JP6755062B1 - Non-contact snow removal system for solar panels - Google Patents

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Abstract

太陽光パネルの表面の雪を、あらかじめ設備を構築することなく、かつ太陽光パネルや架台への設備荷重負荷もなく、非接触にて効率的にかつ低コストで除雪する、太陽光パネル用非接触除雪システムを提供することを課題とする。太陽光パネル用非接触除雪システム(1)は、地面に設置された架台(3)および太陽光パネル(4)と、太陽光パネル(4)の表面の積雪量を検出する積雪センサ(15)と、モータとプロペラが連結した複数の揚力発生部と、モータの回転制御を行いプロペラの回転により発生する揚力(推力)により飛行姿勢制御を行う無人飛行体制御装置から構成され、3次元空間の移動を行ういわゆるドローンまたはUAVなどの無人飛行体(5)と、無人飛行体(5)の移動経路をあらかじめ設定し回転制御装置に指示を出す3次元飛行経路指示部を有し、前記積雪量が所定量に達した場合に、3次元飛行経路指示部の指令に基づき飛行することで無人飛行体(5)のプロペラから発生する排気流により太陽光パネル(4)に蓄積した雪を非接触で太陽光パネル(4)の表面から除去する。【選択図】図1Non-for solar panels that removes snow on the surface of solar panels efficiently and at low cost in a non-contact manner without constructing equipment in advance and without loading the equipment on the solar panels and pedestals. The subject is to provide a contact snow removal system. The non-contact snow removal system (1) for solar panels includes a gantry (3) and a solar panel (4) installed on the ground, and a snow sensor (15) that detects the amount of snow on the surface of the solar panel (4). It is composed of a plurality of lift generators in which the motor and the propeller are connected, and an unmanned air vehicle control device that controls the rotation of the motor and controls the flight attitude by the lift (thrust) generated by the rotation of the propeller. It has an unmanned flying object (5) such as a so-called drone or UAV that moves, and a three-dimensional flight path indicating unit that presets the moving path of the unmanned flying object (5) and gives an instruction to the rotation control device. When the amount reaches a predetermined amount, the snow accumulated on the solar panel (4) is not contacted by the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned vehicle (5) by flying based on the command of the three-dimensional flight path indicator. Remove from the surface of the solar panel (4) with. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、無人飛行体(ドローン装置)から排出される気流を用い、メガソーラーなどの太陽光パネルを用いた発電所の太陽光パネルの表面に堆積した雪、住宅の屋根やビルの屋上に設置された太陽光パネルなどの設置物の上に積雪した雪、住宅の屋根やビルの屋上に堆積した雪を吹き飛ばして除雪を行う太陽光パネル用非接触除雪システムに関するものである。 The present invention uses the airflow discharged from an unmanned vehicle (drone device) to cover snow accumulated on the surface of the solar panels of a power plant using solar panels such as mega solar, the roof of a house, or the roof of a building. It relates to a non-contact snow removal system for solar panels that removes snow by blowing off snow accumulated on installed objects such as solar panels and snow accumulated on the roofs of houses and buildings.

近年、ドローン装置の開発は飛躍的に進んでおり、大型化、長時間対応も含め様々なタイプのドローン装置が実用化されている。またその用途も、撮影、警備、遠隔地への貨物移動など多岐にわたっている。さらには、ドローン装置に人を乗せ有人で飛行をする実証実験も進められている状況にある。地図情報作成環境も飛躍的に向上し、地上の3次元地形データおよび3次元地図データも安価にかつ容易に作成可能な状況となってきている。 In recent years, the development of drone devices has progressed dramatically, and various types of drone devices have been put into practical use, including large size and long-term support. It also has a wide range of uses, such as photography, security, and cargo movement to remote areas. Furthermore, a demonstration experiment in which a person is carried on a drone device and a manned flight is underway. The map information creation environment has also improved dramatically, and it is becoming possible to create 3D topographical data and 3D map data on the ground inexpensively and easily.

また、太陽光パネルを大量に配置した大規模な発電システムの設置数は大幅に増加しており、積雪が発生する地域においてもメガソーラーと呼ばれる大規模な太陽光発電システムの設置が急速に増加している。しかしながら、降雪地域では冬の間に雪が太陽光パネルの表面に堆積し、太陽光パネルの表面に雪が堆積している間は光が遮断され発電量が大幅に低下する、積雪荷重により太陽光パネルが破損または太陽光パネルの架台ごと倒壊するという問題を有していた。 In addition, the number of large-scale power generation systems with a large number of solar panels installed has increased significantly, and the number of large-scale solar power generation systems called mega solar has increased rapidly even in areas where snowfall occurs. doing. However, in snowy areas, snow accumulates on the surface of the solar panel during the winter, and while the snow accumulates on the surface of the solar panel, the light is blocked and the amount of power generation drops significantly. Had the problem of damage or collapse of the entire solar panel mount.

また、太陽光パネルを用いた大規模発電システムにおいて、積雪を防止する構成として、発電量を犠牲として最適な傾斜角以上に傾斜を大きくする、発電効率の低下分を発電面積で補うように少しでも太陽光パネルの面積を大きくするといった暫定的な手段も検討されている。 In addition, in a large-scale power generation system using solar panels, as a configuration to prevent snow accumulation, the slope is increased beyond the optimum tilt angle at the expense of the amount of power generation, and the decrease in power generation efficiency is slightly compensated for by the power generation area. However, provisional measures such as increasing the area of solar panels are also being considered.

一方、近年では住宅の屋根に太陽光パネルを設置する家庭も大幅に増加している。しかしながら太陽光パネルの表面に雪が堆積した場合、発電量が大幅に減少してしまい、降雪期間は発電システムとしての機能を果たさないという課題を有している。 On the other hand, in recent years, the number of households that install solar panels on the roofs of houses has increased significantly. However, when snow accumulates on the surface of the solar panel, the amount of power generation is significantly reduced, and there is a problem that the power generation system does not function during the snowfall period.

また、以前より特に北陸地方や東北および北海道などの住宅では、除雪が大きな負担となっており、多くの家庭では高齢者や女性が屋根に上り、人力で除雪する状況となっていた。雪の種類も様々となり、北海道などは比較的乾燥雪でさらさらとしており風で吹き飛ばしやすいが、北陸地方の雪は多くの水を含んだべた雪であり比重が重く付着しやすくほっておけば2m以上に達することもある。雪の種類にもよるが、べた雪の場合、1mの積雪に対して1m2あたり100kg〜200kgの質量に達することもあり、屋根や住宅および太陽光パネルの耐久性に影響を及ぼすこともある。さらには、降雪作業による事故も多く発生しており、雪下ろし中の死亡者数が100名を超える年もある状況となっている。 In addition, snow removal has become a heavy burden especially in houses in the Hokuriku region, Tohoku, and Hokkaido, and in many households, elderly people and women have climbed up the roof to remove snow manually. There are various types of snow, and Hokkaido and other areas are relatively dry and silky and easy to blow off with the wind, but the snow in the Hokuriku region is solid snow that contains a lot of water and has a heavy specific gravity and is easy to adhere to. It may reach the above. Depending on the type of snow, solid snow can reach a mass of 100 kg to 200 kg per 1 m2 for 1 m of snow, which can affect the durability of roofs, houses and solar panels. Furthermore, many accidents have occurred due to snowfall work, and the number of fatalities during snow removal has exceeded 100 in some years.

このような背景のもと、太陽光パネルの表面に積雪した雪を除去する様々な自動除雪システムが提案されている(特許文献1、特許文献2)。さらには、住宅の屋根に堆積した雪を除去する様々な自動除去システムが提案されている(特許文献3、特許文献4)。 Against this background, various automatic snow removal systems have been proposed for removing snow accumulated on the surface of a solar panel (Patent Documents 1 and 2). Furthermore, various automatic removal systems for removing snow accumulated on the roof of a house have been proposed (Patent Documents 3 and 4).

特許文献1では、太陽光パネル付近に設置される雪センサにより降雪を感知し太陽光パネル上に覆われた透明なシート部材を移動することで太陽光パネル上に堆積した雪を除去する構成としている。 In Patent Document 1, a snow sensor installed near the solar panel detects snowfall and moves a transparent sheet member covered on the solar panel to remove snow accumulated on the solar panel. There is.

特許文献2では、矩形の枠体であるカッターフレームと走行装置および滑落板を用い、カッターフレームと走行装置で堆積した雪を矩形に分割しながら滑落板で雪を落下させる構成としている。 In Patent Document 2, a cutter frame, a traveling device, and a sliding plate, which are rectangular frames, are used, and the snow accumulated by the cutter frame and the traveling device is divided into rectangles, and the snow is dropped by the sliding plate.

特許文献3では、動力源となるエンジン、棟ガイドレール、除雪スパイラル羽などから構成された除雪ロボットを用い、除雪スパイラル羽を移動させながら回転することで降雪を行っている。 In Patent Document 3, a snow removal robot composed of an engine as a power source, a ridge guide rail, a snow removal spiral wing, and the like is used, and snow is removed by rotating the snow removal spiral wing while moving it.

特許文献4では、燃料電池システムと貯湯タンクとヒーターと屋外温水配管とポンプなどから構成され、燃料電池システムの排熱を利用し貯蔵した貯湯タンクのお湯をポンプにより屋外温水配管に流すこととヒーターを用いることにより屋根に積もった雪を溶かしたり、屋根に積もった雪を滑落させたりする構成としている。 In Patent Document 4, it is composed of a fuel cell system, a hot water storage tank, a heater, an outdoor hot water pipe, a pump, and the like, and the hot water of the hot water storage tank stored by using the exhaust heat of the fuel cell system is pumped to the outdoor hot water pipe and the heater. By using the above, the snow accumulated on the roof is melted and the snow accumulated on the roof is slid down.

特開2017−112699Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-1126999 特開2018−61307JP 2018-61307 特開2016−205108JP 2016-205108 特開2001−262868JP 2001-262868

上述した従来の自動除雪システムでは、大規模な太陽光発電システムにおける太陽光パネル上に堆積した雪を除去する場合において、太陽光パネルの周辺または太陽光パネルの架台にあらかじめ大規模な自動除雪システムまたはその関連設備を設置する必要があるため膨大な初期コストが必要となり、投資回収期間が大幅に長くなる。また、設置した設備の重量により太陽光パネルおよび架台に大きな負荷(荷重)がかかるため、太陽光パネルの変形や破損、架台の変形および倒壊などが発生するとともに、太陽光パネルおよび太陽光発電システムの寿命や信頼性にも影響が及ぶこととなる。 In the conventional automatic snow removal system described above, when removing snow accumulated on a solar panel in a large-scale photovoltaic power generation system, a large-scale automatic snow removal system is previously installed around the solar panel or on the frame of the solar panel. Or, since it is necessary to install related equipment, a huge initial cost is required, and the payback period is significantly extended. In addition, the weight of the installed equipment puts a large load on the solar panel and the gantry, which causes deformation and damage of the solar panel, deformation and collapse of the gantry, and the solar panel and the photovoltaic power generation system. also affect the service life and reliability of the fact that the range.

さらには、住宅の屋根や太陽光パネルの表面に設備を乗せた状態で強風や地震を受けると、大きな負荷により住宅や太陽光パネルの耐荷重を超えることとなり住宅の崩壊や太陽光パネルの破損にもつながることとなる。 Furthermore, if equipment is placed on the roof of a house or on the surface of a solar panel and a strong wind or earthquake occurs, the load capacity of the house or solar panel will be exceeded due to a large load, causing the house to collapse or the solar panel to be damaged. Will also lead to.

また、大規模な機械設備が屋外に常設されることとなり、昼夜の温度差があり、かつ。雪や雨と直接接触する屋外に長期間放置することとなり、設備のメンテナンスに多くの工数やコストを必要とするとともに、さびなどの発生により設備寿命を長期間とすることが困難となる。 In addition, will be large-scale machinery and equipment is permanently installed outdoors, Ri temperature difference there day and night, One or. Since it is left outdoors for a long period of time in direct contact with snow or rain, it requires a lot of man-hours and costs to maintain the equipment, and it becomes difficult to extend the life of the equipment due to the occurrence of rust and the like.

