KR101764535B1

KR101764535B1 - Method for controlling wind turbine and Recognition device noise of a wind turbine

Info

Publication number: KR101764535B1
Application number: KR1020160035402A
Authority: KR
Inventors: 손종덕; 엄승만; 최병주
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-08-02

Abstract

Disclosed is a noise recognition device of a wind power generator. According to an embodiment of the present invention, the noise recognition device of a wind power generator comprises: a sensing unit located outside a nacelle of a wind power generator and inside a column to sense noise generated inside a column and a blade of the wind power generator; an imaging unit located adjacent to the sensing unit; a flying unit for, when a noise in an abnormal state is detected in the blade, acquiring image information through a camera module to photograph an external appearance of an abnormal blade while flying around the blade where the abnormal noise is generated; and a control unit for receiving data sensed by the sensing unit, the imaging unit, and the camera module to determine whether the wind power generator is abnormal. The sensing unit includes a first noise sensing unit located on an upper outer side of the nacelle, and a second noise sensing unit located inside the column. The second noise sensing unit is installed to vertically face each other in the column, and the control unit assigns respective IDs in accordance with the locations of the blades and makes the overall shape of the blades in accordance with the assigned IDs into a grid shape, such that location coordinates are inputted in advance, to provide the location information of the blades to the flying unit.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a noise recognition apparatus for a wind turbine generator and a control method for the wind turbine generator,

본 발명은 풍력 발전기에 구비된 블레이드의 손상으로 인해 발생되는 비정상 노이즈를 감지하고 비행 유닛이 비행하여 이상 유무가 발생된 블레이드를 정확히 촬영하여 풍력 발전기의 안정적인 작동을 도모하기 위한 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치 및 풍력 발전기의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a noise recognition device for a wind turbine generator for detecting an abnormal noise generated due to damage of a blade provided in a wind turbine generator, And a control method of the wind power generator.

일반적으로 전기를 생산하기 위한 대표적인 발전 형태로는 화석연료를 에너지원으로 하는 화력발전 및 핵분열을 이용하는 원자력발전을 들 수 있으며, 화력발전은 화석연료의 연소에 의해 발생하는 에너지를 이용함에 따른 공해유발의 문제와 함께 막대한 건설비가 요구되는 문제점이 있다.Generally, typical types of power generation for generating electricity include thermal power generation using fossil fuel as an energy source and nuclear power generation using nuclear fission. Thermal power generation is a phenomenon in which pollution caused by the use of energy generated by combustion of fossil fuel And a huge construction cost is required.

원자력발전은 많은 양의 전기를 생산하는데 유리하지만 방사선 누출을 차단하기 위한 막대한 시설비가 요구됨은 물론 방사선 누출의 위험성 때문에 지역주민들의 강한 반발이 예상되며, 나아가 폐기물처리도 쉽지 않으며, 사소한 사고라 할지라도 심각한 환경파괴를 초래할 수 있는 위험이 항상 존재하는 등 다양한 문제점이 있다. 이에, 화력이나 원자력 발전으로 인한 공해문제로부터 자유롭고 고갈될 염려없는 영구적인 에너지원으로서 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연 에너지를 에너지원으로 활용하려는 연구들이 활발하게 진행되고Nuclear power generation is advantageous in producing a large amount of electricity, but a huge facility cost is required to prevent radiation leakage, and it is anticipated that there will be a strong rebound of the local residents due to the risk of radiation leakage. Furthermore, waste disposal is not easy. There is always a risk that serious environmental destruction may occur. As a permanent energy source that is free from pollution problems caused by thermal or nuclear power generation, there are active researches to utilize natural energy such as wind, tidal, hydro, and solar energy as an energy source as a permanent energy source

있다. 특히, 자연 에너지를 이용한 발전 가운데 청정 에너지원을 이용한다는 측면에서 풍력발전이 대안으로 부각되고 있으며, 풍력발전은 구조나 설치 등이 간단함과 동시에 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있는 실정이다.have. In particular, wind power generation is emerging as an alternative from the viewpoint of using clean energy sources among natural energy-based power generation. Wind power generation is easy to operate and manage, and can be operated unattended and automated. Therefore, the introduction has increased dramatically in recent years.

