JP2017017768A - 故障検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】パネルの異常有無を容易に判別すると共に、パネルの異常の発生を視覚的にわかりやすく表示することができる太陽光パネルの故障検知システムを提供する。
【解決手段】パネルＰの異常を検知する故障検知システムである。この故障検知システムは、パネルＰのパネル画像Ｘ１を取得するカメラと、カメラに隣接する位置に配置され、パネルの温度分布を示す温度画像Ｘ２を取得するサーモカメラと、カメラによって取得されたパネルＰのパネル画像Ｘ１と、サーモカメラによって取得された温度分布を示す温度画像Ｘ２と、を対応付けて、パネルＰと温度分布との対応を認識可能な重ね合わせ画像Ｘ３を生成するコントローラとを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、太陽光パネルの故障検知システムに関する。

従来、太陽光パネルの故障を検知するシステムとしては種々のものが知られている。特許文献１に記載された太陽光発電システムは、太陽光パネルの温度情報及び発電情報を収集する収集ユニットと、太陽光パネルの異常が生じていないかどうかを監視する異常判定手段を有する管理ユニットを備えている。また、太陽光パネルの周辺には、日射量を測定する日射量測定手段と、温度を検出する温度検出手段が設けられている。

上述した異常判定手段は、日射量、温度及び発電情報を用いて太陽光パネルの異常の有無を判別する。また、この異常判定手段は、日射量及び温度に基づいて発電量を推定し、推定した発電量と実測発電量との差分が異常判定閾値以上となっている場合に、パネルに異常が発生したものと判別する。更に、この太陽光発電システムは、異常判定手段がパネルの異常を判別したときに警告を発する警告手段を備えている。

特開２０１３−９３４３０号公報

上述した太陽光発電システムでは、日射量、温度及び発電情報といった複数の指標を用いて太陽光パネルの異常の有無を判別しており、異常有無の判別処理が複雑化している。また、前述の警告手段としては、異常発生を報知するメッセージ又は音声が考えられるが、パネルの異常の発生を視覚的に一層わかりやすく表示することが求められている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、パネルの異常有無を容易に判別すると共に、パネルの異常の発生を視覚的にわかりやすく表示することができる故障検知システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る故障検知システムは、太陽光パネルの異常を検知する故障検知システムであって、太陽光パネルの撮影画像を取得する第１カメラと、第１カメラに隣接する位置に配置され、太陽光パネルの温度分布を示す撮影画像を取得する第２カメラと、第１カメラによって取得された太陽光パネルの撮影画像と、第２カメラによって取得された温度分布を示す撮影画像と、を対応付けて、太陽光パネルと温度分布との対応を認識可能な画像を生成する画像処理部と、を備えている。

本発明の一側面に係る故障検知システムにおいて、第１カメラと第２カメラは互いに隣接する位置に配置されており、第１カメラによって取得された太陽光パネルの撮影画像と、第２カメラによって取得された温度分布を示す撮影画像と、は対応付けられる。そして、画像処理部によって、太陽光パネルと温度分布との対応を識別可能な画像が生成される。従って、画像処理部が生成した画像によって太陽光パネルの温度分布を把握することができ、太陽光パネルの異常有無を視覚的にわかりやすく表示することができる。また、太陽光パネルは、その内部に電気回路を有するので、太陽光パネルに電気的な不具合が生じると、太陽光パネル内部の電気回路における電気抵抗値が上昇し、太陽光パネルの温度が上昇する。この故障検知システムでは、前述のように上昇した温度を容易に検出することができるので、太陽光パネルの電気的な問題を検出することにより、太陽光パネルの異常有無を容易に判別することができる。

また、第１カメラ、第２カメラ及び画像処理部を収容する筐体と、筐体が取り付けられる飛行体と、を備えてもよい。この場合、筐体を飛行体に取り付けて飛行体を上方に飛ばすことにより、第１カメラ、第２カメラ及び画像処理部を含むユニット全体を太陽光パネルの上方に飛ばすことができる。従って、飛行体で筐体を任意の位置に飛ばすことによって、任意の位置からパネルＰの撮影を行うことができる。よって、太陽光パネルの異常有無の判定を一層容易に且つ高精度に行うことができる。