一方、住宅の屋根や、ビルおよび住宅の屋根に取り付けられた太陽光パネルの除雪を行う際にも同様にそれぞれのビルの屋上や住宅の屋根にあらかじめ大規模な設備を設置する必要があり、高額な初期投資を必要とすることになるとともに、家屋の耐荷重の観点で設置できる住宅にも制限が発生する。また、大規模な設備の重量が屋根にかかるため屋根および住宅の寿命にも影響することとなる。さらには、ビルの屋上や住宅の屋根に常設されることとなるため、雪や雨と直接接触する屋外に長期間放置することとなり、設備のメンテナンスに多くの工数やコストを必要とするとともに、さびなどの発生もあり設備寿命を長期間とすることが困難となる。 On the other hand, when removing snow from the roof of a house or the solar panels attached to the roof of a building or a house, it is also necessary to install large-scale equipment in advance on the roof of each building or the roof of the house. In addition to requiring a large initial investment, there are restrictions on the houses that can be installed from the viewpoint of the load capacity of the house. In addition, the weight of large-scale equipment is applied to the roof, which affects the life of the roof and the house. Furthermore, since it will be permanently installed on the roof of a building or on the roof of a house, it will be left outdoors for a long period of time in direct contact with snow and rain, which requires a lot of man-hours and costs for equipment maintenance. Due to the occurrence of rust, it becomes difficult to extend the life of the equipment.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの周辺、ビルの屋上、住宅の屋根や、屋根およびビルの屋上の太陽光パネル周辺にあらかじめ除雪設備を設置する必要がなく、かつ非接触で除雪するシステムとるため太陽光発電システム、太陽光パネル、架台および家屋などへの設備重量による負荷が発生することがなく、設備工事などの工数が不要で、自動除雪システムや太陽光発電システムの信頼性に優れ、大規模な太陽光発電システムや複数の家屋においても効率よく除雪作業を行うことができ、屋外に除雪設備を放置する必要がないためメンテナンス費用効果に優れた、高効率、高信頼性、高精度かつ低コストの除雪システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and has been made in advance in the vicinity of the photovoltaic power generation system and the photovoltaic power generation system, the roof of the building, the roof of the house, and the solar panel on the roof and the roof of the building. snow equipment it is not necessary to install a, and systems and to order photovoltaic system for snow removal without contact, solar panels, without load due equipment weight to such frame and houses occurs, such as construction equipment It does not require manpower, has excellent reliability of automatic snow removal system and solar power generation system, can efficiently perform snow removal work even in large-scale solar power generation system and multiple houses, and it is necessary to leave snow removal equipment outdoors. It provides a highly efficient, highly reliable, highly accurate and low-cost snow removal system with excellent maintenance cost effectiveness.

本発明を得るに至った経緯は以下のものである。 The circumstances leading to the acquisition of the present invention are as follows.

即ち、本発明者は「背景技術」にて記載した従来の太陽光発電パネルおよび屋根などの自動除雪システムに関して鋭意研究したところ、従来の自動除雪システムでは、除雪対象の周辺にあらかじめ大規模な設備の設置が必須となり工事期間や大きな初期投資が必要となることが判明した。 That is, as a result of diligent research on the conventional automatic snow removal system such as the photovoltaic power generation panel and the roof described in "Background Technology", the present inventor has found that the conventional automatic snow removal system has a large-scale facility in advance around the snow removal target. It was found that the installation of the system is essential and the construction period and large initial investment are required.

また、屋外に設置した電気機器および機械等設備のメンテナンスやさび対策等のメンテ工数が必要となる。設置した設備の一部の荷重が太陽光パネルや架台または屋根に付加するため、設備荷重および積雪荷重により変形、破損、倒壊などの被害により太陽光発電システムや自動除雪システムの信頼性や寿命への悪影響や多額の補修費用が発生する。 In addition, maintenance man-hours such as maintenance of equipment such as electrical equipment and machinery installed outdoors and measures against rust are required. Since a part of the load of the installed equipment is applied to the solar panel, pedestal or roof, the reliability and life of the photovoltaic power generation system and automatic snow removal system will be improved due to damage such as deformation, damage and collapse due to the equipment load and snow load. And a large amount of repair costs will be incurred.

大規模な設備の荷重が太陽光パネルや架台に付加されるため、倒壊を防ぐためには太陽光パネルや架台の強度をさらに増やす必要があるため設備費が上昇するといった多くの課題を有していることがわかった。あらかじめ設置する設備を準部することがなく、除雪設備の荷重負荷がなく、設備のメンテナンスが容易で、除雪効果の高い自動除雪システムを実現できないものかという課題に直面していた。 Since the load of the large-scale equipment is added to the solar panel or the platform, further equipment cost increases because of the need to increase the strength of the solar panel or the platform in order to prevent collapse, have many problems such It turned out that. We faced the problem of realizing an automatic snow removal system that does not have to be installed in advance, has no load on the snow removal equipment, is easy to maintain, and has a high snow removal effect.

そこで、本発明者はこの問題点に関し検討を重ねた結果、以下の知見を得た。 Therefore, the present inventor has obtained the following findings as a result of repeated studies on this problem.

即ち、無人飛行体(ドローン装置)から排出される排気流を効果的に用いるとともに、近年その精度が大きく進化した3次元土地情報を組み合せて自動飛行を行えば、メガソーラーなどの太陽光パネルを用いた発電所の太陽光パネルの表面に堆積した雪、住宅の屋根やビルの屋上に設置された太陽光パネルなどの設置物の上に積雪した雪、住宅の屋根やビルの屋上に堆積した雪を効果的かつ効率的に吹き飛ばし、太陽光パネルの表面などに堆積した雪の除去を行うドローン除雪システムを実現できるという考えに至った。また、完全な自動飛行を完成させるには時間はかかるが、当初はある程度の操縦は人が行ってもドローン除雪システムの効果は甚大であると考えた。 That is, if the exhaust flow discharged from an unmanned flying object (drone device) is effectively used and automatic flight is performed by combining three-dimensional land information whose accuracy has greatly improved in recent years, solar panels such as mega solar can be used. Snow accumulated on the surface of the solar panels of the power plant used, snow accumulated on the roofs of houses and solar panels installed on the roofs of buildings, and snow accumulated on the roofs of houses and roofs of buildings. We came up with the idea that we could realize a drone snow removal system that effectively and efficiently blows off snow and removes snow that has accumulated on the surface of solar panels. In addition, although it will take time to complete a fully automatic flight, at first I thought that the effect of the drone snow removal system would be enormous even if a person performed some maneuvers.

無人飛行体(ドローン装置)から排出される排気流は、プロペラの大きさや回転数にもよるが堆積した雪を飛ばすには十分な流量と流速を有している。また、構成次第ではその排気流の流速を一層増加させることが可能となる。さらに、無人飛行体(ドローン装置)は前進、後退、回転、上昇、下降およびホバーリングなどのその飛行姿勢をそれぞれのプロペラの回転軸の回転角度および回転数により制御している。従って、3次元の地形、太陽光パネルの角度、無人飛行体(ドローン装置)の飛行姿勢、効果的な排気流の流速を組み合せることで最適な自動除雪プロセスを構築できるという考えに至った。 The exhaust flow discharged from the unmanned aerial vehicle (drone device) has a sufficient flow rate and flow velocity to fly the accumulated snow, although it depends on the size and rotation speed of the propeller. Further, depending on the configuration, the flow velocity of the exhaust flow can be further increased. Further, the unmanned aerial vehicle (drone device) controls its flight posture such as forward, backward, rotation, ascent, descent and hovering by the rotation angle and rotation speed of the rotation axis of each propeller. Therefore, we came up with the idea that the optimum automatic snow removal process can be constructed by combining the three-dimensional terrain, the angle of the solar panel, the flight attitude of the unmanned aerial vehicle (drone device), and the effective flow velocity of the exhaust flow.

本発明は、大規模太陽光発電システム周辺、住宅の屋根、ビルの屋上や太陽光パネル周辺にあらかじめ除雪用の設備を設置する必要がなく、かつ無人飛行体(ドローン装置)のプロペラから発生する排気流を用い、非接触で除雪するシステムとなるため家屋やビルおよび太陽光パネルへの設備重量による負荷が発生しないため、設備工事などの工数が不要でかつ信頼性に優れ、大規模太陽光発電システム全域や複数の家屋にわたり効率よく除雪作業を行うことができる高効率な除雪システムを提供するものである。また、本発明は、設備を常設する必要がないため、メンテ工数を大幅に削減できるとともにさびなどの発生も防ぐことができ、信頼性および維持費の大幅な低減効果に優れた除雪システムを提供するものである。さらに本発明は、非接触で飛行しながら除雪作業を行うことができるため、設備を備えていない場所にも容易に移動および除雪作業をすることができるとともに、短時間で効率よく除雪作業を行うことができるため、高効率、高信頼性、低コストの除雪システムを実現する構成を見出し本発明に至った。また、積雪量や作業のタイミングを考慮することで、太陽光パネルの表面で雪が凍ることを防止し、かつ効果的に除雪することで発電量および発電効率を低下させることがない、発電効率に優れた非接触除雪システムを提供できる The present invention does not require the installation of snow removal equipment in advance around a large-scale photovoltaic power generation system, the roof of a house, the roof of a building, or the periphery of a solar panel, and is generated from a propeller of an unmanned flying object (drone device). Since it is a system that uses exhaust flow to remove snow in a non-contact manner, there is no load on houses, buildings, and solar panels due to the weight of the equipment, so there is no need for equipment construction work, and it is highly reliable and large-scale solar power. It provides a highly efficient snow removal system that can efficiently perform snow removal work over the entire power generation system and multiple houses. Further, the present invention provides a snow removal system that is excellent in reliability and maintenance cost because it is not necessary to permanently install equipment, so that maintenance man-hours can be significantly reduced and rust can be prevented from occurring. It is something to do. Further, since the present invention can perform snow removal work while flying in a non-contact manner, it is possible to easily move and remove snow even in a place not equipped with equipment, and to efficiently perform snow removal work in a short time. Therefore, we have found a configuration that realizes a highly efficient, highly reliable, and low-cost snow removal system, and have arrived at the present invention. In addition, by considering the amount of snow and the timing of work, it is possible to prevent the snow from freezing on the surface of the solar panel, and by effectively removing the snow, the amount of power generation and the efficiency of power generation will not be reduced. An excellent non-contact snow removal system can be provided .

本発明にあっては、上記した課題を解決するために、地面に設置された架台および太陽光パネルと、前記太陽光パネルの表面の積雪量を検出する積雪量検出手段と、回転駆動部とプロペラが連結した複数の揚力発生部と、前記回転駆動部の回転制御を行い前記プロペラの回転により発生する揚力と推力により飛行姿勢制御を行う回転制御部から構成され3次元空間の移動を行ういわゆるドローンまたはUAVなどの無人飛行体と、前記無人飛行体の移動経路をあらかじめ設定し前記回転制御部に指示を出す3次元飛行経路指示部を有し、前記積雪量が所定量に達した場合に、前記3次元飛行経路指示部の指令に基づき飛行することで前記無人飛行体の前記プロペラから発生する排気流により前記太陽光パネルに蓄積した雪を非接触で前記太陽光パネルの表面から除去することを特徴とする太陽光パネル用非接触除雪システムとして構成したものである。 In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a gantry and a solar panel installed on the ground, a snow amount detecting means for detecting the amount of snow on the surface of the solar panel, and a rotary drive unit. It is composed of a plurality of lift generating units to which propellers are connected and a rotation control unit that controls the rotation of the rotation driving unit and controls the flight posture by the lift and thrust generated by the rotation of the propeller, so-called movement in three-dimensional space. It has an unmanned air vehicle such as a drone or UAV, and a three-dimensional flight route instruction unit that presets the movement path of the unmanned air vehicle and issues an instruction to the rotation control unit, and when the amount of snow reaches a predetermined amount. By flying based on the command of the three-dimensional flight path indicating unit, the snow accumulated on the solar panel due to the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned vehicle is removed from the surface of the solar panel in a non-contact manner. It is configured as a non-contact snow removal system for solar panels.