한편, 과거에는 풍력발전 구조물들이 주로 육상에서 이루어졌으나, 소음과 진동에 의한 환경피해가 속출하고 발전용량이 대형화되고, 미관, 장소의 제약 등의 여러 문제로 인하여 최근에는 해상에 풍력발전단지를 집약적으로 집단화시켜 건설하는 것이 추세이다.On the other hand, in the past, wind power generation structures were mainly located on the land, but due to environmental problems caused by noise and vibration, power generation capacity became larger, and aesthetics and constraints of places, As a result,

풍력발전기는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 바람에 의해 회전되는 복수의 블레이드(blade)가 연결되는 허브(hub)를 구비한 로터(rotor)와, 로터와 연결되는 나셀(nacelle)을 지지하면서 보호하는 나셀 커버(nacelle cover)와, 블레이드, 로터, 나셀 및 나셀커버를 지지하는 타워(tower)를 포함한다.A wind turbine generator is a device for producing electric energy from wind-induced rotational energy. The wind turbine generator includes a rotor having a hub to which a plurality of blades rotated by the wind are connected, and a nacelle a nacelle cover that supports and protects the nacelle, and a tower that supports the blade, rotor, nacelle, and nacelle cover.

블레이드는 공기 역학적으로 설계된 형상을 이용하여 바람 에너지에서 유용한 공력 토크(torque)를 발생시키고, 공력 토크를 이용하여 발전기를 회전시켜 전기를 발생시킨다.The blade uses aerodynamically designed geometry to generate useful aerodynamic torques in the wind energy and generates electricity by rotating the generator using aerodynamic torques.

이와 같이 사용되는 풍력발전기는 상기 블레이드가 장기간 회전하면서 외부에 손상이 발생되거나 벼락과 같은 천재지변에 의해 홀이 천공될 경우 회전하면서 비정상적인 노이즈가 발생되는 문제점이 유발되었다.The wind turbine used in this manner has a problem that when the blade rotates for a long period of time, damage is caused to the outside, or when the hole is punctured due to a natural disaster such as a lightning bolt, abnormal noise is generated while rotating.

일본공개특허 JP 2014-020250Japanese Laid-Open Patent Application JP 2014-020250

본 발명의 실시 예들은 풍력 발전기의 블레이드가 회전하면서 비정상 적인 노이즈가 발생될 경우 상기 비정상 노이즈가 발생되는 해당 위치로 비행 유닛이 비행하여 영상 정보를 취득하고, 취득된 영상 정보를 기반으로 이에 대한 대책을 즉각적으로 취할 수 있는 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치 및 풍력 발전기의 제어 방법을 제공하고자 한다.In the embodiments of the present invention, when an abnormal noise is generated due to the rotation of the blades of the wind turbine, the flight unit flews to the corresponding position where the abnormal noise is generated to acquire the image information. Based on the acquired image information, A noise recognition device for a wind power generator and a control method for a wind power generator.