また、第１カメラと第２カメラを回転自在に支持する軸を備え、第１カメラ及び第２カメラは、軸の回転に伴って互いに同一の角度で回転してもよい。この場合、隣接する位置に配置される第１カメラと第２カメラが互いに同一の角度で回転自在となっている。よって、第１カメラ及び第２カメラの回転位置を調整することができると共に、第１カメラ及び第２カメラによる撮影の精度を高めることができる。

本発明によれば、パネルの異常有無を容易に判別すると共に、パネルの異常の発生を視覚的にわかりやすく表示することができる。

実施形態の太陽光発電システムにおけるパネルの設置状態を示す側面図である。 実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。 実施形態の故障検知システムを示すブロック図である。 図３の故障検知システムを飛行体に取り付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）はカメラのパネル画像の一例を示しており、（ｂ）はサーモカメラの温度画像の一例を示しており、（ｃ）は画像処理が施された画像の一例を示している。 変形例に係る画像処理を示す図である。 実施形態の故障検知システムにおける故障検知処理を示すフローチャートである。

以下、実施形態に係る故障検知システム、及びこの故障検知システムに接続される太陽光発電システムについて図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を用い、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、本実施形態の太陽光発電システム１では、複数枚の太陽光モジュールによって構成される太陽光パネル（以下、パネルとする）Ｐが農地Ｎの上方に並べられており、この状態でパネルＰは太陽光発電を行う。パネルＰは、例えば矩形状となっており、太陽Ｔからの光Ｌを受ける受光面Ｐ１を有する。パネルＰは、その受光面Ｐ１で光Ｌを受光すると、その受光量に応じた発電を行う。

農地Ｎには同一種類の農作物Ｃが植えられており、この農地Ｎにおいて農作物Ｃは栽培されている。太陽光発電システム１において、パネルＰの枚数は例えば数百枚であり、平面視において縦横に複数のパネルＰが並べられている。よって、農地Ｎの農作物Ｃには、太陽Ｔからの光Ｌが均等に当てられ、農地ＮにはパネルＰの影Ｓが形成される。この影Ｓの形状及び大きさは、時間の経過に伴う太陽Ｔの移動によって変化する。

太陽光発電システム１は、複数のパネルＰを農地Ｎの上方で支持する支持構造２を備えている。支持構造２は、農地Ｎから鉛直上方に延びる複数の支柱２ａと、複数の支柱２ａの上部において複数の支柱２ａを架け渡す梁部材２ｂとを備えている。梁部材２ｂには、軸３が取り付けられており、軸３にはパネルＰが回転自在に支持されている。各パネルＰは、軸３の回転と共に回転し、光Ｌの入射方向に対するパネルＰの受光面Ｐ１の傾斜角度θは一律となる。このように、太陽光発電システム１では、パネルＰが一軸で回転する構成を備えており、パネルＰの傾斜角度θは調整可能となっている。

図２に示されるように、太陽光発電システム１は、軸３を回転させるモータ４と、農地Ｎへの光Ｌの日射量Ｄ１を測定する日射計５と、農地Ｎの気温Ｄ２を測定する温度計６と、モータ４の駆動を制御する制御装置１０とを備えている。モータ４、日射計５及び温度計６は、制御装置１０と通信可能となっている。

モータ４は、軸３を回転させることによってパネルＰを一律に回転させる。日射計５は、農地Ｎに照射されている光Ｌの日射量Ｄ１を検出するセンサであり、検出した日射量Ｄ１を制御装置１０に出力する。温度計６は、農地Ｎにおける気温Ｄ２を検出するセンサであり、検出した気温Ｄ２を制御装置１０に出力する。日射計５が日射量Ｄ１を制御装置１０に出力するタイミング、及び温度計６が気温Ｄ２を制御装置１０に出力するタイミングは、リアルタイムであってもよいし、所定時間ごとであってもよい。

