KR101660456B1 - 태양광 발전 시스템용 감시 장치 - Google Patents

태양광 발전 시스템용 감시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 다수의 태양광 패널 각각에 대한 좌표를 설정하고, 무인 비행체를 상기 좌표를 이용한 미리 설정된 경로에 따라 비행시켜 상기 각 태양광 패널에 대하여 촬영한 영상을 통해 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 정보를 제공함으로써 태양광 패널을 효과적으로 감시할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 관한 것이다. 본 발명은 무인 비행체를 이용하여 다수의 태양광 패널이 위치하는 지역의 상공을 비행하여 상기 각 태양광 패널에 대한 영상을 촬영하고 영상 분석을 통해 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 알림을 제공함으로써, 악천후의 환경에서도 영상을 통해 정확한 태양광 패널의 상태에 대한 정확한 정보를 제공하여 태양광 패널의 감시에 대한 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있을 뿐 아니라 무인 비행체의 이용만으로 다수의 태양광 패널을 감시할 수 있어 태양광 패널의 관리에 대한 비용 대비 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

태양광 발전 시스템용 감시 장치{Monitoring apparatus for photovoltaic generating system}
본 발명은 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 다수의 태양광 패널 각각에 대한 좌표를 설정하고, 무인 비행체를 상기 좌표를 이용한 미리 설정된 경로에 따라 비행시켜 상기 각 태양광 패널에 대하여 촬영한 영상을 통해 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 정보를 제공함으로써 태양광 패널을 효과적으로 감시할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 관한 것이다.
현재 신재생 에너지와 관련된 관심이 급증하고 있으며, 신재생 에너지의 대표적인 예로서 태양광 발전이 있다.
이러한, 태양광 발전을 위한 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 패널과 연결된 접속반 및 인버터를 포함하며, 상기 접속반은 태양광 패널로부터 수집한 전력을 인버터를 통해 상용 전원으로 변경하여 부하로 제공하도록 구성될 수 있다.
이러한 태양광 발전 시스템을 구성하는 태양광 패널은 일반적으로 야외에 설치되어 운용되므로, 외부 환경에 따른 영향에 직접적으로 노출되어 태양광 패널의 수명을 단축시키게 되며, 이로 인해 태양광 발전에 따른 발전량이 급격히 저하되거나 화재 발생의 우려가 높으므로 태양광 패널의 상태를 판단하여 이상이 발생한 태양광 패널을 신속하게 교체하는 것이 중요하다.
하지만, 관리자가 상시로 모든 태양광 패널의 상태를 감시할 수 없으므로, 현재 태양광 패널의 온도나 전압 등을 파악하기 위한 센서를 구비하고, 상기 센서를 통해 이상 여부를 감지하는 방식이 이용되고 있다.