本発明の第一の態様にあっては、地面に設置された架台および太陽光パネルまたは屋上に設置された太陽光パネルと、太陽光パネルの表面、住宅の屋根、ビルの屋上または太陽光パネルの周辺の積雪量を検出する積雪量検出手段と、回転駆動部とプロペラが連結した複数の揚力発生部と、前記回転駆動部の回転制御を行い前記プロペラの回転により発生する揚力と推力により飛行姿勢制御を行う回転制御部から構成され3次元空間の移動を行ういわゆるドローンまたはUAVなどの無人飛行体と、除雪作業対象とする太陽光パネルの周辺の3次元地図および積雪量検出手段からの情報に基づいて無人飛行体の移動経路をあらかじめ設定し回転制御部に指示を出す3次元飛行経路指示部と積雪量に応じてプロペラの排気流の流速を変更しても所望の経路を維持可能とするため機体の総質量を調整するマスバランスを変更可能に配置するマスバランス配置部とを有し、積雪量が所定量に達した場合に、3次元飛行経路指示部の指令に基づき飛行することで無人飛行体の前記プロペラから発生する排気流により大規模太陽光発電システムの太陽光パネルの表面、住宅の屋根、住宅やビルの屋上に設置した太陽光パネルの表面に蓄積した雪を非接触で除去する構成としている。 In the first aspect of the present invention, a pedestal and a solar panel installed on the ground or a solar panel installed on a roof and a surface of the solar panel, a roof of a house, a roof of a building or a solar panel A snow amount detecting means for detecting the amount of snow in the vicinity of the Information from unmanned air vehicles such as so-called drones or UAVs that are composed of rotation control units that control attitudes and move in three-dimensional space, and three-dimensional maps and snow cover detection means around the solar panels targeted for snow removal work. It is possible to maintain the desired route even if the flow path of the exhaust flow of the propeller is changed according to the amount of snow and the three-dimensional flight route instruction unit that presets the movement route of the unmanned vehicle and gives instructions to the rotation control unit. It has a mass balance arrangement part that adjusts the total mass of the aircraft so that the mass balance can be changed, and when the amount of snow reaches a predetermined amount, it flies based on the command of the three-dimensional flight route instruction part. Due to the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned aircraft, the snow accumulated on the surface of the solar panel of the large-scale solar power generation system, the roof of the house, and the surface of the solar panel installed on the roof of the house or building is not contacted. It is configured to be removed with.

上記した構成によると、太陽光パネルの表面の積雪量を積雪量検出手段で検出し、降雪が始まり積雪量があらかじめ設定していた所定量に達した場合あるいは積雪が所定量に達している場合、回転駆動部とプロペラが連結した複数の揚力発生部からなるドローン装置またはUAVなどの無人飛行体を用いて、3次元飛行経路指示部により除雪作業対象とする太陽光パネルの周辺の3次元地図および積雪量検出手段からの情報に基づいてあらかじめ設定された飛行経路の指示に従ってって飛行時する際に、ドローン装置またはUAVなどの無人飛行体の飛行姿勢に応じて各々のプロペラの回転数が変化することとなりそれぞれの揚力発生部から排出される排気流を利用して、太陽光パネルや架台に除雪設備の負荷を印加することなく非接触で太陽光パネルに蓄積した雪を太陽光パネルの表面から除去することができる。また、上記した構成によると、積雪量に応じてプロペラの排気流の流速を変更しても所望の経路を維持可能とするため機体の総質量を調整するマスバランスを変更可能に配置するマスバランス配置部を備えるので、異なる質量のマスバランスを取換可能であり、太陽光パネルの表面の積雪量および雪質に応じてマスバランスの取換固定を行い前記無人飛行体の全体質量を調整可能な構成とすることで、無人飛行体の飛行姿勢制御の際のそれぞれのプロペラの回転数を変化させることで排気流の流速を大幅に変化させることができる。 According to the above configuration, the amount of snow on the surface of the solar panel is detected by the snow amount detecting means, and when the snowfall starts and the amount of snow reaches a preset predetermined amount, or when the amount of snow reaches a predetermined amount. , A three-dimensional map of the area around the solar panel to be snow-removed by the three-dimensional flight path indicator using an unmanned vehicle such as a UAV or a drone device consisting of multiple lift generators in which a rotary drive unit and a propeller are connected. And when flying according to the instructions of the preset flight path based on the information from the snow cover detection means, the number of rotations of each propeller depends on the flight attitude of the unmanned aircraft such as the drone device or UAV. By using the exhaust flow discharged from each lift generating part, the snow accumulated on the solar panel without applying the load of the snow removal equipment to the solar panel or the gantry is collected on the solar panel. It can be removed from the surface. In addition, according to the above configuration, the mass balance that adjusts the total mass of the aircraft can be changed so that the desired route can be maintained even if the flow velocity of the exhaust flow of the propeller is changed according to the amount of snow. Since it is equipped with an arrangement part, it is possible to replace the mass balance of different masses, and it is possible to replace and fix the mass balance according to the amount of snow on the surface of the solar panel and the snow quality, and adjust the total mass of the unmanned air vehicle. With this configuration, the flow velocity of the exhaust flow can be significantly changed by changing the rotation speed of each propeller when controlling the flight attitude of the unmanned vehicle.

太陽光パネルや架台に負荷をかけないことで、設備荷重および積雪荷重にて太陽光パネルや架台の劣化、変形、倒壊を防ぐことができるとともに、あらかじめ除雪設備を設置する必要がないため除雪設備の準備工数や設置費用を大幅に削減することができるという効果を有する。また除雪設備を屋外に常設する必要がないため水や雪および太陽光の紫外線などによる設備の劣化やさびなどの劣化要因を低減することができるとともに除雪設備のメンテナンス工数を大幅に削減することが可能となる。 By not applying a load to the solar panel or pedestal, it is possible to prevent deterioration, deformation, and collapse of the solar panel and pedestal due to the equipment load and snow load, and it is not necessary to install snow removal equipment in advance, so snow removal equipment It has the effect of significantly reducing the preparation man-hours and installation costs. In addition, since it is not necessary to permanently install snow removal equipment outdoors, it is possible to reduce deterioration factors such as equipment deterioration and rust due to water, snow, and ultraviolet rays of sunlight, and it is possible to significantly reduce the maintenance man-hours for snow removal equipment. It will be possible.

さらには、太陽光パネルの傾斜と飛行経路と飛行姿勢の組み合せにより、太陽光パネルの傾斜の下端側から徐々に傾斜の上端側に向けて効率的に除雪を行うことが可能となるという効果を有するとともに、太陽光パネルの除雪システムの信頼性、耐久性、高効率化および低コスト化を実現することができる。 Furthermore, the combination of the inclination of the solar panel, the flight path, and the flight attitude makes it possible to efficiently remove snow from the lower end side of the inclination of the solar panel toward the upper end side of the inclination. At the same time, it is possible to realize reliability, durability, high efficiency and low cost of the snow removal system of the solar panel.

また、本発明の第2の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、回転駆動部は、エンジンおよび/またはモータより構成され、エンジンの駆動エネルギーは軽油またはガソリンとし、モータの駆動エネルギーは電池とする構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the second aspect of the present invention, in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first aspect, the rotary drive unit is based on the engine and / or the motor. The engine drive energy is light oil or gasoline, and the motor drive energy is a battery.

上記した構成により、多様な動力源を用いることができ長距離かつ長時間の飛行および除雪作業を可能にすることができるとともに、飛行姿勢(前進、後退、ホバーリングなど)や飛行モード(上昇、下降、旋回など)により回転駆動部の出力をさらに増加させることとなり、プロペラの回転数を上げることでプロペラから発生する排気流の量および流速を大幅に増加させることにより、太陽光パネルに堆積した雪の除去能力を大幅に向上させることができ、長時間作業、長距離飛行に対応し、様々な雪の質や状態にも対応するとともに大出力の排気流を有した高性能な太陽光パネルの非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, various power sources can be used to enable long-distance and long-term flight and snow removal work, as well as flight posture (forward, backward, hovering, etc.) and flight mode (rise, climb, etc.). The output of the rotary drive unit will be further increased by lowering, turning, etc.), and by increasing the number of rotations of the propeller, the amount and flow velocity of the exhaust flow generated from the propeller will be significantly increased, and the snow will be deposited on the solar panel. A high-performance solar panel that can greatly improve the snow removal ability, supports long hours of work and long-distance flight, supports various snow qualities and conditions, and has a high output exhaust flow. A non-contact snow removal system can be realized.

また、本発明の第3の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1および第2の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、積雪量検出手段は太陽光パネルの周辺または無人飛行体に設置され、単位面積あたりに蓄積した雪の質量または蓄積した雪の厚さを検出する積雪センサおよび/または前記無人飛行体に搭載した画像カメラにより撮影した積雪画像情報を基にする構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the third aspect of the present invention, in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first and second aspects, the snow cover detection means is a solar panel. Snow cover image information taken by a snow cover sensor and / or an image camera mounted on the unmanned flying object that detects the mass of snow accumulated per unit area or the thickness of accumulated snow installed in the vicinity of or in an unmanned vehicle. It is based on the configuration.

上記した構成により、太陽光パネルに蓄積した積雪量を環境および状況に応じて正確にとらえることができるとともに、あらかじめ設置する設備を軽減する効果を有した作業精度が高く低コストな太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, the amount of snow accumulated on the solar panel can be accurately captured according to the environment and situation, and the work accuracy is high and the cost is low, which has the effect of reducing the equipment installed in advance. A contact snow removal system can be realized.

また、本発明の第4の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第3の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、太陽光パネルは長方形状に設置されており、3次元飛行アルゴリズムは、長方形状の太陽光パネルの短辺の端から徐々に短辺に沿って移動する構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the fourth aspect of the present invention, the solar panels are installed in a rectangular shape in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to third aspects. The three-dimensional flight algorithm is configured to gradually move along the short side from the edge of the short side of the rectangular solar panel.

上記した構成により、太陽光パネルの傾斜および無人飛行体の飛行姿勢を利用しながら、太陽光パネルの表面に蓄積した積雪量を効率よく太陽光パネルの表面から除去することができ、作業の高効率化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, it is possible to efficiently remove the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel from the surface of the solar panel while utilizing the inclination of the solar panel and the flight posture of the unmanned vehicle. It is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that enables efficiency.

また、本発明の第5の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第4の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、太陽光パネルは長方形状に設置されており、3次元飛行アルゴリズムは、長方形状の前記太陽光パネルの長辺の端から徐々に短辺に沿って移動する構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the fifth aspect of the present invention, the solar panels are installed in a rectangular shape in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to fourth aspects. The three-dimensional flight algorithm is configured to gradually move along the short side from the end of the long side of the rectangular solar panel.

上記した構成により、太陽光パネルの傾斜および無人飛行体の飛行姿勢を利用しながら除雪作業を行うとともに無人飛行体の作業往復回数の少なくすることが可能となり、太陽光パネルの表面に蓄積した積雪量を効率よく、より短時間に太陽光パネルの表面から除去することができるため、作業の一層の高効率化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, it is possible to perform snow removal work while utilizing the inclination of the solar panel and the flight posture of the unmanned vehicle, and to reduce the number of round trips of the unmanned vehicle, and the snow accumulated on the surface of the solar panel. Since the amount can be efficiently removed from the surface of the solar panel in a shorter time, it is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that enables even higher efficiency of work.

また、本発明の第6の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第5の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、太陽光パネルは一定の傾斜角度を有して設置されており、蓄積した雪が前記太陽光パネルの下方に吹き飛ばされるように無人飛行体がプロペラの回転軸に対して一定の角度を有して太陽光パネルの短辺または長辺に沿って飛行するする構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the sixth aspect of the present invention, in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to fifth aspects, the solar panel has a constant inclination angle. The unmanned vehicle has a certain angle with respect to the rotation axis of the propeller so that the accumulated snow is blown off below the solar panel. It is configured to fly along.

上記した構成により、太陽光パネルの傾斜と無人飛行体の飛行姿勢を利用しながら、太陽光パネルの表面に蓄積した積雪量を効率よく、より短時間に太陽光パネルの表面から除去することができ、作業のさらなる高効率化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, it is possible to efficiently remove the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel from the surface of the solar panel in a shorter time while utilizing the inclination of the solar panel and the flight posture of the unmanned flying object. It is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that enables even higher work efficiency.

また、本発明の第7の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第6の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、移動経路は、除雪作業対象とする太陽光パネルの周辺の3次元地図および積雪量検出手段からの情報によりあらかじめ設定されるとともに、除雪作業中における積雪量検出手段からの積雪量の情報により、太陽光パネルの上空で無人飛行体が回転、傾斜さらには傾斜角度を周期的に変化させるローリングなどの付加動作を行い、無人飛行体のプロペラから発生する排気流により太陽光パネルの表面に蓄積した雪を非接触で除去する構成としている。 Further, in the non-contact snow removal system for solar panels according to the seventh aspect of the present invention, in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to sixth aspects, the movement route is the snow removal work target. An unmanned flying object over the solar panel based on the information from the three-dimensional map around the solar panel and the snow amount detecting means, and the information from the snow amount detecting means during the snow removal work. Performs additional operations such as rotation, tilting, and rolling that periodically changes the tilting angle, and removes snow accumulated on the surface of the solar panel by the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned vehicle in a non-contact manner. There is.