制御装置１０は、パネルＰを回転させて傾斜角度θを調整する制御を行う。制御装置１０は、モータ４を駆動してパネルＰの傾斜角度θを調整する。制御装置１０は、パネルＰの傾斜角度θを変更して農地Ｎに入る光Ｌの量を調整し、農地Ｎにおける影Ｓの大きさを変更する。このように制御装置１０が光Ｌの量を調整して影Ｓの大きさを変更することにより、農地Ｎの農作物Ｃの生育を妨げないようにしている。

制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成されている。制御装置１０の各機能は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することによって実現される。なお、制御装置１０は、汎用のパーソナルコンピュータ、又は例えばインターネット上のサーバ、であってもよい。更に、制御装置１０の一部と残部とが分離していて、例えば、制御装置１０の一部をパネルＰの近くに配置して、制御装置１０の残部をパネルＰから離れた遠隔地に配置してもよい。このように、制御装置１０の形態、及び配置場所については特に限定されない。

制御装置１０は、モータ４の駆動を制御するコントローラ１１と、太陽光発電システム１に関する情報を記憶するデータベース１２と、通信装置１３とを備えている。制御装置１０は、農地Ｎの付近に設けられていてもよいし、農地Ｎから離れた遠隔地に設けられていてもよい。また、制御装置１０は、例えばインターネットであるネットワーク２０に接続されている。なお、ネットワーク２０は、インターネットでなくてもよく、例えば施設内ネットワークであってもよい。

データベース１２は、コントローラ１１がパネルＰの傾斜角度θを調整するときに用いる情報を記憶している。データベース１２は、年月日Ｄ３と、時間Ｄ４と、軌跡Ｄ５と、影情報Ｄ６を記憶している。軌跡Ｄ５は、農地Ｎから見た太陽Ｔの軌跡を示す情報であり、年月日Ｄ３ごとに記憶されている。この軌跡Ｄ５によって、制御装置１０では、何日の何時にどれくらいの割合で農地Ｎに影Ｓが形成されるかがわかるようになっている。また、影情報Ｄ６は、農地Ｎのどの部分にどれくらいの割合で影Ｓが形成されるかを示す情報である。この影情報Ｄ６は、年月日Ｄ３ごと、時間Ｄ４ごと、傾斜角度θごと、及び農作物Ｃごとに記憶されている。影情報Ｄ６は、農作物Ｃへの光Ｌの必要量に対する影Ｓの割合の情報も含んでいる。

また、データベース１２は、農地Ｎで栽培されている農作物Ｃの種類を示す農作物Ｄ７を記憶している。更に、データベース１２は、農作物Ｃの光飽和点（単位：ｋｌｘ（キロルクス））Ｄ８を記憶する光飽和点記憶部である。光飽和点Ｄ８は農作物Ｄ７ごとに記憶されている。ここで、光飽和点Ｄ８は農作物Ｃの種類ごとに一意に定められる値であり、光飽和点Ｄ８以上の光Ｌを農作物Ｃに当てても農作物Ｃの光合成量は増加しない。

データベース１２は、日射計５から農地Ｎの日射量Ｄ１を取得する日射量取得部として機能し、取得した日射量Ｄ１を記憶している。また、データベース１２は、都度日射計５から日射量Ｄ１を取得するのではなく、年月日Ｄ３ごと、又は時間Ｄ４ごとの日射量Ｄ１を予め取得していてもよい。更に、コントローラ１１が、年月日Ｄ３、時間Ｄ４及び後述する気象情報Ｄ９から日射量Ｄ１を計算し、データベース１２はコントローラ１１が計算した日射量Ｄ１を取得してもよい。