그러나, 이러한 방식은 센서 역시 태양광 패널과 마찬가지로 열악한 환경에 그대로 노출되므로 오류 신호를 빈번히 발생시키는 문제가 있으며, 이와 같은 오류 신호를 기초로 잘못된 알람을 제공하게 되어 태양광 패널의 감시에 대한 신뢰성이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
또한, 태양광 발전 시설을 규모가 상당한 경우 각 패널마다 센서를 구비해야 하고 센서의 고장으로 인한 잦은 교체로 인해 상당한 비용이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 태양광 발전 시스템을 구성하는 다수의 태양광 패널에 대한 감시를 편리하게 수행할 수 있는 동시에 저비용으로 운용할 수 있도록 지원하여 태양광 패널의 감시에 대한 효율성을 높일 수 있는 대안 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1061025호
본 발명은 무인 비행체를 다수의 태양광 패널이 위치한 지역의 상공에 비행시켜 무인 비행체에 구비된 카메라를 통해 태양광 패널에 대한 영상을 촬영하고, 상기 영상으로부터 태양광 패널의 이상 여부를 감시함으로써 태양광 패널을 효과적으로 관리할 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무인 비행체의 비행 경로를 각 태양광 패널에 설정된 좌표를 이용하여 설정함으로써, 태양광 패널의 감시에 대한 정확도를 높이도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 태양광 패널이 위치한 지역을 비행하여 상기 태양광 패널을 감시하는 무인 비행체로 구성된 태양광 발전 시스템용 감시 장치는, 상기 무인 비행체에 구성되어 태양광 패널에 대한 감시 영상을 획득하는 카메라부와, 상기 무인 비행체의 현재 위치를 측정하여 위치정보를 생성하는 GPS부와, 상기 각 태양광 패널별의 좌표정보가 미리 저장되며, 상기 좌표정보를 기반으로 상기 무인 비행체의 미리 설정된 비행 경로에 대한 경로정보가 저장된 저장부 및 상기 카메라부를 통해 제공되는 감시 영상에서 상기 태양광 패널의 형상을 식별하여 상기 태양광 패널에 대응되는 좌표정보를 상기 저장부로부터 추출하고, 상기 GPS부를 통해 수신된 위치정보 및 상기 감시 영상에 대응되어 추출된 좌표정보를 기초로 상기 경로정보에 따른 경로에 따라 상기 무인 비행체를 이동시키며, 상기 감시 영상의 분석에 따라 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 좌표정보를 포함한 알림정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 각 태양광 패널의 프레임에 코드 식별용 식별 부재가 구성되며, 상기 제어부는 상기 감시 영상으로부터 상기 식별 부재를 확인하여 상기 식별 부재를 기반으로 코드를 인식하고, 상기 저장부로부터 상기 코드에 대응되는 좌표정보를 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 카메라부는 열화상 영상을 제공하는 열화상 카메라를 포함하며, 상기 제어부는 상기 열화상 카메라를 통해 수신된 상기 태양광 패널에 대한 감시 영상을 기초로 태양광 패널의 온도를 측정하여 측정 온도가 미리 설정된 기준치 이상이거나 상기 태양광 패널의 감시 영상을 인접 태양광 패널의 감시 영상과 비교하여 영상 패턴이 상이한 경우 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 감시 영상의 분석을 통해 이상이 발생한 감시 대상 태양광 패널의 형상을 기초로 상기 감시 대상 태양광 패널과 상기 카메라부 사이의 거리 및 각도를 산출하고, 상기 감시 대상 태양광 패널을 기준으로 미리 설정된 기준 거리 및 기준 각도가 유지되도록 상기 위치정보 및 좌표정보를 기초로 상기 무인 비행체를 상기 감시 대상 태양광 패널로 이동시키거나 상기 카메라부의 PTZ를 제어하여 상기 카메라부를 통해 상기 감시 대상 태양광 패널에 대한 확대 영상을 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 태양광 발전 시스템용 감시 장치는 외부 장치와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 알림정보 및 상기 감시 영상에 대한 영상정보 중 적어도 하나를 상기 통신부를 통해 미리 설정된 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로부터 수신된 조작 정보에 따라 상기 무인 비행체를 이동시키거나 상기 카메라부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 영상정보를 상기 저장부에 저장하며, 미리 설정된 복귀 조건에 따라 미리 설정된 도킹 스테이션 장치의 위치로 복귀하고, 상기 도킹 스테이션 장치와 연결시 상기 통신부 및 도킹 스테이션 장치를 통해 상기 영상 정보를 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 외부 장치로부터 상기 지역에 설치된 외부인의 침입 감지를 위한 복수의 