上記した構成により、3次元地図情報、太陽光パネルの傾斜、無人飛行体の飛行姿勢、無人飛行体のプロペラからの排気流の流速の大小による積雪部への除雪負荷変動を効果的に利用しながら、太陽光パネルの表面に蓄積した積雪量を効率よく、より短時間に太陽光パネルの表面から除去することができ、作業のさらなる高効率化と高精度化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, it effectively utilizes the fluctuation of the snow removal load on the snow-covered area depending on the three-dimensional map information, the inclination of the solar panel, the flight attitude of the unmanned vehicle, and the flow velocity of the exhaust flow from the propeller of the unmanned vehicle. However, the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel can be efficiently removed from the surface of the solar panel in a shorter time, which makes it possible to further improve the efficiency and accuracy of the work. A contact snow removal system can be realized.

また、本発明の第8の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第7の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、マスバランスと無人飛行体の鉛直方向の略中心部にマスバランス保持部を有し、マスバランスをマスバランス保持部で把持または固定するとともに、異なる質量のマスバランスを取換可能とし、太陽光パネルの表面の積雪量および雪質に応じてマスバランスの取換固定を行い前記無人飛行体の全体質量を調整可能な構成とすることで、無人飛行体の飛行姿勢制御の際のそれぞれのプロペラの回転数を変化させることで排気流の流速を大幅に変化させる構成としている。 Further, the non-contact snow removal system for solar panels according to the eighth aspect of the present invention has a mass balance and a vertical unmanned air vehicle in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to seventh aspects. It has a mass balance holding part at the center of the direction, and the mass balance is gripped or fixed by the mass balance holding part, and the mass balance of different mass can be exchanged. The amount of snow and the quality of snow on the surface of the solar panel By exchanging and fixing the mass balance according to the above and adjusting the total mass of the unmanned vehicle, the rotation speed of each propeller when controlling the flight attitude of the unmanned vehicle is changed to exhaust the air. The structure is such that the flow velocity of the flow is significantly changed.

上記した構成により、太陽光パネルの表面の雪を除去する際に、上昇、下降、前進、後退、回転、ホバーリング等の飛行姿勢を伴い、前記太陽光パネルまたは前記太陽光パネルの表面に蓄積した雪の表面と一定の距離を保ちながら、プロペラからの排気流を用いて太陽光パネルの周辺に吹き飛ばし除雪作業を行うことになるが、異なるマスバランスにより無人飛行体の全体質量を変化させることでそれぞれの姿勢制御を行う際のプロペラの回転数が大幅に変化することとなり、排気流の流速を大きく変化させることが可能となる。排気流の流速を上げることで、積雪量が大きい場合や重い雪質の場合には流速を上げる構成とすることで一層の作業の高効率化と高精度化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, when removing snow on the surface of the solar panel, it is accompanied by flight attitudes such as ascent, descent, forward, backward, rotation, and hovering, and accumulates on the solar panel or the surface of the solar panel. While maintaining a certain distance from the surface of the snow, the exhaust flow from the propeller is used to blow off the snow around the solar panel to remove snow, but the total mass of the unmanned aircraft is changed by different mass balance. The number of rotations of the propeller when controlling each attitude is significantly changed, and the flow velocity of the exhaust flow can be changed significantly. By increasing the flow velocity of the exhaust flow, the flow velocity is increased when the amount of snow is large or the snow quality is heavy, which makes it possible to further improve the efficiency and accuracy of the work. A snow removal system can be realized.

また、本発明の第9の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第8の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、無人飛行体にコンプレッサーおよびコンプレッサーからの圧縮空気を噴射するエアーノズルを搭載し、除雪作業前および除雪作業中の積雪検出手段からの情報に応じて、エアーノズルから噴射される圧縮空気を用いて太陽光パネルの表面に蓄積した雪を非接触で除去する構成としている。 Further, the non-contact snow removal system for solar panels according to the ninth aspect of the present invention is the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to eighth aspects, from a compressor to an unmanned air vehicle. snow compressed air mounted Eanozu Le for injecting, in response to information from the snow detector in removing snow before and snow removal, and accumulated on the surface of the solar panels using compressed air injected from the air nozzle Is configured to be removed in a non-contact manner.

上記した構成により、排気流に併せて、エアーノズルからの圧縮空気を噴射することになるため積雪部への除雪負荷をさらに上げることができ、太陽光パネルの表面に蓄積した積雪量を効率よく、より短時間に太陽光パネルの表面から除去することができ、作業のさらなる高効率化と高精度化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, compressed air from the air nozzle is injected along with the exhaust flow, so the snow removal load on the snow cover can be further increased, and the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel can be efficiently reduced. , It is possible to remove from the surface of the solar panel in a shorter time, and it is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that enables further high efficiency and high accuracy of work.

また、本発明の第10の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第9の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、前記無人飛行体と太陽光パネルに蓄積した雪の表面まで距離を検出する相対距離計測センサを搭載し、雪の表面と無人飛行体との距離をあらかじめ定められた値にしながら除雪作業を行う構成としている。 Further, the non-contact snow removal system for solar panels according to the tenth aspect of the present invention is the unmanned air vehicle and the solar panel in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the tenth aspect of the present invention. It is equipped with a relative distance measurement sensor that detects the distance to the surface of the snow accumulated in the solar panel, and is configured to perform snow removal work while setting the distance between the snow surface and the unmanned flying object to a predetermined value.

上記した構成により、無人飛行体からの排気流の流速が弱まることなく積雪部に吹き付けられ効率的かつ効果的に除雪作業を行うことができるとともに、無人飛行体と積雪部とが衝突することを防止することが可能となり、作業のさらなる高効率化と高精度化と安全性を実現することを可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, the flow velocity of the exhaust flow from the unmanned vehicle can be sprayed onto the snow-covered part without weakening, and the snow removal work can be performed efficiently and effectively, and the unmanned vehicle and the snow-covered part collide with each other. It is possible to prevent it, and it is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that makes it possible to realize higher efficiency, higher accuracy and safety of work.

また、本発明の第11の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第10の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、無人飛行体により除雪作業を行うタイミングは、積雪量検出手段により積雪がスタートしたと判断した時から所定時間内、所定の積雪量に達した時、日没時、または早朝時とする構成としている。 In addition, the non-contact snow removal system for solar panels according to the eleventh aspect of the present invention performs snow removal work by an unmanned flying object in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to tenth aspects. The timing is set to be within a predetermined time from the time when the snow cover detection means determines that the snow cover has started, when the predetermined snow cover is reached, at sunset, or in the early morning.

上記した構成により、太陽光パネルの表面に蓄積する積雪量と作業能力と効果的にコントロールすることができるともに、夜間に蓄積した雪が凍結し固着することを防止する、夜間に太陽光パネルの上面降り積もった雪を取り除き日中に効果的に発電する、ことが可能となり、発電効率を維持しつつ作業のさらなる高効率化と高精度化を可能とした太陽光パネル非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel and the working capacity can be effectively controlled, and the snow accumulated at night is prevented from freezing and sticking to the upper surface of the solar panel at night. It is possible to remove the accumulated snow and generate electricity effectively during the daytime, and it is possible to realize a solar panel non-contact snow removal system that enables even higher efficiency and accuracy of work while maintaining power generation efficiency.

また、本発明の第12の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第11の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの構成において、前記架台の上部に取り付けられた前記太陽光パネルは所定の傾斜角を有しており、前記無人飛行体からの前記排気流により前記太陽光パネルの上面の雪を吹き飛ばし除雪する際に、可能な範囲で除雪された雪が傾斜した前記太陽光パネルの低い側の1列横の傾斜した前記太陽光パネルの高い側の下部に吹き飛ばす構成としている。 Further, the non-contact snow removal system for solar panels according to the twelfth aspect of the present invention was attached to the upper part of the gantry in the configuration of the non-contact snow removal system for solar panels according to the first to eleventh aspects. The solar panel has a predetermined inclination angle, and when the snow on the upper surface of the solar panel is blown off by the exhaust flow from the unmanned vehicle to remove snow, the snow removed is inclined to the extent possible. The structure is such that the solar panel is blown off to the lower part on the high side of the solar panel, which is inclined in a row on the lower side of the solar panel.

上記した構成により、太陽光パネルの表面の除雪を行うとともに、除雪を行った雪が前記太陽光パネルの間の通路に落ちる量を大幅に低減することができ、前記通路の除雪作業の回数を大幅に削減することが可能となり、メンテナンスコストの安い安価な太陽光パネル用非接触除雪システムを実現できる。 With the above configuration, it is possible to remove snow on the surface of the solar panel and significantly reduce the amount of snow that has been removed falling into the passage between the solar panels, and the number of times of snow removal work in the passage is greatly reduced. It is possible to realize an inexpensive non-contact snow removal system for solar panels with low maintenance cost.

本発明に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは上記に説明したように構成され、大規模太陽光発電システム周辺、住宅の屋根、ビルの屋上や太陽光パネル周辺にあらかじめ除雪用の設備を設置する必要がなく、かつ無人飛行体のプロペラから発生する排気流を用い、非接触で除雪するシステムとなるため家屋やビルおよび太陽光パネルへの設備重量による負荷(設備荷重)が発生しないため、設備荷重に加え積雪荷重が加わるようなことがないため信頼性に優れ設備工事などの工数が不要で、大規模太陽光発電システム全域や複数の家屋にわたり効率よく除雪作業を行うことが可能な作業効率、作業精度、投資効率に優れた除雪システムを提供するものである。また、設備を常設する必要がないため、メンテ工数を大幅に削減できるとともにさびなどの発生も防ぐことができ、信頼性および維持費の大幅な低減効果に優れた除雪システムを提供するものである。さらには、非接触で飛行しながら除雪作業を行うことができるため、あらかじめ設備を備えていない場所にも容易に移動および除雪作業をすることができるとともに、短時間で効率よく除雪作業を行うことができるため、高効率、高信頼性、低コストの除雪システムを実現できるという効果を奏する。 The non-contact snow removal system for a photovoltaic panel according to the present invention is configured as described above, and snow removal equipment is installed in advance around a large-scale photovoltaic power generation system, a roof of a house, a building roof, or a periphery of a solar panel. Because it is a system that removes snow in a non-contact manner using the exhaust flow generated from the propeller of an unmanned aircraft, there is no load (equipment load ) due to the equipment weight on houses, buildings and solar panels. Since there is no snow load in addition to the equipment load, it is highly reliable and does not require manpower such as equipment construction, and it is possible to efficiently remove snow over the entire large-scale photovoltaic power generation system or multiple houses. It provides a snow removal system with excellent efficiency, work accuracy, and investment efficiency. In addition, since it is not necessary to permanently install equipment, maintenance man-hours can be significantly reduced and rust can be prevented, providing a snow removal system with excellent reliability and a significant reduction in maintenance costs. .. Furthermore, since snow removal work can be performed while flying in a non-contact manner, it is possible to easily move and remove snow even in places not equipped with equipment in advance, and it is possible to efficiently perform snow removal work in a short time. This has the effect of realizing a highly efficient, highly reliable, and low-cost snow removal system.

実施形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの概要を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the outline of the non-contact snow removal system for a solar panel which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る無人飛行体の構成を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the structure of the unmanned aerial vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る無人飛行体の構成を示した断面の略図である。It is a schematic of the cross section which showed the structure of the unmanned aerial vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る無人飛行体の飛行姿勢の一例を示した略図である。It is a schematic diagram which showed an example of the flight attitude of the unmanned aerial vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る無人飛行体におけるプロペラの回転数と推力の関係を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed the relationship between the rotation speed of the propeller and the thrust in the unmanned aerial vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る無人飛行体におけるプロペラの回転により発生する排気流の状態を示したCFD(数値流体力学)の計算結果の一例である。It is an example of the calculation result of CFD (computational fluid dynamics) showing the state of the exhaust flow generated by the rotation of the propeller in the unmanned aerial vehicle according to the first embodiment. 実施形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの除雪プロセスの一例を示した斜視図である。It is a perspective view which showed an example of the snow removal process of the non-contact snow removal system for a solar panel which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the non-contact snow removal system for a solar panel which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the non-contact snow removal system for a solar panel which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the non-contact snow removal system for a solar panel which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る太陽光パネル非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the solar panel non-contact snow removal system which concerns on Embodiment 2. 実施形態3に係る太陽光パネル非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the solar panel non-contact snow removal system which concerns on Embodiment 3. 実施形態4に係る太陽光パネル非接触除雪システムの作業の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the work of the solar panel non-contact snow removal system which concerns on Embodiment 4. FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。尚、以下では全ての図を通じて同一または対応する構成部材には同一の参照符号を付して、その説明については省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding components will be designated by the same reference numerals throughout all the drawings, and the description thereof will be omitted.