また、データベース１２は、温度計６から農地Ｎの気温Ｄ２を取得する気温取得部であり、取得した気温Ｄ２を記憶している。なお、データベース１２は、温度計６から気温Ｄ２を取得するのではなく、例えば、気象情報Ｄ９から得た気温Ｄ２を予め記憶しておいてもよい。また、例えば、コントローラ１１が年月日Ｄ３と時間Ｄ４から気温Ｄ２を推定し、この推定した気温Ｄ２をデータベース１２が取得してもよい。

また、データベース１２は、ネットワーク２０から気象情報Ｄ９を取得する気象情報取得部である。データベース１２による気象情報Ｄ９の取得タイミングは、リアルタイムであってもよいし、所定時間ごとであってもよい。更に、データベース１２は、パネルＰから得られた発電量Ｄ１０と傾斜角度θを記憶している。

コントローラ１１は、モータ４に制御信号を出力してモータ４の駆動を制御し、パネルＰの傾斜角度θを変更する角度変更部である。コントローラ１１は、各種計算を行う機能を有しており、例えば、農地Ｎに形成されている影Ｓの計算を行って影情報Ｄ６を算出する。また、コントローラ１１は、データベース１２に記憶されている各情報を用いてモータ４を制御し、パネルＰの傾斜角度θを変更する。

コントローラ１１は、データベース１２が取得した気象情報Ｄ９に応じてパネルＰの傾斜角度θを変更してもよい。ここで、例えば、制御装置１０が複数のコントローラ１１を備えていてもよく、ネットワーク越しの遠隔地にあるデータベース１２から複数のコントローラ１１に気象情報Ｄ９の信号を送って一斉に制御を行ってもよい。この場合、農地Ｎの天候に応じたパネルＰの最適な制御が可能となる。具体的には、例えば、大雪の場合には水平面に対するパネルＰの傾斜角度を大きくしてパネルＰを垂直に立てることによってパネルＰに雪が積もるのを回避することができ、台風の場合には水平面に対するパネルＰの傾斜角度を小さくしてパネルＰを水平に寝かせることによってパネルＰが風による負荷を受けるのを回避することができる。

通信装置１３は、制御装置１０が他の機器と通信をするときに用いられる通信機器である。通信装置１３によって、制御装置１０の外部に位置するＰＣ１４又はスマートフォン１５と制御装置１０が通信可能となっている。なお、制御装置１０は、例えば携帯電話等、ＰＣ１４又はスマートフォン１５以外の他の装置と通信可能となっていてもよい。この通信装置１３により、ＰＣ１４又はスマートフォン１５からコントローラ１１を動作させてパネルＰの傾斜角度θを調整することもできる。例えば、通信装置１３は無線ＬＡＮアクセスポイント通信機能を備えていてもよく、この場合、無線で遠隔地にあるＰＣ１４及びスマートフォン１５と通信を行うことも可能である。

図３に示されるように、太陽光発電システム１には、実施形態の故障検知システム３１が接続されている。故障検知システム３１は、パネルＰを撮影するカメラ（第１カメラ）３２と、パネルＰの温度（温度画像）を撮影するサーモカメラ（第２カメラ）３３と、カメラ３２及びサーモカメラ３３を回転自在に支持する軸３４と、軸３４を回転させるモータ３５と、制御装置４０とを備えている。

制御装置４０は、制御装置１０と同様、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えて構成されており、制御装置４０の各機能は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することによって実現される。制御装置４０は、例えば小型ＰＣであるが、制御装置４０の形態については特に限定されない。制御装置４０は、モータ３５の駆動を制御するコントローラ４１と、カメラ３２及びサーモカメラ３３の画像情報を記憶するデータベース４２と、通信装置４３と、バッテリ４４とを備えている。制御装置４０は、農地Ｎの付近に設けられていてもよいし、農地Ｎから離れた遠隔地に設けられていてもよい。また、制御装置４０は、例えば図２のネットワーク２０に接続されていてもよい。なお、バッテリ４４は、故障検知システム３１で用いられる電力を蓄電している。