센서 중 어느 하나의 센싱신호를 기초로 생성된 제어정보를 수신하고, 상기 제어정보 및 상기 GPS부의 위치정보를 기초로 상기 외부인의 침입이 감지된 위치로 이동하여 상기 카메라부를 통해 상기 외부인에 대한 영상을 획득하며, 해당 영상을 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 감시 영상에 대한 영상 분석에 따라 영상 패턴을 산출하고, 상기 영상 패턴을 기초로 상기 태양광 패널의 표면 상의 이물질 검출 여부를 판단하고, 상기 이물질이 검출된 태양광 패널의 좌표정보 및 상기 위치정보를 기초로 상기 이물질을 제거하기 위한 미리 설정된 동작을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 무인 비행체를 이용하여 다수의 태양광 패널이 위치하는 지역의 상공을 비행하여 상기 각 태양광 패널에 대한 영상을 촬영하고 영상 분석을 통해 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 알림을 제공함으로써, 악천후의 환경에서도 영상을 통해 태양광 패널의 상태에 대한 정확한 정보를 제공하여 태양광 패널의 감시에 대한 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있을 뿐 아니라 무인 비행체의 이용만으로 다수의 태양광 패널을 감시할 수 있어 태양광 패널의 관리에 대한 비용 대비 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무인 비행체를 통해 다수의 태양광 패널에 대하여 얻어진 영상정보를 관리자가 원격에서 확인할 수 있도록 제공하여 이상이 발생한 태양광 패널을 관리자가 용이하게 식별할 수 있도록 지원하는 동시에 태양광 패널의 손상을 발생시킬 수 있는 태양광 표면 상의 이물질을 자동으로 무인 비행체를 통해 제거함으로써 태양광 패널의 관리에 대한 편의성을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 대한 운용 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 상세 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 태양광 패널별 좌표 인식 과정에 대한 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 태양광 패널의 이상 발생 여부를 판단하는 과정에 대한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 영상 전송 과정에 대한 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 감시 대상 태양광 패널에 대한 확대 영상을 제공하기 위한 동작 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치의 태양광 패널에 대한 이물질 검출 및 제거 과정에 대한 동작 예시도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 대한 운용 예시도로서, 도시된 바와 같이 상기 태양광 발전 시스템용 감시 장치는 무인 비행체(100)로 구성되며, 상기 무인 비행체(100)는 태양광 발전 시스템을 구성하는 복수의 태양광 패널(panel)이 위치한 지역의 상공을 비행하고, 카메라부(110)를 구비하여 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 획득할 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 시스템용 감시 장치는 상기 무인 비행체(100)를 제어하기 위한 장치로 상기 무인 비행체(100)에 구성될 수 있으며, 상기 무인 비행체(100)는 드론(Drone)으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 각 태양광 패널(10)을 하나의 셀(cell)로 지정하고, 각 셀에 대한 좌표를 설정하여, 해당 좌표를 기반으로 하는 상기 무인 비행체(100)의 비행 경로에 대한 경로 정보가 상기 무인 비행체(100)에 미리 설정될 수 있다.
또한, 상기 좌표는 GPS(Global Positioning System) 기반의 위치정보에 대응될 수 있으며, 이에 따라 상기 무인 비행체(100)는 GPS를 통해 현재 위치를 파악하고, 상기 경로 정보에 따른 경로를 상기 위치정보 및 좌표정보를 기초로 인식하면서 상기 경로정보에 따른 경로로 이동할 수 있으며, 각 태양광 패널(10)을 상기 카메라부(110)를 통해 촬영할 수 있다.
이때, 상기 각 태양광 패널(10)의 프레임(frame)에는 상기 좌표 인식을 위한 코드 식별용 식별 부재가 구성될 수 있으며, 상기 무인 비행체(100)는 상기 카메라부(110)를 통해 촬영된 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상으로부터 상기 식별 부재에 포함된 코드를 인식하고, 상기 코드에 대응되는 좌표를 추출하여 상기 경로정보에 따른 경로와 비교할 수 있으며, 이를 통해 상기 경로 상에서 현재 위치를 정확하게 판단할 수 있다.