(実施形態1)
図1〜図10を参照して実施の形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1について説明する。図1〜図10は、実施の形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1の構成の一例を示した模式図である。図1では、実施の形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1の斜視図を模式的に示している。図2では、実施形態1に係る無人飛行体5の概略構成の斜視図を示している。図3では、実施形態1に係る無人飛行体5の概略構成の断面の略図を示している。
(Embodiment 1)
The non-contact snow removal system 1 for a solar panel according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. 1 to 10 are schematic views showing an example of the configuration of the non-contact snow removal system 1 for a solar panel according to the first embodiment. FIG. 1 schematically shows a perspective view of a non-contact snow removal system 1 for a solar panel according to a first embodiment. FIG. 2 shows a perspective view of a schematic configuration of the unmanned aerial vehicle 5 according to the first embodiment. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the schematic configuration of the unmanned aerial vehicle 5 according to the first embodiment.

図4では、実施の形態2に係る無人飛行体5の各々のプロペラ8の回転数を変化させ、各々のプロペラ8の推力を制御することで様々な飛行姿勢制御が可能となる一例を模式図で示している。 FIG. 4 is a schematic view showing an example in which various flight attitude controls are possible by changing the rotation speed of each propeller 8 of the unmanned vehicle 5 according to the second embodiment and controlling the thrust of each propeller 8. It is shown by.

図5では、実施の形態1に係る無人飛行体5のプロペラ8の回転数と推力Tの関係の略図を示している。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the relationship between the rotation speed of the propeller 8 and the thrust T of the unmanned aerial vehicle 5 according to the first embodiment.

図6では、プロペラ8の回転により発生する排気流17の状態を示したサンプルで、CFD(数値流体力学)を用いて非定常計算した計算の一例を示しているIn Figure 6, a sample showing a state of the exhaust stream 17 generated by the rotation of the propeller 8 shows an example of calculations unsteady calculated using CFD (computational fluid dynamics).

図7では、実施の形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1の除雪プロセスの一例の斜視図を模式的に示している。 FIG. 7 schematically shows a perspective view of an example of the snow removal process of the non-contact snow removal system 1 for solar panels according to the first embodiment.

図8〜図10は実施の形態1に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1の作業の一例の概略図を示してしている。 8 to 10 show a schematic view of an example of the work of the non-contact snow removal system 1 for a solar panel according to the first embodiment.

図1に示すように、太陽光パネル用非接触除雪システム1は、太陽光発電システム2とドローン装置のような無人飛行体5と無人飛行体制御装置6(図示せず)から構成されおり、太陽光発電システム2のうち3列のみを抜き出し、最下段は除雪部22とし、2段目および3段目の積雪部20(未作業領域)の除雪作業を無人飛行体5により行う状態を模式的に示している。太陽光発電システム2は太陽光パネル4と架台3、積雪センサ15より構成されており、地面に設置された架台3に太陽光パネル4を搭載した構成となっている。また、太陽光パネル4の周辺には積雪センサ15が設置されており、圧力センサなどにより単位面積あたりに蓄積した雪の質量を検出するか、あるいはレーザーやLEDなどの光学式センサや超音波などのセンサを用いて太陽光パネル4の表面に降り積もった積雪量を検出する構成としている。積雪センサ15により検出した積雪量や規定時間内の積雪量の増加があらかじめ指定した値を超えた場合に無人飛行体5により除雪作業を行う構成とする。 As shown in FIG. 1, the non-contact snow removal system 1 for a solar panel is composed of a photovoltaic power generation system 2, an unmanned aerial vehicle 5 such as a drone device, and an unmanned aerial vehicle control device 6 (not shown). A state in which only three rows of the photovoltaic power generation system 2 are extracted, the lowermost stage is the snow removal unit 22, and the snow removal work of the second and third stages of the snow cover 20 (unworked area) is performed by the unmanned aerial vehicle 5 is modeled. Is shown. The photovoltaic power generation system 2 is composed of a solar panel 4, a gantry 3, and a snow cover 15, and has a configuration in which the solar panel 4 is mounted on the gantry 3 installed on the ground. In addition, a snow sensor 15 is installed around the solar panel 4, and the mass of snow accumulated per unit area is detected by a pressure sensor or the like, or an optical sensor such as a laser or an LED, an ultrasonic wave, or the like. The sensor is used to detect the amount of snow accumulated on the surface of the solar panel 4. When the amount of snowfall detected by the snowfall sensor 15 or the increase in the amount of snowfall within the specified time exceeds a value specified in advance, the unmanned aerial vehicle 5 performs the snow removal work.

この際、積雪センサ15を搭載せず、除雪作業者が除雪作業の開始を判断する構成としてもよい。 At this time, without mounting a snow sensor 15, snow removal worker may be configured to determine the start of snow removal.

太陽光パネル4の積雪部20には太陽光パネル4の上面に蓄積した雪が数mm〜数十センチ積もっており、太陽光発電システム2は大幅な発電量低下となっているとともに太陽光パネル4および架台3には大きな負荷がかかっている状態となっている。 Snow accumulated on the upper surface of the solar panel 4 is accumulated several mm to several tens of centimeters in the snow-covered portion 20 of the solar panel 4, and the photovoltaic power generation system 2 has significantly reduced the amount of power generation and the solar panel 4 And the gantry 3 is in a state where a large load is applied.

太陽光パネル4にはその表面にわずかでも積雪があると太陽光が遮られ発電効率が大幅に下がる。また、太陽光パネル4および架台3にかかる積雪による荷重負荷は、最悪の場合には太陽光パネル4の変形や割れに至ったり、架台3の変形や倒壊に至ったりすることになる。従って、太陽光パネル4の上面の積雪をそのまま放置することは太陽光発電システム2の信頼性、寿命および発電量の維持に対して大きなリスク要因となる。 If there is even a small amount of snow on the surface of the solar panel 4, the sunlight will be blocked and the power generation efficiency will drop significantly. Further, the load application by snow according to solar panel 4 and the platform 3, so that the or Tsu optimum or leading to deformation and cracking of the solar panel 4, the deformation and collapse of the platform 3 in the worst case. Therefore, leaving the snow on the upper surface of the solar panel 4 as it is poses a great risk factor for the reliability, life, and maintenance of the power generation amount of the photovoltaic power generation system 2.

尚、実施の形態1では、積雪センサ15は圧力式、光学式または超音波式などとしたが積雪量を検出できるものなら方式は問わない。また、積雪センサ15を搭載せず、除雪作業者の認識により積雪量を判断する方式でもよい。 In the first embodiment, the snow sensor 15 is of a pressure type, an optical type, an ultrasonic type, or the like, but any method can be used as long as it can detect the amount of snow. Further, a method in which the snow cover sensor 15 is not mounted and the amount of snow cover is determined by the recognition of the snow removal worker may be used.

尚、それぞれの太陽光パネル4および架台3の間は通路24となるが、除雪した雪がこの通路24を塞ぐようであれば定期的に通路24の除雪作業が発生することもある。 There is a passage 24 between each of the solar panels 4 and the gantry 3, but if the snow removed blocks the passage 24, the snow removal work of the passage 24 may occur on a regular basis.

無人飛行体5は3次元飛行経路指示装置23からの指令により、除雪作業現場の地図情報をもとにあらかじめ設定された飛行経路を飛行することとなる。この際、3次元飛行経路指示装置23の指令により完全自動で飛行するか、除雪作業者の操作により無線操縦で飛行するかの除雪作業者の除雪作業への操作介入の割合は様々な仕様があるものとする。この際、除雪作業現場の3次元地図情報および飛行経路には作業座標系(x、y、z)を用い、無人飛行体5の機体姿勢制御には機体座標系(X,Y,Z)が用いられ、それぞれ必要に応じて座標変換が行われることとなる。 The unmanned aerial vehicle 5 will fly on a preset flight path based on the map information of the snow removal work site in response to a command from the three-dimensional flight path indicating device 23. At this time, there are various specifications for the ratio of the operation intervention of the snow removal worker to the snow removal work, whether to fly fully automatically according to the command of the three-dimensional flight route indicating device 23 or to fly by radio control by the operation of the snow removal worker. Suppose there is. At this time, the work coordinate system (x, y, z) is used for the three-dimensional map information and the flight path of the snow removal work site, and the aircraft coordinate system (X, Y, Z) is used for the aircraft attitude control of the unmanned airframe 5. It will be used and coordinate transformation will be performed as needed.

図2および図3は無人飛行体5を示したもので、無人飛行体5はフレーム9、フレーム9に固定された電池10、フレーム9に保持されたモータ−7、モータ−7の回転軸18と結合されたプロペラ8からなる揚力(推力)発生部、相対距離センサ16、機体搭載積雪センサ19より構成される。相対距離センサ16は超音波、LED、レーザーまたはカメラなどで無人飛行体5と積雪部20の表面との相対距離を計測する。機体搭載積雪センサ19はカメラと通信部などから構成されその映像を3次元飛行経路指示装置23に送信し、3次元飛行経路指示装置23で、画像処理および演算することにより太陽光パネル4の表面の積雪量を認識し、無人飛行体5の飛行制御および除雪作業を実施する。 2 and 3 show an unmanned airframe 5, in which the unmanned airframe 5 is a frame 9, a battery 10 fixed to the frame 9, a motor 7 held in the frame 9, and a rotation shaft 18 of the motor-7. It is composed of a lift (thrust) generating unit including a propeller 8 coupled with, a relative distance sensor 16, and a snow cover sensor 19 mounted on the airframe. The relative distance sensor 16 measures the relative distance between the unmanned vehicle 5 and the surface of the snow cover 20 using ultrasonic waves, LEDs, lasers, cameras, or the like. The body-mounted snow sensor 19 is composed of a camera, a communication unit, and the like, transmits the image to the three-dimensional flight path indicating device 23, and performs image processing and calculation by the three-dimensional flight path indicating device 23 to process and calculate the surface of the solar panel 4. Recognize the amount of snow accumulated in the vehicle, and carry out flight control and snow removal work for the unmanned vehicle 5.

機体搭載積雪センサ19、積雪センサ15、相対距離センサ16の情報は3次元飛行経路指示装置23(地上に設置または無人飛行体5に搭載)に送信されるとともに、除雪作業を行う現場周辺の3次元地図情報と合わせて飛行経路を決定し、飛行経路に応じたモータ7の回転制御の指示が無人飛行体制御装置6(地上に設置または無人飛行体5に搭載)に送信される。この際、図3には図示していないが、無人飛行体5にはGPSおよびジャイロセンサが搭載され、無人飛行体5の位置の確認および機体の姿勢制御に用いられていることは言うまでもない。 The information of the snow cover sensor 19, the snow sensor 15, and the relative distance sensor 16 mounted on the aircraft is transmitted to the three-dimensional flight path indicator 23 (installed on the ground or mounted on the unmanned flying object 5), and 3 around the site where the snow removal work is performed. The flight path is determined together with the three-dimensional map information, and an instruction for controlling the rotation of the motor 7 according to the flight path is transmitted to the unmanned flying object control device 6 (installed on the ground or mounted on the unmanned flying object 5). At this time, although not shown in FIG. 3, it goes without saying that the unmanned aerial vehicle 5 is equipped with a GPS and a gyro sensor and is used for confirming the position of the unmanned aerial vehicle 5 and controlling the attitude of the aircraft.

尚、実施の形態1において、3次元飛行経路指示装置23および/または無人飛行体制御装置6を地上に設置した場合は無人飛行体5に受信機の搭載が必要となることは言うまでもない。 Needless to say, in the first embodiment, when the three-dimensional flight path indicating device 23 and / or the unmanned aerial vehicle control device 6 is installed on the ground, the unmanned aerial vehicle 5 needs to be equipped with a receiver.