故障検知システム３１は、カメラ３２、サーモカメラ３３及び制御装置４０を収容する筐体３６を備えている。筐体３６は、例えば矩形の箱状となっている。図４に示されるように、筐体３６は、飛行体５０に取り付けて上方に飛ばすことが可能となっている。飛行体５０は、例えばドローンである。飛行体５０は、ＰＣ１４又はスマートフォン１５から制御装置１０，４０を操作することによって操作可能となっている。このように、ＰＣ１４又はスマートフォン１５を用いて飛行体５０を操作することによって、筐体３６を農地Ｎの上方に移動させることができる。

図３に示されるように、カメラ３２及びサーモカメラ３３は、互いに隣り合う位置で軸３４に支持されている。カメラ３２とサーモカメラ３３は互いに近接している。モータ３５の駆動によって軸３４、カメラ３２及びサーモカメラ３３は回転する。モータ３５によって軸３４を回転させると、カメラ３２及びサーモカメラ３３は互いに同一の角度で回転する。

カメラ３２は、筐体３６が飛行体５０で農地Ｎの上方に飛ばされることによって、例えば上方から太陽光発電システム１のパネルＰを撮影する。カメラ３２は、パネルＰそのものを撮影する。撮影されたパネルＰのパネル画像Ｘ１（例えば図５（ａ）参照）は、データベース４２に記憶される。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）では、パネルＰが平面視において縦に１０台、横に１０台並んだ撮影画像の例を示している。

サーモカメラ３３は、例えばサーモグラフィーカメラである。サーモカメラ３３は、筐体３６が飛行体５０で農地Ｎの上方に飛ばされることによって、例えば上方からパネルＰの温度画像Ｘ２（例えば図５（ｂ））を撮影する。撮影されたパネルＰの温度画像Ｘ２はデータベース４２に記憶される。なお、図５（ｂ）に示されるポイントＡは、温度画像Ｘ２において周囲よりも温度が高くなっている部分を示している。

コントローラ４１は、モータ３５に制御信号を出力してモータ３５の駆動を制御する。コントローラ４１は、各種計算を行う機能を有している。また、コントローラ４１は、例えば図５（ｃ）に示されるように、データベース４２に記憶されたパネル画像Ｘ１と温度画像Ｘ２を対応付けて重ね合わせ画像Ｘ３を生成する画像処理部である。重ね合わせ画像Ｘ３は、パネルＰと温度分布との対応を認識可能な画像である。

コントローラ４１は、この重ね合わせ画像Ｘ３から周囲よりも温度が高くなっているパネルＺを抽出する。このパネルＺは、複数のパネルＰのいずれかのパネルであり、温度が異常に高くなっているパネルを示している。また、パネルＰには座標（Ｘ，Ｙ）が定められており、各パネルＰには座標（Ｘ，Ｙ）に応じたＩＤが付与されている。

図３に示されるように、通信装置４３は、制御装置４０が故障検知システム３１外の機器と通信をするときに用いられる通信機器である。通信装置４３によって、故障検知システム３１の外部に位置するＰＣ４５又はスマートフォン４６と制御装置４０が通信可能となっている。この通信装置４３により、ＰＣ４５又はスマートフォン４６からコントローラ４１を動作させてカメラ３２及びサーモカメラ３３の回転角度を調整することもできる。例えば、通信装置４３は無線ＬＡＮアクセスポイント通信機能を備えていてもよく、この場合、無線で遠隔地にあるＰＣ４５及びスマートフォン４６と通信を行うこともできる。

なお、ＰＣ４５及びスマートフォン４６は、ＰＣ１４及びスマートフォン１５と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、コントローラ４１によって生成された重ね合わせ画像Ｘ３は、通信装置４３を介して外部機器に送信される。すなわち、重ね合わせ画像Ｘ３は、通信装置４３を介してＰＣ１４，４５及びスマートフォン１５，４６に送信される。