한편, 상기 무인 비행체(100)는 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 분석하여 이상 발생시 해당 태양광 패널(10)에 대한 좌표정보 및 영상 정보를 미리 설정된 외부 장치로 전송할 수 있으며, 이를 통해 이상이 발생한 태양광 패널(10)에 대한 조치가 이루어지도록 지원할 수 있다.
이때, 상기 외부 장치는 서버로 구성될 수 있다.
상술한 구성을 통해, 본 발명은 다수의 태양광 패널(10)이 위치하는 지역의 상공을 비행하도록 무인 비행체(100)를 제어하고, 상기 각 태양광 패널(10)에 대한 영상을 촬영하여 영상 분석을 통해 이상이 발생한 태양광 패널(10)에 대한 알림을 제공함으로써, 악천후의 환경에서도 영상을 통해 태양광 패널(10)의 상태에 대한 정확한 정보를 제공하여 태양광 패널(10)의 감시에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 뿐 아니라 무인 비행체(100)만으로 다수의 태양광 패널(10)을 감시할 수 있어 태양광 패널(10)의 감시 및 관리에 대한 비용 대비 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 구성을 토대로 이하 도면을 통해 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 대한 구성도로서, 도시된 바와 같이, 상기 무인 비행체(100)로 구성되는 태양광 발전 시스템용 감시 장치는 GPS부(120), 통신부(150), 구동부(140), 저장부(130), 카메라부(110) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
우선, 상기 GPS부(120)는 GPS 통신을 통해 상기 무인 비행체(100)의 현재 위치에 대한 위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 구동부(140)는 상기 무인 비행체(100)를 구동하여 상기 무인 비행체(100)가 비행 및 이동하도록 동작할 수 있다.
한편, 상기 저장부(130)에는 각 태양광 패널(10)에 대응되는 셀의 좌표에 대한 좌표정보 및 위치정보를 기반으로 구성되는 상기 무인 비행체(100)의 경로에 대한 경로정보가 저장될 수 있다.
이때, 상기 경로정보는 하나 이상의 서로 다른 위치정보로 구성된 경로정보를 포함할 수 있으며, 상기 경로정보에 포함된 위치정보 중 각 태양광 패널(10)에 대응되는 좌표정보와 매칭되는 위치정보가 상기 경로정보에 설정될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수의 태양광 패널(10) 각각에 대한 감시 순서가 상기 경로 상의 좌표 배치 순서로 상기 경로정보에 설정될 수 있으며, 상기 무인 비행체(100)는 상기 경로정보에 따른 경로에 따라 비행하여 상기 각 태양광 패널(10)을 순차 감시할 수 있다.
또한, 상기 카메라부(110)는 상기 태양광 패널(10)을 촬영하여 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 획득할 수 있으며, 상기 카메라부(110)는 열화상 카메라로 구성되는 것이 바람직하나 가시광 카메라를 더 포함할 수 있다. 더하여, 상기 카메라부(110)는 PTZ(PAN/TILT/ZOOM) 기능을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(160)는 상기 무인 비행체(100)의 각 구성부를 제어하여 태양광 패널(10)의 감시 동작 및 상기 감시 영상을 통한 태양광 패널(10)의 이상 발생시 이에 대한 알림을 제공할 수 있는데, 이를 이하 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
우선, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 상기 각 태양광 패널(10)은 사각 형태로 구성되어 하나의 셀로 구분될 수 있으며, 각 셀에 대응되는 좌표가 상기 무인 비행체(100)에 미리 설정될 수 있다.
또한, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 상기 각 태양광 패널(10)의 프레임에는 상기 좌표에 대응되는 고유 코드를 포함하는 식별 부재가 구성될 수 있다. 이때, 상기 식별 부재의 상기 고유 코드는 바코드(bar code), 기호 등으로 구성될 수 있다.
