上基地、１３７…コンピュータ、１３９…操作表示パネル、１４０…無線機、１５０…海上基地ユニット、１５１…コンピュータ、１５２…表示操作パネル、１５３…データベース、１５３ａ…履歴情報ＤＢ、１５３ｂ…保守点検中ＤＢ、１５４…無線機、１６０…保守点検船、１６１…コンピュータ、１６２…表示操作パネル、１６３…ＧＰＳ受信機、１５４…無線機

Claims (9)

1. 水上に浮遊する浮体に配列された複数の太陽光パネルを有し、前記太陽光パネルの状態を入力する保守点検ユニットと、前記保守点検ユニットからの情報に基づいて前記太陽光パネルの位置情報及び保守情報を管理する海上基地ユニットと、前記水上を走行可能な保守点検船と、を備えた保守点検システムであって、
   前記保守点検ユニットは、
   個々の前記太陽光パネルの状態を検知するセンサと、
   前記センサからの検知信号に基づいて、個々の前記太陽光パネルが異常状態であるか否かを判断する異常判断手段と、
   異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルのＩＤ情報を前記海上基地ユニットに送信する送信手段と、
   前記海上基地ユニットは、
   異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルのＩＤ情報に基づいて、当該特定の太陽光パネルの行列位置情報を算出する位置算出手段と、
   前記行列位置情報に基づいて、当該特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出するとともに、当該アクセス可能位置から当該特定の太陽光パネルの行列位置に至る通路についての経路情報を算出するアクセス可能位置情報算出手段と、
   前記アクセス可能位置の緯度経度位置情報及び経路情報を前記保守点検船に送信する送信手段と、を有することを特徴とする保守点検システム。
2. 前記保守点検ユニットの前記異常判断手段は、
   前記太陽光パネルが異常状態になってから所定時間を越えて継続して異常状態にある場合に、当該太陽光パネルが真に異常状態であると判断するか、
   或いは前記太陽光パネルが異常状態になってから所定日数を越えて継続して異常状態にある場合に、当該太陽光パネルが真に異常状態であると判断するか、
   或いは前記太陽光パネルの異常状態が所定時間帯において所定日数を越えて継続している場合に、当該太陽光パネルが真に異常状態であると判断することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
3. 前記海上基地ユニットは、
   前記ＩＤ情報に対応する太陽光パネルの行列位置情報を記憶するデータベースを有し、
   前記位置算出手段では、前記異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルのＩＤ情報に基づいて、前記データベースから当該ＩＤ情報に対応する太陽光パネルの行列位置情報を検索することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
4. 前記海上基地ユニットのアクセス可能位置情報算出手段は、
   複数のＧＰＳ衛星から送信される情報を受信するＧＰＳ衛星受信手段と、
   前記ＧＰＳ衛星受信手段から取得された情報に基づいて当該海上基地ユニットの緯度経度位置情報を算出する算出手段と、を有し、
   前記アクセス可能位置情報算出手段では、前記特定の太陽光パネルの行列位置情報、当該海上基地ユニットの緯度経度位置情報に基づいて、当該特定の太陽光パネルへのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を算出することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
5. 前記海上基地ユニットの前記アクセス可能位置情報算出手段は、
   前記異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルの行列位置情報を保守点検中位置情報として記憶する保守点検中データベースと、
   前記保守点検中データベースから取得した保守点検中位置情報で示す位置を含む狭エリアを回避エリアとして設定する回避エリア設定手段と、
   前記異常判断手段により新たに異常状態にある特定の太陽光パネルの行列位置情報が判断された場合には、前記アクセス可能位置から当該行列位置に向かって、前記回避エリアを回避するように前記経路を探索し、探索結果の経路情報を出力することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
6. 前記保守点検船は、
   複数のＧＰＳ衛星から送信される情報を受信するＧＰＳ衛星受信手段と、
   前記ＧＰＳ衛星受信手段から取得された情報に基づいて当該保守点検船の緯度経度位置情報を算出する算出手段と、
   当該保守点検船の緯度経度位置情報を前記海上基地ユニットに送信する送信手段と、を有し、
   前記海上基地ユニットは、
   前記保守点検船から当該保守点検船の緯度経度位置情報を受信した場合に、当該保守点検船についての前記緯度経度位置情報、当該太陽光パネルへのアクセス可能位置についての緯度経度位置情報に基づいて、前記保守点検船に近いアクセス可能位置についての緯度経度位置情報を選択する選択手段を有し、
   前記送信手段では、前記保守点検船に近いアクセス可能位置の緯度経度位置情報を前記保守点検船に送信することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
7. 前記海上基地ユニットは、
   前記異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルの行列位置情報を履歴情報として履歴情報データベースに記憶して管理する記憶管理手段と、
   前記履歴情報データベースから前記異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルの行列位置情報を取得することにより、当該行列位置情報を２次元平面上にプロットして表示する表示制御手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の保守点検システム。
8. 前記保守点検船は、
   前記異常状態にあると判断された特定の前記太陽光パネルの保守点検に関する保守点検情報に、当該太陽光パネルの行列位置情報を付加して前記海上基地ユニットに送信する送信手段を有し、
   前記海上基地ユニットは、
   前記保守点検船から前記保守点検情報及び前記行列位置情報を受信する受信手段を有し、
   前記記憶管理手段では、前記保守点検情報に付加された行列位置情報に基づいて、前記履歴情報データベースに記憶された前記履歴情報を更新することを特徴とする請求項６記載の保守点検システム。
9. 前記表示制御手段は、
   前記履歴情報データベースから取得した各行列位置情報に基づいて、各行列位置情報において異常状態にあると判断された回数を計数する計数手段を有し、
   前記計数手段により計数された各行列位置情報についての回数が多くなるに従ってプロットされる画素点又は画素群の濃度を濃くするように表示することを特徴とする請求項７記載の保守点検システム。

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