以下では、図７に示されるフローチャートを用いて、故障検知システム３１による故障検知処理について説明する。図７は、故障検知システム３１による故障検知処理の一例を示している。図７のフローチャートの処理は、例えば、操作者がＰＣ１４，４５又はスマートフォン１５，４６に表示されたスイッチをＯＮ操作したときに実行されるが、その実行方法及び実行タイミングは特に限定されない。なお、この故障検知処理の前に、カメラ３２、サーモカメラ３３及び制御装置４０は筐体３６に収容されており、この筐体３６は飛行体５０に取り付けられている。

図７に示される故障検知処理が開始されると、飛行体５０に取り付けられた筐体３６がパネルＰの上方に移動する（ステップＳ１）。このとき、例えば、飛行体５０はパネルＰの真上に移動する。続いて、コントローラ４１は、モータ３５に制御信号を出力し、カメラ３２及びサーモカメラ３３の回転角度を調整する（ステップＳ２）。ここで、コントローラ４１は、例えばカメラ３２及びサーモカメラ３３の撮影方向が真下に位置するパネルＰに向くように、カメラ３２及びサーモカメラ３３の回転位置を制御する。なお、パネルＰに対する飛行体５０の位置、又はカメラ３２とサーモカメラ３３の撮影方向については、上記の例に限定されず適宜変更可能である。

ステップＳ２においてカメラ３２及びサーモカメラ３３の回転位置を定めた後には、カメラ３２によるパネル画像Ｘ１の撮影と、サーモカメラ３３による温度画像Ｘ２の撮影を同時に行う（ステップＳ３）。そして、コントローラ４１はパネル画像Ｘ１と温度画像Ｘ２を対応付けて重ね合わせ画像Ｘ３を生成する（ステップＳ４）。

その後は、例えば、コントローラ４１が座標（Ｘ，Ｙ）に位置する１枚のパネルＰに対し、当該パネルＰが位置する部分における温度画像Ｘ２の色彩からパネルＰの温度を抽出する（ステップＳ５）。なお、温度画像Ｘ２の色彩とパネルＰの温度との関係は予め設定可能である。そして、抽出した温度が所定の閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、閾値ＴＨは、パネルＰが故障しているか否かの判定基準である。この閾値ＴＨは、例えば予め設定される値であり、適宜変更可能な値である。

ステップＳ６において、抽出したパネルＰの温度が閾値ＴＨ以上である場合には、パネルＰの温度が異常値に達していると判定して、当該パネルＰの情報（座標及びパネルＩＤ）をデータベース１２，４２に記憶させると共に、メッセージ等の表示手段及び音声等の報知手段により、故障しているパネルＰが存在することを警告する（ステップＳ７）。一方、ステップＳ６において、抽出したパネルＰの温度が閾値ＴＨ以上でない場合には、パネルＰの温度が異常値に達していないと判定して、そのままステップＳ８に移行する。

そして、ステップＳ８では、コントローラ４１が、撮影された全てのパネルＰに対して異常判定を行ったか否かを判定する。ステップＳ８において、全てのパネルＰに対して異常判定を行っていないと判定した場合には、ステップＳ５に戻って別のパネルＰに対して同様の処理を行う。一方、ステップＳ８において、全てのパネルＰに対して異常判定を行ったと判定した場合には一連の処理を終了する。

以上のように、故障検知システム３１では、カメラ３２によるパネル画像Ｘ１とサーモカメラ３３による温度画像Ｘ２に画像処理を施すことにより、パネルＰの温度変化を検出可能となっている。そして、コントローラ４１は、温度画像Ｘ２の色彩からパネルＰの温度を検出し、検出した温度が閾値ＴＨ以上であるときに当該パネルＰが故障していると判定する。このようにして故障検知システム３１はパネルＰの不具合を特定している。

故障検知システム３１は、飛行体５０に取り付けて飛ばすことによって使用されるが、故障検知システム３１の故障検知処理は任意のタイミングで行うことができる。また、前述のように、飛行体５０にカメラ３２及びサーモカメラ３３を並べて搭載し、飛行体５０を飛ばして上方からパネルＰを撮影する。このようにしてカメラ３２とサーモカメラ３３で同時に撮影を行う。なお、撮影の回数は１回でもよいし、複数回でもよい。また、カメラ３２及びサーモカメラ３３は回転自在となっているので、カメラ３２及びサーモカメラ３３を回転させてパネルＰを撮影することにより、パネルＰの温度情報がコントローラ４１によって計算される。