尚、実施の形態1では図3の破線で示すような3次元飛行経路指示装置23を用い無人飛行体制御装置6へ飛行経路に応じたモータ7への指令を出したが、図3に示すように、3次元飛行経路指示装置23の指示に割り込み除雪作業者が無人飛行体制御装置6を直接操作する構成としてもよい。 In the first embodiment, the three-dimensional flight path indicating device 23 as shown by the broken line in FIG. 3 is used to issue a command to the unmanned flying object control device 6 to the motor 7 according to the flight path, which is shown in FIG. As described above, the snow removal operator may interrupt the instruction of the three-dimensional flight path indicating device 23 and directly operate the unmanned flying object control device 6.

また、実施の形態1では、機体搭載積雪センサ19はカメラを用いた画像認識としたが、レーザー、超音波などのセンサを用いて積雪量を検出する方式としても問題はないし、機体搭載積雪センサ19を搭載せず、作業者が認識する方式でも問題はない。 Further, in the first embodiment, the body-mounted snow sensor 19 is image recognition using a camera, but there is no problem as a method of detecting the amount of snow using a sensor such as a laser or an ultrasonic wave, and the body-mounted snow sensor 19 is used. There is no problem even if the method is not installed and the operator recognizes it.

さらに、実施の形態1では回転部はモータ7としたがエンジンなどの駆動源でもよいし、その際の動力源となる電池10は軽油やガソリンなどの燃料でもよい。 Further, although the rotating portion is the motor 7 in the first embodiment, it may be a drive source such as an engine, and the battery 10 as a power source at that time may be a fuel such as light oil or gasoline.

3次元飛行経路指示装置23から無人飛行体制御装置6への指令による各モータ7の回転数により各プロペラ8が回転することでそれぞれの推力(f1〜f4)が発生し、無人飛行体5全体の推力Tが発生すると同時に、機体座標系および作業座標系における様々な機体姿勢を維持することとなる。同時に各プロペラ8の回転により、その流れの下流には排気流17が発生する。この排気流17の流速および流量はプロペラの回転数に依存し、回転数が上がることでそれぞれの推力は増加するとともに、排気流17の流量および流速も大幅に上昇することとなる。 Each propeller 8 rotates according to the rotation speed of each motor 7 in response to a command from the three-dimensional flight path indicating device 23 to the unmanned flying object control device 6, and each thrust (f1 to f4) is generated, and the entire unmanned flying object 5 is generated. At the same time as the thrust T of is generated, various aircraft postures in the aircraft coordinate system and the working coordinate system are maintained. At the same time, due to the rotation of each propeller 8, an exhaust flow 17 is generated downstream of the flow. The flow velocity and flow velocity of the exhaust flow 17 depend on the rotation speed of the propeller, and as the rotation speed increases, the respective thrusts increase, and the flow rate and flow velocity of the exhaust flow 17 also increase significantly.

図4は、それぞれのプロペラ8の回転数の大小と飛行姿勢の関係の一例を示している。上昇、下降、ホバーリング、左回転、右回転、左移動および右回転などの基本動作およびそれぞれの組み合せ動作などを行うことが可能となる。 FIG. 4 shows an example of the relationship between the magnitude of the rotation speed of each propeller 8 and the flight attitude. It is possible to perform basic operations such as ascending, descending, hovering, left rotation, right rotation, left movement and right rotation, and combination operations of each.

図5はプロペラ8の回転数と推力Tの関係を示した模式的なグラフである。回転数(回転速度)の2乗に比例して推力Tが増加することとなる。同時に排気流17も回転数の2乗に比例して増加することとなり、排気流17の流速も同様の結果となる。さらに、機体から一定の相対距離(L)を有した場所の流速および流量は相対距離(L)が増えるほど低下することとなる。従って、無人飛行体5の排気流17を用いて積雪部20の除雪作業を実施する場合は、無人飛行体5と積雪部20の表面との距離も重要な要因となり、除雪作業の効率および精度に大きく影響することとなる。 Figure 5 is a schematic graph showing the relationship between the rotational speed and the thrust T of the propeller 8. The thrust T increases in proportion to the square of the rotation speed (rotation speed). At the same time, the exhaust flow 17 also increases in proportion to the square of the rotation speed, and the flow velocity of the exhaust flow 17 has the same result. Further, the flow velocity and the flow rate at a place having a constant relative distance (L) from the airframe will decrease as the relative distance (L) increases. Therefore, when the snow removal work of the snow-covered portion 20 is carried out using the exhaust flow 17 of the unmanned aerial vehicle 5, the distance between the unmanned aerial vehicle 5 and the surface of the snow-covered portion 20 is also an important factor, and the efficiency and accuracy of the snow removal work. Will have a great effect on.

同時に、無人飛行体5の全体の質量と推力Tとのバランスにより飛行することが可能となるが、無人飛行体5の全体質量が大きいほどプロペラ8の回転数を上昇させることが必須となる。図2および図3に示すように、無人飛行体5はその鉛直方向の略中心部に下部マスバランス11、下部マスバランス11を電池10の下側に固定する下部マスバランス固定部12および上部マスバランス13を電池10の上側に固定する上部マスバランス固定部14を有した構成としている。下部マスバランス11および上部マスバランス13を無人飛行体5に搭載することで全体質量を増し、プロペラ8の回転数を増加させ排気流17の流速および流量を増加させることにより、積雪部の除雪作業効率を上げる、凍結などにより積雪部が除雪しにくくなっている場合、積雪部の雪の比重が大きく除雪作業が困難となっている場合などは無人飛行体5に搭載するマスバランスの個数または質量を増加させることが効果的となる。また、下部マスバランス11および上部マスバランス13により無人飛行体5の機体質量を増加させた場合は、無人飛行体5に搭載した電池10または燃料(軽油、ガソリンなど)の消費量が増大し作業時間が短くなる。従って、搭載するマスバランスの質量は作業効率、作業品質および作業時間を考慮して選択することとなる。 At the same time, it is possible to fly by balancing the total mass of the unmanned vehicle 5 and the thrust T, but it is essential to increase the rotation speed of the propeller 8 as the total mass of the unmanned vehicle 5 increases. As shown in FIGS. 2 and 3, the unmanned vehicle 5 has a lower mass balance 11 at a substantially central portion in the vertical direction, and a lower mass balance fixing portion 12 and an upper mass that fix the lower mass balance 11 to the lower side of the battery 10. The structure has an upper mass balance fixing portion 14 for fixing the balance 13 on the upper side of the battery 10 . By mounting the lower mass balance 11 and the upper mass balance 13 on the unmanned vehicle 5, the total mass is increased, the rotation speed of the propeller 8 is increased, and the flow velocity and the flow rate of the exhaust flow 17 are increased, thereby removing snow from the snow-covered portion. If it is difficult to remove snow in the snow area due to efficiency improvement, freezing, etc., or if the snow removal work is difficult due to the heavy snow content in the snow area, the number or mass of mass balances to be mounted on the unmanned aircraft 5 It is effective to increase. Further, when the body mass of the unmanned airframe 5 is increased by the lower mass balance 11 and the upper mass balance 13, the consumption of the battery 10 or fuel (light oil, gasoline, etc.) mounted on the unmanned airframe 5 increases and the work is performed. The time is shortened. Therefore, the mass of the mass balance to be mounted is selected in consideration of work efficiency, work quality and work time.

尚、実施の形態1では下部マスバランス11および上部マスバランス13を搭載する構成としたが、どちらか一方のみの搭載でも構わないし、両方とも非搭載でも問題ない。さらに下部マスバランス固定部12および上部マスバランス固定部14は必要に応じ無人飛行体5に構成することで問題はない。 In the first embodiment, the lower mass balance 11 and the upper mass balance 13 are mounted, but only one of them may be mounted, or both may not be mounted. Further, the lower mass balance fixing portion 12 and the upper mass balance fixing portion 14 may be configured in the unmanned aerial vehicle 5 as needed, and there is no problem.

また、無人飛行体制御装置6には相対距離センサ16が搭載されており、積雪部20の表面と無人飛行体制御装置6の機体との相対距離(L)を認識する構成をしている。 Further, the unmanned vehicle control device 6 is equipped with a relative distance sensor 16 so as to recognize the relative distance (L) between the surface of the snow cover 20 and the body of the unmanned vehicle control device 6.

尚、実施の形態1では、相対距離センサ16の測定結果を無人飛行体制御装置6に送信する構成としたが、相対距離センサ16を搭載せず除雪作業者が積雪部20の表面と無人飛行体制御装置6の機体との距離を認識する方式としてもよい。 In the first embodiment, the measurement result of the relative distance sensor 16 is transmitted to the unmanned vehicle control device 6, but the snow removal worker does not mount the relative distance sensor 16 and makes an unmanned flight with the surface of the snow cover 20. It may be a method of recognizing the distance of the body control device 6 from the body.

また、実施の形態1では3次元飛行経路指示装置23を用い、3次元地図情報、積雪センサ15の情報、機体搭載積雪センサ19の情報、相対距離センサ16の情報をもとに飛行指示を無人飛行体制御装置に指令する構成としたが、3次元飛行経路指示装置23を搭載せず、除雪作業者が無人飛行体制御装置6または無人飛行体5のラジコン操作機などを直接操作する構成でもよい。 Further, in the first embodiment, the three-dimensional flight path indicator 23 is used, and the flight instruction is unmanned based on the three-dimensional map information, the information of the snow sensor 15, the information of the snow sensor 19 mounted on the aircraft, and the information of the relative distance sensor 16. Although the configuration is such that commands are given to the aircraft control device, the configuration is such that the snow removal operator directly operates the unmanned aircraft control device 6 or the radio controller operating device of the unmanned aircraft 5 without installing the three-dimensional flight path indicating device 23. Good.

図6は、プロペラ8の回転により発生する排気流17の状態を示した結果の一部であり、CFD(数値流体力学)を用いて非定常計算した計算の一例である。排気流17はプロペラ8の下流に広範囲に噴出されるが、その領域、流速、流量はプロペラ8の形状、大きさ、回転数に依存する。 FIG. 6 is a part of the result showing the state of the exhaust flow 17 generated by the rotation of the propeller 8, and is an example of the unsteady calculation using CFD (Computational Fluid Dynamics). The exhaust flow 17 is widely ejected downstream of the propeller 8, and its region, flow velocity, and flow rate depend on the shape, size, and rotation speed of the propeller 8.

図7は、積雪部20に対する無人飛行体5の除雪作業における飛行経路の一例を示した図である。太陽光パネル4の短辺に沿って除雪作業を行う方法と、太陽光パネル4の長辺に沿って除雪作業を行う方法とを示しているが、作業効率、作業品質および作業時間を考慮して選択することとなる。短辺に沿って除雪作業を行う場合は紙面の上下方向への往復を繰り返しながら徐々に左右方向に移動することとなる。一方、長辺に沿って除雪作業をする場合は、紙面の左右に往復を繰り返しながら徐々に上下方向へ移動することとなる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a flight path in the snow removal work of the unmanned aerial vehicle 5 with respect to the snow cover 20. The method of removing snow along the short side of the solar panel 4 and the method of removing snow along the long side of the solar panel 4 are shown, but in consideration of work efficiency, work quality and work time. Will be selected. When removing snow along the short side, it gradually moves in the left-right direction while repeating the reciprocation in the up-down direction of the paper surface. On the other hand, when removing snow along the long side, the snow is gradually moved up and down while repeating reciprocation from side to side of the paper.

尚、実施の形態1では、飛行経路の一例を図7に示したが、これら以外の方法で除雪作業を行っても問題はないし、自動飛行で除雪しても、作業員がラジコンで操縦しても問題はない。 In the first embodiment, an example of the flight path is shown in FIG. 7, but there is no problem even if the snow removal work is performed by a method other than these, and even if the snow is removed by automatic flight, the worker operates with a radio control. There is no problem.