이를 통해, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 카메라부(110)를 통해 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 기초로 상기 태양광 패널(10)의 형상을 식별할 수 있으며, 상기 태양광 패널(10)의 형상으로부터 상기 식별부재에 대응되는 영역을 식별할 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 상기 감시 영상에 대한 영상분석을 통해 태양광 패널(10)별 윤곽선을 추출하고, 상기 윤곽선을 기초로 서로 다른 태양광 패널(10)을 구분할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 식별부재에 대응되는 영역으로부터 상기 식별 부재에 포함된 고유 코드를 인식하고, 상기 고유 코드에 대한 코드 정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 무인 비행체(100)의 저장부(130)에는 상기 코드 정보에 대응되는 좌표 정보가 상기 코드정보와 매칭 저장될 수 있으며, 상기 제어부(160)는 상기 감시 영상에서 인식된 고유 코드에 대응되는 코드 정보를 상기 저장부(130)와 비교하여 상기 코드 정보에 매칭되는 좌표 정보를 추출할 수 있다.
이를 통해, 상기 제어부(160)는 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 GPS부(120)를 통해 수신되는 위치정보를 기초로 상기 저장부(130)에 저장된 경로정보에 따라 상기 무인 비행체(100)를 비행시킬 수 있으며, 상기 감시 영상을 통해 추출된 좌표 정보를 기초로 상기 경로 상에서 상기 무인 비행체(100)의 현재 위치를 정확하게 판단할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 카메라부(110)로부터 상기 태양광 패널(10a)의 감시 영상에 대한 영상 정보를 수신하고, 상기 영상 정보를 분석할 수 있다.
이때, 상기 영상 정보는 열화상 영상일 수 있으며, 상기 제어부(160)는 상기 영상 정보의 분석에 따라 상기 태양광 패널(10a)의 온도를 측정하고, 이에 따른 측정 온도가 미리 설정된 기준치 이상인 영역이 상기 영상 정보에 존재하는 경우 해당 태양광 패널(10a)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 태양광 패널(10a)에 대한 영상 정보를 인접 태양광 패널(10b)에 대한 영상 정보와 비교할 수 있으며, 영상 패턴이 상이한 경우 상기 태양광 패널(10a)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 상기 태양광 패널(10a)의 정상 동작에 대응되는 기준 영상 패턴이 미리 설정될 수 있으며, 상기 무인 비행체(100)의 카메라부(110)를 통해 제공된 감시 영상에 대한 영상 패턴과 비교하여 태양광 패널(10a)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(160)는 태양광 패널(10a)에서 이상 발생시 상기 영상 정보를 통해 이상이 발생한 태양광 패널(10a)의 식별부재에 대응되는 영역으로부터 인식된 코드에 대한 코드정보를 생성하고, 상기 저장부(130)로부터 상기 코드 정보에 대응되는 좌표 정보를 추출하여 상기 이상이 발생한 태양광 패널(10a)에 대응되는 좌표 정보를 포함한 알림 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 무인 비행체(100)는 미리 설정된 외부 장치(200)와의 통신을 위한 통신부(150)가 구성될 수 있으며, 상기 제어부(160)는 상기 통신부(150)를 통해 상기 알림 정보를 미리 설정된 상기 외부 장치(200)로 전송함으로써 원격지에 위치한 관리자가 태양광 패널(10a)의 이상 발생 여부를 확인할 수 있도록 제공한다.
이때, 상기 제어부(160)는 이상이 발생한 것으로 판단된 태양광 패널(10a)에 대한 영상정보를 상기 알림정보에 포함시켜 상기 외부 장치(200)로 전송할 수도 있다.