このように、本実施形態の故障検知システム３１では、カメラ３２とサーモカメラ３３は互いに隣接する位置に配置されており、カメラ３２によって取得されたパネルＰのパネル画像Ｘ１とサーモカメラ３３によって取得されたパネルＰの温度分布を示す温度画像Ｘ２と、は対応付けられる。そして、パネルＰと温度分布との対応を識別可能な重ね合わせ画像Ｘ３が生成される。この重ね合わせ画像Ｘ３によってパネルＰの温度分布を容易に把握することができ、パネルＰの異常有無を視覚的にわかりやすく表示することができる。

また、パネルＰは、その内部に電気回路を有するので、パネルＰに電気的な不具合が生じると、パネルＰ内部の電気回路における電気抵抗値が上昇し、パネルＰの温度が上昇する。この故障検知システム３１では、上記のように上昇した温度を容易に検出することができ、パネルＰの電気的な問題を検出することにより、パネルＰの異常有無を容易に判別することができる。また、コントローラ４１は、生成された重ね合わせ画像Ｘ３からパネルＰの温度異常を検出する異常検出部としても機能する。すなわち、コントローラ４１は、画像処理によって得られた重ね合わせ画像Ｘ３からパネルＰの温度異常を検出する。このようにコントローラ４１がパネルＰの温度異常を検出することにより、パネルＰの異常有無を一層容易に判別することができる。

具体的には、コントローラ４１は、パネル画像Ｘ１と温度画像Ｘ２に対して画像処理を行って、パネル画像Ｘ１及び温度画像Ｘ２の重ね合わせ画像Ｘ３から、例えば（３，８）のパネルＺの温度が異常に高くなっており、パネルＺが不具合を起こしていると特定する。このように、座標を用いてパネルＰと温度分布の対応付けを行うことによって、不具合を起こしているパネルＺを容易に特定することができる。また、従来は、全てのパネルＰを外して故障判断を行うこともあったが、故障検知システム３１ではそのような故障判断は不要である。

また、故障検知システム３１は、カメラ３２、サーモカメラ３３及びコントローラ４１を収容する筐体３６と、筐体３６が取り付けられる飛行体５０と、を備えている。よって、筐体３６を飛行体５０に取り付けて飛行体５０を上方に飛ばすことにより、カメラ３２、サーモカメラ３３及びコントローラ４１を含むユニット全体をパネルＰの上方に飛ばすことができる。従って、飛行体５０で筐体３６を任意の位置に飛ばすことによって、任意の位置からパネルＰの撮影を行うことができる。よって、パネルＰの異常有無を一層容易に且つ高精度に行うことができる。

また、カメラ３２とサーモカメラ３３を回転自在に支持する軸３４を備え、カメラ３２及びサーモカメラ３３は、軸３４の回転に伴って互いに同一の角度で回転する。よって、隣接する位置に配置されるカメラ３２とサーモカメラ３３が互いに同一の角度で回転自在となっている。従って、カメラ３２及びサーモカメラ３３の回転位置の調整を同時に行うことができると共に、カメラ３２及びサーモカメラ３３による撮影の精度を高めることができる。

また、故障検知システム３１では、ＰＣ１４，４５又はスマートフォン１５，４６に重ね合わせ画像Ｘ３が送られてくるので、故障したパネルＺを視覚的に容易に把握することができる。更に、パネルＰの数が多くても故障したパネルＺを容易に検知することができ、例えば１００枚のパネルＰから故障した１枚のパネルＺを容易に特定することができる。そして、故障検知システム３１では、故障したパネルＺの位置を特定することもできる。