図8は、太陽光パネル4の上面の積雪部20(未作業領域)および積雪部21(除雪作業領域)に対する無人飛行体5による除雪作業の一例を示した図である。各プロペラ8の回転数を制御し回転軸18を傾斜させ無人飛行体5を傾斜させることで移動方向を斜め上にすることが可能となるとともに、排気流17を斜め下方向に噴射させることで、効率よく積雪を太陽光パネル4から除去することが可能となる。この際、相対距離(L)を効果的な距離に保つことは重要であり、作業効率、作業精度および作業時間に大きく影響することとなるため、相対距離(L)はそれらの要因を考慮しながら決定することとなる。尚、この飛行姿勢で除雪作業を行う場合は、図8における飛行姿勢では短辺に沿った飛行経路が最適だが、飛行姿勢を調整し長辺に沿った飛行経路としても問題ない。 FIG. 8 is a diagram showing an example of snow removal work by the unmanned aerial vehicle 5 on the snow-covered portion 20 (unworked area) and the snow-covered portion 21 (snow-removing work area) on the upper surface of the solar panel 4. By controlling the rotation speed of each propeller 8 and tilting the rotation shaft 18 and tilting the unmanned vehicle 5, it is possible to move the moving direction diagonally upward, and by injecting the exhaust flow 17 diagonally downward. , It is possible to efficiently remove snow from the solar panel 4. At this time, it is important to keep the relative distance (L) at an effective distance, which greatly affects the work efficiency, work accuracy, and work time. Therefore, the relative distance (L) takes these factors into consideration. However, it will be decided. When removing snow in this flight attitude, the flight attitude along the short side is optimal in the flight attitude shown in FIG. 8, but there is no problem in adjusting the flight attitude so that the flight path is along the long side.

また、除雪作業の状況において移動方向は、前後左右に行ったり来たり動きながら徐々に進むことも考えられる。 In addition, in the situation of snow removal work, it is conceivable that the moving direction gradually moves back and forth and left and right.

図9は、図8と同様に太陽光パネル4の上面の積雪部20(未作業領域)および積雪部21(除雪作業領域)に対する無人飛行体5による除雪作業の一例を示した図である。各プロペラ8の回転数を制御し回転軸18を傾斜させ無人飛行体5を傾斜させることで移動方向を斜め下にすることが可能となるとともに、排気流17を斜め上方向に噴射させることで、効率よく積雪を太陽光パネル4から除去することが可能となる。尚、この飛行姿勢で除雪作業を行う場合は、図6における飛行姿勢では短辺に沿った飛行経路が最適だが、飛行姿勢を調整し長辺に沿った飛行経路としても問題ない。 FIG. 9 is a diagram showing an example of snow removal work by the unmanned aerial vehicle 5 on the snow-covered portion 20 (unworked area) and the snow-covered portion 21 (snow-removing work area) on the upper surface of the solar panel 4 as in FIG. By controlling the rotation speed of each propeller 8 and tilting the rotation shaft 18 and tilting the unmanned vehicle 5, it is possible to make the movement direction diagonally downward, and by injecting the exhaust flow 17 diagonally upward. , It is possible to efficiently remove snow from the solar panel 4. When removing snow in this flight attitude, the flight attitude along the short side is optimal in the flight attitude shown in FIG. 6, but there is no problem in adjusting the flight attitude so that the flight path is along the long side.

また、除雪作業の状況において移動方向は、前後左右に行ったり来たり動きながら徐々に進むことも考えられる。 In addition, in the situation of snow removal work, it is conceivable that the moving direction gradually moves back and forth and left and right.

図10は、図8および図9と同様に太陽光パネル4の上面の積雪部20(未作業領域)および積雪部21(除雪作業領域)に対する無人飛行体5による除雪作業の一例を示した図である。各プロペラ8の回転数を制御し回転軸18を垂直に保ち無人飛行体5を略水平とすることで水平方向への移動および斜め上への移動が容易となるとともに、排気流17を鉛直方向に噴射させることで、効率よく積雪を太陽光パネル4から除去することが可能となる。尚、この飛行姿勢で除雪作業を行う場合は、図6における飛行姿勢では長辺に沿った飛行経路が最適だが、飛行姿勢を調整し短辺に沿った飛行経路としても問題ないし、ホバーリングまたはプロペラ8の回転数を変動させ機体を回動させることにより除去しにくい個所を集中的に作業する方式としても問題ない。 FIG. 10 is a diagram showing an example of snow removal work by the unmanned aerial vehicle 5 on the snow-covered portion 20 (unworked area) and the snow-covered portion 21 (snow-removing work area) on the upper surface of the solar panel 4 as in FIGS. 8 and 9. Is. By controlling the number of rotations of each propeller 8 and keeping the rotation axis 18 vertical and making the unmanned vehicle 5 substantially horizontal, it becomes easy to move horizontally and diagonally upward, and the exhaust flow 17 is vertically oriented. It is possible to efficiently remove snow from the solar panel 4 by injecting it into the solar panel 4. When removing snow in this flight attitude, the flight path along the long side is optimal for the flight attitude in FIG. 6, but there is no problem in adjusting the flight attitude and using the flight path along the short side, hovering or hovering. There is no problem as a method of intensively working on a part that is difficult to remove by changing the rotation speed of the propeller 8 and rotating the machine body.

また、除雪作業の状況において移動方向は、前後左右に行ったり来たり動きながら徐々に進むことも考えられる。 In addition, in the situation of snow removal work, it is conceivable that the moving direction gradually moves back and forth and left and right.

尚、実施の形態1では、無人飛行体5による除雪作業を行うタイミングとしては、除雪作業者が除雪作業を必要と判断した場合、積雪センサ15の値があらかじめ設定した設定値を超えた場合、日没時、早朝時のうちいずれか一つ以上としている。これらのタイミングでの除雪作業により、一層高効率、高精度かつ低コストの太陽光パネルの非接触除雪システムを実現できる In the first embodiment, the timing of performing the snow removal work by the unmanned aerial vehicle 5 is when the snow removal worker determines that the snow removal work is necessary, or when the value of the snow cover sensor 15 exceeds the preset value set in advance. One or more of sunset and early morning. By removing snow at these timings, it is possible to realize a more efficient, highly accurate and low-cost non-contact snow removal system for solar panels.

尚、実施の形態1では、無人飛行体5に搭載するプロペラ8およびモータの7の数は4つとしたが、6つとしても8つとしても問題ないことは言うまでもない。 In the first embodiment, the number of the propeller 8 and the motor 7 mounted on the unmanned aerial vehicle 5 is four, but it goes without saying that there is no problem whether the number is six or eight.

このように、実施の形態1の構成により、作業効率、作業品質、作業時間および投資コストなどに優れた太陽光パネル用非接触除雪システムを実現できる。 As described above, according to the configuration of the first embodiment, it is possible to realize a non-contact snow removal system for solar panels which is excellent in work efficiency, work quality, work time, investment cost and the like.

次に、実施の形態2について図11を用いて説明する。実施の形態1との相違点は、太陽光パネル4の上面の雪を除雪する場合、排気流17にて太陽光パネル4の周辺に雪を吹き飛ばす方式とするが、その際その雪を傾斜した太陽光パネル4の低い側の隣の列の傾斜した太陽光パネル4の高い側の略下部に吹き飛ばす構成とした点である。 Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that when the snow on the upper surface of the solar panel 4 is removed, the snow is blown off around the solar panel 4 by the exhaust flow 17, but the snow is inclined at that time. The point is that the solar panel 4 is blown off to substantially the lower part of the high side of the inclined solar panel 4 in the row next to the low side of the solar panel 4.

この構成により通路へ落下する雪の量を大幅に低減することができ、通路の除雪作業の回数を大幅に削減することが可能となり、メンテナンスコストが安い低コストな太陽光パネル用非接触除雪システムを実現できる。 With this configuration, the amount of snow falling into the aisle can be significantly reduced, the number of snow removal operations in the aisle can be significantly reduced, and a low-cost non-contact snow removal system for solar panels with low maintenance costs. Can be realized.

尚、実施の形態2では無人飛行体5の機体姿勢は略水平でもよいし、傾いていてもよいし、ホバーリングしてもよいし、ローリングしてもよいし、回転してもよい。 In the second embodiment, the body posture of the unmanned aerial vehicle 5 may be substantially horizontal, tilted, hovered, rolled, or rotated.

また、飛行経路は短辺に沿って移動しても、長辺に沿って移動してもあるいは任意の経路を移動する除雪プロセスであっても問題ない。 Further, the flight path may be moved along the short side, along the long side, or may be a snow removal process moving along an arbitrary route.

さらに、無人飛行体5の操縦は、除雪作業者が無人飛行体制御装置6を直接操作する方式でもよいし、3次元飛行経路指示装置23により無人飛行体制御装置6に飛行指示を出す方式でもよい。 Further, the unmanned aerial vehicle 5 may be operated by a method in which a snow removal worker directly operates the unmanned aerial vehicle control device 6, or a method in which a three-dimensional flight path indicating device 23 issues a flight instruction to the unmanned aerial vehicle control device 6. Good.

また、無人飛行体5と積雪部20の表面との距離Lはあらかじめ規定してもよいし任意の高さで飛行してもよい。 Further, the distance L between the unmanned aerial vehicle 5 and the surface of the snow-covered portion 20 may be predetermined or may fly at an arbitrary height.

次に、実施の形態3について図12を用いて説明する。実施の形態1および2との相違点は、エアーコンプレッサー25、エアーコンプレッサー保持部27、噴出ノズル26を無人飛行体5に搭載し、エアーコンプレッサー25およびエアーコンプレッサー25からの圧縮空気を噴出する噴出ノズル26を用い、排気流17のみでは除去できない積雪部20および積雪部21の除雪作業を行う構成としたことである。この構成により、一層除雪作業の作業効率および作業品質を向上させることが可能となる。 Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. The difference from the first and second embodiments is that the air compressor 25, the air compressor holding portion 27, and the ejection nozzle 26 are mounted on the unmanned vehicle 5, and the ejecting nozzle ejects the compressed air from the air compressor 25 and the air compressor 25. 26 is used to remove snow from the snow-covered portion 20 and the snow-covered portion 21, which cannot be removed only by the exhaust flow 17. With this configuration, it is possible to further improve the work efficiency and work quality of the snow removal work.

本発明の第12の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システムは、第1〜第11の態様に係る太陽光パネル用非接触除雪システム1の構成において、前記架台3の上部に取り付けられた前記太陽光パネル4は所定の傾斜角を有しており、無人飛行体5からの排気流17により前記太陽光パネル4の上面の雪を吹き飛ばし除雪する際に、可能な範囲で除雪された雪が傾斜した前記太陽光パネル4の低い側の1列横の傾斜した前記太陽光パネル4の高い側の下部に吹き飛ばす構成としている。 The non-contact snow removal system for solar panels according to the twelfth aspect of the present invention was attached to the upper part of the gantry 3 in the configuration of the non-contact snow removal system 1 for solar panels according to the first to eleventh aspects. The solar panel 4 has a predetermined inclination angle, and when the snow on the upper surface of the solar panel 4 is blown off by the exhaust flow 17 from the unmanned vehicle 5, the snow removed to the extent possible is removed. The structure is such that the solar panel 4 is blown to the lower part on the high side of the inclined solar panel 4 in a row on the lower side of the inclined solar panel 4.

従って、上記した構成により、太陽光パネル4表面の除雪を行うとともに、除雪を行った雪が前記太陽光パネル4の間の通路に落ちる量を大幅に低減することができ、前記通路24の除雪作業の回数を大幅に削減することが可能となり、メンテナンスコストの安い安価な太陽光パネル用非接触除雪システムを実現できる。 Therefore, with the above configuration, it is possible to remove snow on the surface of the solar panel 4 and significantly reduce the amount of snow that has been removed falling into the passage between the solar panels 4, and the snow removal work of the passage 24. It is possible to significantly reduce the number of times of snow removal, and it is possible to realize an inexpensive non-contact snow removal system for solar panels with low maintenance cost.

次に、実施の形態4について図13を用いて説明する。実施の形態1および実施の形態2との相違点は住宅28の住宅の屋根29の上面に設置された太陽光パネル4の上面に蓄積した雪の除去を無人飛行体5で実施することである。この構成により、一般の住宅の屋根29に降り積もった雪の除去を実現することが可能となる。 Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the unmanned aerial vehicle 5 removes the snow accumulated on the upper surface of the solar panel 4 installed on the upper surface of the roof 29 of the house 28. .. With this configuration, it is possible to remove the snow accumulated on the roof 29 of a general house.

尚、実施の形態4では、住宅の屋根29の上に設置された太陽光パネル4の上面の積雪の除去としたが、太陽光パネル4がない一般の屋根の雪の除雪に用いても問題ないことは言うまでもない。 In the fourth embodiment, the snow on the upper surface of the solar panel 4 installed on the roof 29 of the house is removed, but there is a problem even if it is used for removing the snow on a general roof without the solar panel 4. It goes without saying that there is no such thing.