이를 통해, 상기 무인 비행체(100)는 미리 설정된 경로에 따라 비행하면서 태양광 패널(10)을 감시하고, 이상이 발생한 태양광 패널(10) 발견시 이에 대한 정보를 즉시 관리자에게 통지하여 이상이 발생한 태양광 패널(10)에 대한 신속한 조치가 이루어지도록 지원할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 통신부(150)를 통해 상기 무인 비행체(100)의 시동을 위한 상기 외부 장치(200)로부터의 조작 정보를 수신하여 상기 조작 정보에 따라 상기 구동부(140)를 제어하거나 상기 저장부(130)에 미리 저장된 설정정보에 따른 미리 설정된 시간 주기로 상기 구동부(140)를 제어하여, 상기 무인 비행체(100)를 상기 저장부(130)에 저장된 경로 정보에 따라 비행 및 이동시킬 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 상기 조작 정보를 기초로 상기 카메라부(110)에 대한 PTZ 기능의 제어를 수행할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 경로정보에 따라 상기 무인 비행체(100)를 미리 설정된 출발 지점으로부터 이동시키고, 상기 경로정보에 포함된 경로를 구성하는 좌표정보를 기초로 상기 경로에 따른 각 태양광 패널(10)의 좌표 순서에 따라 상기 태양광 패널(10)이 위치하는 지역의 상공을 비행하면서 상기 무인 비행체(100)에 구성된 카메라부(110)를 통해 각 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 촬영하고 이에 대한 영상정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 영상정보를 상기 무인 비행체(100)의 저장부(130)에 저장하고, 상기 경로 정보에 따른 경로 종료와 같은 미리 설정된 복귀 조건에 따라 미리 설정된 도킹 스테이션(Docking station) 장치로 복귀할 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 상기 도킹 스테이션 장치(20)로 복귀시 상기 도킹 스테이션 장치(20)와 상기 통신부(150)가 상호 연결되며, 상기 통신부(150)에 연결된 도킹 스테이션 장치(20)를 통해 상기 저장부(130)에 저장된 영상 정보를 상기 외부 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 도킹 스테이션 장치(20)는 상기 무인 비행체(100)의 상기 각 구성부에 전원을 제공하는 상기 무인 비행체(100)에 구성된 전원부에 충전 전원을 제공하여 상기 무인 비행체(100)를 충전시킬 수 있다.
이를 통해, 상기 무인 비행체(100)는 태양광 패널(10)에 대한 영상을 촬영한 후 이를 외부 장치(200)로 전송하여 태양광 패널(10)에 대한 상태를 관리자가 원격에서 확인 가능하도록 제공할 수 있다.
한편, 상기 무인 비행체(100)는 이상이 발생한 태양광 패널(10)에 대하여 근접 촬영을 통해 상기 태양광 패널(10)에 대한 확대 영상을 제공할 수 있는데, 이를 상술한 구성을 토대로 도 6 및 도 7을 통해 상세히 설명한다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 카메라부(110)를 통해 태양광 패널(10a)에 대한 감시 영상을 획득한 후 영상 분석을 통해 이상이 발생한 태양광 패널(10a)을 감시 대상 태양광 패널(10a)로 설정하고, 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)에 대한 형상을 식별할 수 있으며, 상기 형상을 기초로 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)과 무인 비행체(100) 사이의 거리 및 각도를 산출할 수 있다.
이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 GPS부(120)를 통해 측정된 위치정보와 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)에 대한 좌표 정보를 기초로 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)의 위치를 기준으로 미리 설정된 기준 거리 및 기준 각도가 유지되도록 상기 무인 비행체(100)를 이동시키거나 상기 카메라부(110)에 대한 PTZ 제어를 통해 촬영 각도 또는 줌 배율을 조절할 수 있다.
이를 통해, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)에 대한 확대 영상을 획득하고, 해당 확대 영상에 대한 영상정보를 생성한 후 상기 외부 장치(200)로 전송하거나 상기 저장부(130)에 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)의 이상 여부를 알리기 위한 알림정보를 생성할 수 있으며, 상기 알림정보에 상기 확대 영상에 대한 영상정보를 포함시켜 상기 외부 장치(200)로 전송할 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 무인 비행체(100)는 무인 비행체(100)의 자세 및 고도에 대한 센싱정보를 제공하는 센서부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(160)는 상기 센서부의 센싱신호를 기초로 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 미리 설정된 기준 거리 및 기준 각도에 따라 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)과 상기 무인 비행체(100) 사이의 거리 및 각도를 조절할 수도 있으며, 이를 통해 상기 감시 대상 태양광 패널(10a)에 대한 확대 영상을 얻을 수 있다.