更に、故障検知システム３１では、通信装置４３を介して外部機器から故障判断を行うことができるので、ネットワークを有効活用することができ、故障判断のために作業者がわざわざ農地Ｎに出向く手間が解消される。すなわち、故障検知システム３１では、ネットワークを用いた遠隔操作による故障検知が可能となっている。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

図５に示される例において、故障検知システム３１は、複数のパネルＰを一度に撮影して故障したパネルＺの検知を行った。しかしながら、例えば図６に示されるように、一枚のパネルＰごとに故障検知を行ってもよい。図６に示される例では、カメラ３２がパネルＰのパネル画像Ｘ４を取得し、パネル画像Ｘ４を縦方向に分割して得られた領域Ｙにおける温度画像Ｘ５をサーモカメラ３３が取得する。

この場合、コントローラ４１は、パネル画像Ｘ４の領域Ｙと温度画像Ｘ５とを対応付けて、パネルＰと温度分布との対応を認識可能な画像（図６に示されるパネル画像Ｘ４及び温度画像Ｘ５を含む画像）を生成している。そして、コントローラ４１は、温度画像Ｘ５における他の箇所と色彩が異なる部分Ｑに対応する領域Ｙ上のポイントＢを特定して、このポイントＢをパネルＰの異常箇所としている。

また、故障検知システム３１は、飛行体５０に取り付けられなくてもよく、例えば建物等の構造物の高所に搭載させてもよい。更に、故障検知システム３１に接続される太陽光発電システムは、前述の太陽光発電システム１に限定されず、太陽光発電システムの構成又は設置場所は適宜変更可能である。

１…太陽光発電システム、２…支持構造、２ａ…支柱、２ｂ…梁部材、３…軸、４…モータ、５…日射計、６…温度計、１０…制御装置、１１…コントローラ、１２…データベース、１３…通信装置、１４…ＰＣ、１５…スマートフォン、２０…ネットワーク、３１…故障検知システム、３２…カメラ（第１カメラ）、３３…サーモカメラ（第２カメラ）、３４…軸、３５…モータ、３６…筐体、４０…制御装置、４１…コントローラ（画像処理部）、４２…データベース、４３…通信装置、４４…バッテリ、４５…ＰＣ、４６…スマートフォン、Ａ，Ｂ…ポイント、Ｃ…農作物、Ｄ１…日射量、Ｄ２…気温、Ｄ３…年月日、Ｄ４…時間、Ｄ５…軌跡、Ｄ６…影情報、Ｄ７…農作物、Ｄ８…光飽和点、Ｄ９…気象情報、Ｄ１０…発電量、Ｌ…光、Ｎ…農地、Ｐ…パネル（太陽光パネル）、Ｐ１…受光面、Ｓ…影、Ｔ…太陽、ＴＨ…閾値、Ｘ１，Ｘ４…パネル画像、Ｘ２，Ｘ５…温度画像（温度分布を示す撮影画像）、Ｘ３…重ね合わせ画像、Ｚ…パネル（太陽光パネル）、θ…傾斜角度。

Claims (3)

1. 太陽光パネルの異常を検知する故障検知システムであって、
   前記太陽光パネルの撮影画像を取得する第１カメラと、
   前記第１カメラに隣接する位置に配置され、前記太陽光パネルの温度分布を示す撮影画像を取得する第２カメラと、
   前記第１カメラによって取得された前記太陽光パネルの撮影画像と、前記第２カメラによって取得された前記温度分布を示す撮影画像と、を対応付けて、前記太陽光パネルと前記温度分布との対応を認識可能な画像を生成する画像処理部と、
   を備えた故障検知システム。
2. 前記第１カメラ、前記第２カメラ及び前記画像処理部を収容する筐体と、前記筐体が取り付けられる飛行体と、
   を備える請求項１に記載の故障検知システム。
3. 前記第１カメラと前記第２カメラを回転自在に支持する軸を備え、前記第１カメラ及び前記第２カメラは、前記軸の回転に伴って互いに同一の角度で回転する、
   請求項１又は２に記載の故障検知システム。