上記説明から、当業者にとって、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。 From the above description, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および/または機能の詳細を実質的に変更できる。 Therefore, the above description should be construed only as an example and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best aspects of carrying out the present invention. The details of its structure and / or function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、従来に比べ、非接触で太陽光パネルの表面の雪を除去する構成と除雪に利用する排気流の流速を調整可能とすることで、あらかじめ太陽光パネルの周辺に除雪用設備を設置する費用がなく、かつ除雪作業の高効率化、高精度化、低コスト化を実現するとともに、発電量の低減量を大幅に削減可能とすることより、信頼性、作業性、発電量に優れた太陽光パネルの非接触除雪システムを実現する。よって、本発明は、例えば、太陽光パネルの非接触自動除雪システム、住宅の屋根の除雪、住宅の屋根に設置された太陽光パネルの除雪、ビルの上に設置された太陽光パネルの除雪に利用できる。さらには、様々な場所に設置された太陽光パネルの表面に蓄積した砂を除去する太陽光パネルの表面の清掃装置にも利用できる。 The present invention provides snow removal equipment around the solar panel in advance by making it possible to adjust the flow velocity of the exhaust flow used for snow removal and a configuration that removes snow on the surface of the solar panel in a non-contact manner as compared with the conventional case. There is no installation cost, high efficiency, high accuracy, and low cost of snow removal work are realized, and the amount of reduction in power generation can be significantly reduced, resulting in reliability, workability, and power generation. Achieve an excellent non-contact snow removal system for solar panels. Therefore, the present invention is used, for example, for a non-contact automatic snow removal system for solar panels, snow removal for the roof of a house, snow removal for a solar panel installed on the roof of a house, and snow removal for a solar panel installed on a building. Available. Furthermore, it can also be used as a cleaning device for the surface of a solar panel that removes sand accumulated on the surface of the solar panel installed in various places.

1 太陽光パネル非接触除雪システム
2 太陽光発電システム
3 架台
4 太陽光パネル
5 無人飛行体
6 無人飛行体制御装置(図示せず)
7 モータ(またはエンジン)
8 プロペラ
9 フレーム
10 電池(または燃料)
11 下部マスバランス
12 下部マスバランス固定部
13 上部マスバランス
14 上部マスバランス固定部
15 積雪センサ
16 相対距離センサ
17 排気流
18 回転軸
19 機体搭載積雪センサ
20 積雪部(未作業領域)
21 積雪部(除雪作業領域)
22 除雪部(除雪作業実施領域)
23 3次元飛行経路指示装置
24 通路
25 エアーコンプレッサー
26 噴出ノズル
27 エアーコンプレッサー保持部
28 住宅
29 住宅の屋根
1 Solar panel non-contact snow removal system 2 Photovoltaic power generation system 3 Stand 4 Solar panel 5 Unmanned aerial vehicle 6 Unmanned aerial vehicle control device (not shown)
7 motor (or engine)
8 Propeller 9 Frame 10 Battery (or fuel)
11 Lower mass balance 12 Lower mass balance fixing part 13 Upper mass balance 14 Upper mass balance fixing part 15 Snow cover sensor 16 Relative distance sensor 17 Exhaust flow 18 Rotating shaft 19 Air-mounted snow sensor 20 Snow cover (unworked area)
21 Snow cover (snow removal work area)
22 Snow removal section (snow removal work area)
23 3D flight path indicator 24 Aisle 25 Air compressor 26 Ejection nozzle 27 Air compressor holding part 28 Residential 29 Residential roof

Claims (12)

地面に設置された架台および太陽光パネルと、
前記太陽光パネルの表面の積雪量を検出する積雪量検出手段と、
回転駆動部とプロペラが連結した複数の揚力発生部と、
前記回転駆動部の回転制御を行い前記プロペラの回転により発生する揚力と推力により飛行姿勢制御を行う回転制御部から構成され3次元空間の移動を行ういわゆるドローンまたはUAVなどの無人飛行体と、
除雪作業対象とする前記太陽光パネルの周辺の3次元地図および前記積雪量検出手段からの情報に基づいて前記無人飛行体の移動経路をあらかじめ設定し前記回転制御部に指示を出す3次元飛行経路指示部と、
前記積雪量に応じて前記プロペラの排気流の流速を変更しても所望の経路を維持可能とするため機体の総質量を調整するマスバランスを変更可能に配置するマスバランス配置部とを有し、
前記積雪量が所定量に達した場合に、前記3次元飛行経路指示部の指令に基づき飛行することで前記無人飛行体の前記プロペラから発生する前記排気流により前記太陽光パネルに蓄積した雪を非接触で前記太陽光パネルの表面から除去する
ことを特徴とする太陽光パネル用非接触除雪システム。
With a mount and solar panels installed on the ground,
A snow cover detecting means for detecting the amount of snow on the surface of the solar panel,
Multiple lift generators with a rotary drive and propeller connected,
And unmanned air vehicle, such as a so-called drones or UAV to move said by lift and thrust generated by the rotation of the propeller controls the rotation of the rotary drive portion is configured from a rotation control unit for flight attitude control the three-dimensional space,
A three-dimensional flight path that presets the movement path of the unmanned vehicle based on the information from the three-dimensional map around the solar panel to be removed from snow and the snow cover detection means and gives an instruction to the rotation control unit. The indicator and
It has a mass balance arrangement unit that adjusts the total mass of the airframe so that the desired path can be maintained even if the flow velocity of the exhaust flow of the propeller is changed according to the amount of snow. ,
When the amount of snow reaches a predetermined amount, the snow accumulated in the solar panel due to the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned vehicle by flying based on the command of the three-dimensional flight path indicating unit is removed. A non-contact snow removal system for a solar panel, characterized in that it is removed from the surface of the solar panel in a non-contact manner.
前記回転駆動部は、エンジンおよび/またはモータより構成され、前記エンジンの駆動エネルギーは軽油またはガソリンとし、前記モータの駆動エネルギーは電池とすることを特徴とする請求項1記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The solar panel according to claim 1 , wherein the rotary drive unit is composed of an engine and / or a motor, the drive energy of the engine is light oil or gasoline, and the drive energy of the motor is a battery. Non-contact snow removal system. 前記積雪量検出手段は、前記太陽光パネルの周辺または前記無人飛行体に設置され、単位面積あたりに蓄積した雪の質量または蓄積した雪の厚さを検出する積雪センサおよび/または前記無人飛行体に搭載した画像カメラにより撮影した積雪画像情報を基にすることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The snow cover detecting means is installed around the solar panel or on the unmanned vehicle, and is a snow sensor and / or the unmanned vehicle that detects the mass of snow accumulated per unit area or the thickness of accumulated snow. non-contact snow system for solar panels according to any one of claims 1 or claim 2, characterized in that based on snow image information captured by mounting image camera. 前記太陽光パネルは長方形状に設置されており、3次元飛行アルゴリズムは、長方形状の前記太陽光パネルの短辺の端から徐々に短辺に沿って移動することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 From claim 1, the solar panel is installed in a rectangular shape, and the three-dimensional flight algorithm gradually moves along the short side from the edge of the short side of the rectangular solar panel. The non-contact snow removal system for solar panels according to any one of claims 3. 前記太陽光パネルは長方形状に設置されており、3次元飛行アルゴリズムは、長方形状の前記太陽光パネルの長辺の端から徐々に短辺に沿って移動することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 From claim 1, the solar panel is installed in a rectangular shape, and the three-dimensional flight algorithm gradually moves from the end of the long side of the rectangular solar panel along the short side. The non-contact snow removal system for solar panels according to any one of claims 3. 前記太陽光パネルは一定の傾斜角度を有して設置されており、蓄積した雪が前記太陽光パネルの下方に吹き飛ばされるように前記無人飛行体が前記プロペラの回転軸に対して一定の角度を有して前記太陽光パネルの短辺または長辺に沿って飛行することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The solar panel is installed with a constant inclination angle, and the unmanned vehicle has a constant angle with respect to the rotation axis of the propeller so that the accumulated snow is blown below the solar panel. The non-contact snow removal system for a solar panel according to any one of claims 1 to 5 , wherein the solar panel flies along the short side or the long side of the solar panel. 前記移動経路は、前記除雪作業対象とする前記太陽光パネルの周辺の前記3次元地図および前記積雪量検出手段からの情報によりあらかじめ設定されるとともに、除雪作業中における前記積雪量検出手段からの積雪量の情報により、前記太陽光パネルの上空で前記無人飛行体が回転、傾斜さらには傾斜角度を周期的に変化させるローリングなどの付加動作を行い、前記無人飛行体の前記プロペラから発生する排気流により前記太陽光パネルの表面に蓄積した雪を非接触で除去することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The moving path while being preset by the information from the three-dimensional map and the snowfall detecting means near the solar panels to the snow removal target, snow from the snow quantity detecting means during snow removal Based on the amount of information, the unmanned vehicle rotates, tilts, and performs additional operations such as rolling that periodically changes the tilt angle over the solar panel, and the exhaust flow generated from the propeller of the unmanned vehicle. The non-contact snow removal system for a solar panel according to any one of claims 1 to 6 , wherein the snow accumulated on the surface of the solar panel is removed in a non-contact manner. 前記マスバランスと前記無人飛行体の鉛直方向の略中心部に配置されたマスバランス保持部を有し、前記マスバランスを前記マスバランス保持部で把持または固定するとともに、異なる質量の前記マスバランスを取換可能とし、前記太陽光パネルの表面の積雪量および雪質に応じて前記マスバランスの取換固定を行い前記無人飛行体の全体質量を調整可能な構成とし、前記無人飛行体の前記飛行姿勢制御の際のそれぞれの前記プロペラの回転数を変化させることで前記排気流の流速を変化させることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The mass balance has a mass balance and a mass balance holding portion arranged at a substantially central portion in the vertical direction of the unmanned vehicle, and the mass balance is gripped or fixed by the mass balance holding portion, and the mass balance having a different mass is used. The mass balance can be replaced and fixed according to the amount of snow and the quality of snow on the surface of the solar panel so that the total mass of the unmanned vehicle can be adjusted. The solar panel according to any one of claims 1 to 7, wherein the flow velocity of the exhaust flow is changed by changing the rotation speed of each propeller during flight attitude control. Non-contact snow removal system. 前記無人飛行体に、コンプレッサーおよび前記コンプレッサーからの圧縮空気を噴射するエアーノズルを搭載し、除雪作業前および除雪作業中の前記積雪量検出手段からの情報に応じて、前記エアーノズルから噴射される前記圧縮空気を用いて前記太陽光パネルの表面に蓄積した雪を非接触で除去することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The unmanned air vehicle, equipped with a Eanozu Le for injecting compressed air from the compressor and the compressor, according to information from the snowfall detecting means in removing snow before and snow removal, is injected from the air nozzle The non-contact snow removal system for a solar panel according to any one of claims 1 to 8 , wherein the snow accumulated on the surface of the solar panel is removed by using the compressed air in a non-contact manner. .. 前記無人飛行体と太陽光パネルに蓄積した雪の表面まで距離を検出する相対距離計測センサを搭載し、雪の表面と前記無人飛行体との距離をあらかじめ定められた値にしながら除雪作業を行うことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 The mounted relative distance measuring sensor for detecting the distance to the surface of the snow accumulated on the unmanned air vehicle and solar panel, perform snow removing work while the predetermined value the distance between the snow surface the unmanned air vehicle The non-contact snow removal system for a solar panel according to any one of claims 1 to 9 , wherein the non-contact snow removal system for a solar panel. 前記無人飛行体により除雪作業を行うタイミングは、それぞれ前記積雪量検出手段により積雪がスタートしたと判断した時から所定時間内、日没時、または早朝時とすることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。 From claim 1, the timing of snow removal work by the unmanned vehicle is set to a predetermined time, sunset, or early morning from the time when it is determined that the snow cover has started by the snow cover detection means, respectively. The non-contact snow removal system for a solar panel according to any one of claims 10. 前記架台の上部に取り付けられた前記太陽光パネルは所定の傾斜角を有しており、前記無人飛行体からの前記排気流により前記太陽光パネルの上面の雪を吹き飛ばし除雪する際に、除雪された雪が傾斜した前記太陽光パネルの低い側の1列横の傾斜した前記太陽光パネルの高い側の下部に吹き飛ばす構成としたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の太陽光パネル用非接触除雪システム。
The solar panel attached to an upper portion of the frame has a predetermined inclination angle, when the snow blowing snow upper surface of the solar panel by the exhaust stream from the unmanned air vehicle, removal snow One of claims 1 to 11 , wherein the snow is blown off to the lower part of the high side of the inclined solar panel in a row on the lower side of the inclined solar panel. non-contact snow system for solar panels according to.
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