이때, 상기 센서부는 거리 센서, 자이로(gyro) 센서, 속도 센서, 기압 센서 등과 같은 다양한 센서를 포함할 수 있다.
한편, 상기 무인 비행체(100)는 태양광 패널(10)에서 이물질이 검출된 경우 이를 제거하기 위한 작업을 수행할 수 있는데 이를 도 8을 통해 설명한다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상을 기초로 영상 패턴을 산출하고, 상기 감시 영상의 영상 패턴을 미리 설정된 기준 영상 패턴과 비교하거나 인접 태양광 패널(10)에 대한 영상 패턴과 비교하여 차이가 발생한 영역이 존재하는 경우 해당 영역을 태양광 패널(10)의 표면 상에 이물질이 존재하는 영역으로서 검출할 수 있다.
이에 따라, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 GPS부(120)의 위치정보 및 상기 이물질이 존재하는 상기 태양광 패널(10)에 대한 감시 영상으로부터 식별된 좌표 정보를 기초로 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 태양광 패널(10)에서 상기 이물질이 검출된 영역으로 상기 무인 비행체(100)를 이동시킬 수 있으며, 상기 센서부의 센싱 신호를 기초로 상기 영역과 미리 설정된 설정 거리(고도 포함) 이내로 근접하도록 상기 무인 비행체(100)를 이동시킬 수도 있다.
이를 통해, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 태양광 패널(10)에서 이물질이 검출된 영역으로 상기 무인 비행체(100)를 근접 이동시켜 상기 무인 비행체(100)의 프로펠러의 회전에 의한 바람을 이용하여 상기 이물질을 제거함으로써, 상기 태양광 패널(10)의 표면 손상을 방지할 수 있다.
상술한 구성 이외에도, 상기 복수의 태양광 패널(10)이 위치하는 지역에 외부인의 침입 감지를 위한 복수의 침입 감지 센서가 구성될 수 있으며, 상기 외부 장치(200)는 상기 복수의 침입 감지 센서 중 어느 하나로부터 센싱신호 수신시 상기 무인 비행체(100)로 상기 센싱신호에 대응되는 침입 감지 센서의 위치로 상기 무인 비행체(100)를 이동시키기 위한 제어정보를 전송할 수 있다. 이때, 상기 침입 감지 센서는 인체 감지 센서, 적외선 센서, 열감지 센서 등으로 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 통신부(150)를 통해 상기 외부 장치(200)로부터 제어정보 수신시 상기 제어정보를 기초로 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 제어정보에 포함된 위치정보에 따라 상기 외부인의 침입이 감지된 침입 감지 센서의 위치로 이동하도록 제어할 수 있으며, 상기 제어정보에 따른 위치에 도착한 경우 상기 카메라부(110)를 통해 상기 외부인에 대한 영상을 촬영하여 상기 통신부(150)를 통해 상기 외부 장치(200)로 해당 영상을 전송할 수 있다.
이때, 상기 무인 비행체(100)의 제어부(160)는 상기 도킹 스테이션 장치(20)로 상기 무인 비행체(100)를 이동시켜 상기 도킹 스테이션 장치(20)를 통해 상기 외부 장치(200)로 상기 외부인에 대한 영상을 전송할 수 있음은 물론이다.
본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 태양광 패널 20: 도킹 스테이션 장치
100: 무인 비행체 110: 카메라부
120: GPS부 130: 저장부
140: 구동부 150: 통신부
160: 제어부 200: 외부 장치

Claims (9)

  1. 복수의 태양광 패널이 위치한 지역을 비행하여 상기 태양광 패널을 감시하는 무인 비행체로 구성된 태양광 발전 시스템용 감시 장치에 있어서,
    상기 무인 비행체에 구성되어 태양광 패널에 대한 감시 영상을 획득하는 카메라부;
    상기 무인 비행체의 현재 위치를 측정하여 위치정보를 생성하는 GPS부;
    상기 각 태양광 패널별의 좌표정보가 미리 저장되며, 상기 좌표정보를 기반으로 상기 무인 비행체의 미리 설정된 비행 경로에 대한 경로정보가 저장된 저장부; 및
    상기 카메라부를 통해 제공되는 감시 영상에서 상기 태양광 패널의 형상을 식별하여 상기 태양광 패널에 대응되는 좌표정보를 상기 저장부로부터 추출하고, 상기 GPS부를 통해 수신된 위치정보 및 상기 감시 영상에 대응되어 추출된 좌표정보를 기초로 상기 경로정보에 따른 경로에 따라 상기 무인 비행체를 이동시키며, 상기 감시 영상의 분석에 따라 이상이 발생한 태양광 패널에 대한 좌표정보를 포함한 알림정보를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 각 태양광 패널의 프레임에 코드 식별용 식별 부재가 구성되며,
    상기 제어부는 상기 감시 영상으로부터 상기 식별 부재를 확인하여 상기 식별 부재를 기반으로 코드를 인식하고, 상기 저장부로부터 상기 코드에 대응되는 좌표정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라부는 열화상 영상을 제공하는 열화상 카메라를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 열화상 카메라를 통해 수신된 상기 태양광 패널에 대한 감시 영상을 기초로 태양광 패널의 온도를 측정하여 측정 온도가 미리 설정된 기준치 이상이거나 상기 태양광 패널의 감시 영상을 인접 태양광 패널의 감시 영상과 비교하여 영상 패턴이 상이한 경우 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감시 영상의 분석을 통해 이상이 발생한 감시 대상 태양광 패널의 형상을 기초로 상기 감시 대상 태양광 패널과 상기 카메라부 사이의 거리 및 각도를 산출하고, 상기 감시 대상 태양광 패널을 기준으로 미리 설정된 기준 거리 및 기준 각도가 유지되도록 상기 위치정보 및 좌표정보를 기초로 상기 무인 비행체를 상기 감시 대상 태양광 패널로 이동시키거나 상기 카메라부의 PTZ를 제어하여 상기 카메라부를 통해 상기 감시 대상 태양광 패널에 대한 확대 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    외부 장치와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 알림정보 및 상기 감시 영상에 대한 영상정보 중 적어도 하나를 상기 통신부를 통해 미리 설정된 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로부터 수신된 조작 정보에 따라 상기 무인 비행체를 이동시키거나 상기 카메라부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 영상정보를 상기 저장부에 저장하며, 미리 설정된 복귀 조건에 따라 미리 설정된 도킹 스테이션 장치의 위치로 복귀하고, 상기 도킹 스테이션 장치와 연결시 상기 통신부 및 상기 도킹 스테이션 장치를 통해 상기 영상 정보를 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 외부 장치로부터 상기 지역에 설치된 외부인의 침입 감지를 위한 복수의 센서 중 어느 하나의 센싱신호를 기초로 생성된 제어정보를 수신하고, 상기 제어정보 및 상기 GPS부의 위치정보를 기초로 상기 외부인의 침입이 감지된 위치로 이동하여 상기 카메라부를 통해 상기 외부인에 대한 영상을 획득하며, 해당 영상을 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감시 영상에 대한 영상 분석에 따라 영상 패턴을 산출하고, 상기 영상 패턴을 기초로 상기 태양광 패널의 표면 상의 이물질 검출 여부를 판단하고, 상기 이물질이 검출된 태양광 패널의 좌표정보 및 상기 위치정보를 기초로 상기 이물질을 제거하기 위한 미리 설정된 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템용 감시 장치.
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