본 발명의 일 실시 예에 의한 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치는 풍력 발전기의 블레이드와 컬럼 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하기 위해 상기 풍력 발전기의 나셀 외측과 상기 컬럼 내부에 위치된 감지유닛; 상기 감지 유닛과 이웃하여 위치된 영상 유닛; 상기 블레이드에서 비정상 상태의 노이즈가 감지될 경우 상기 비정상 노이즈가 발생된 블레이드 주위를 비행하면서 상기 비정상 블레이드의 외형을 촬영하기 위한 카메라 모듈을 통해 영상 정보를 취득하는 비행 유닛; 상기 감지유닛과 영상 유닛 및 카메라 모듈에서 감지된 데이터를 입력 받아 상기 풍력 발전기의 이상 유무를 판단하는 제어부를 포함하되, 상기 감지 유닛은 상기 나셀의 외측 상부에 위치된 제1 소음 감지부; 상기 컬럼의 내부에 위치된 제2 소음 감지부를 포함하고, 상기 제2 소음 감지부는 상기 컬럼의 내부에서 상하로 서로 마주보며 설치되고, 상기 제어부는 상기 블레이드의 위치에 따라 각각 아이디를 부여하고, 상기 부여된 아이디에 따른 블레이드의 전체 형상을 격자 형태로 그리드(grid)화 하여 위치 좌표가 사전에 입력되어 상기 비행 유닛에 상기 블레이드의 위치 정보를 제공한다.
상기 비행 유닛은 드론(Drone)이 사용되고, 상기 드론은 복수개로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 비행 유닛의 카메라 모듈은 주간에 사용되는 광학 카메라 모듈과, 야간에 사용되는 적외선 카메라 모듈을 포함한다.
상기 비행 유닛은 충전 가능한 배터리 모듈을 포함하고, 상기 배터리 모듈은 비행 대기 중일 경우 충전 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1,2 소음 감지부는 상기 블레이드에서 발생되는 노이즈를 감지하기 위해 전방향 소음 센서가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 유닛은 상기 나셀의 외측 상부에 구비된 제1 영상부; 상기 컬럼의 내부에 구비된 제2 영상부를 포함한다.
상기 제1,2 영상부는 다수개의 단위 카메라로 이루어진 전방향 카메라가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 영상 유닛에서 촬영된 데이터가 저장되는 메모리 부; 상기 감지 유닛에서 감지된 노이즈 중에서 상기 블레이드가 회전하면서 발생되는 정상적인 노이즈에 해당되는 주기성 노이즈 인지, 상기 블레이드에 이상이 발생되면서 불 규칙적으로 발생되는 비 주기성 노이즈 인지 판단하는 노이즈 판단부; 상기 노이즈 판단부에서 판단한 비 주기성 노이즈의 위치 및 소음량을 계산하는 연산부를 포함한다.
상기 제어부와 연계하여 이상 유무 발생시 상기 나셀 외측에서 관리자가 시각적으로 인지할 수 있도록 점등되는 경고 램프를 포함한다.

풍력 발전기의 제어 방법은 풍력 발전기에 구비된 블레이드의 개수와 위치에 따라 서로 상이한 아이디(ID)를 부여하고, 상기 부여된 아이디에 해당하는 블레이드의 형상에 따른 위치 데이터를 좌표값으로 변환시켜 사전에 입력 받아 메모리 하는 단계; 상기 풍력 발전기가 정상 상태로 작동되는 동안 상기 블레이드 또는 컬럼 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하여 저장하고 이를 데이터 베이스화 하는 단계; 상기 데이터 베이스화된 노이즈와 현재 상기 블레이드의 회전에 따라 발생되는 노이즈를 상호 비교하고, 현재 풍력 발전기에서 발생된 노이즈 상태를 판단하는 단계; 상기 블레이드가 회전하면서 발생되는 노이즈 상태에 따라 비행하는 비행 유닛의 비행 유무를 판단하고, 상기 블레이드가 비정상 상태일 경우 상기 비행 유닛이 출동하여 상기 비정상 상태가 발생된 블레이드의 이상 유무를 확인 하는 단계; 및 상기 비행 유닛에 의해 취득된 상기 블레이드의 상태 정보가 관리자에게 전송되는 단계를 포함한다.
상기 블레이드 또는 컬럼 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하여 저장하고 이를 데이터 베이스화 하는 단계는 상기 블레이드의 위치에 따라 발생된 블레이드 노이즈 데이터와, 상기 컬럼의 위치에 따라 발생된 컬럼 노이즈 데이터를 포함한다.
상기 풍력 발전기에서 발생된 노이즈 상태를 판단하는 단계는 상기 블레이드와 컬럼에서 발생된 노이즈 정도와 주기가 단발성 노이즈 인지 주기성 노이즈 인지 판단하는 단계를 포함한다.
상기 비정상 상태가 발생된 블레이드의 이상 유무를 확인 하는 단계는 상기 풍력 발전기가 위치한 곳의 기상 상태에 따라 비행 유닛의 비행 유무를 판단하고, 악천후의 기상 상태일 경우 비행 유닛의 비행을 소정 시간 동안 대기 상태로 유지하는 단계를 포함한다.
상기 비정상 상태가 발생된 블레이드의 이상 유무를 확인 하는 단계는 상기 비행 유닛이 비행하기 이전에 상기 풍력 발전기의 작동을 임시로 중지하는 단계; 상기 비정상 블레이드를 향해 비행이 이루어질 비행 유닛의 충전 상태를 판단하는 단계; 상기 비행 유닛이 비정상 블레이드로 근접한 후에 비정상 노이즈가 발생된 위치 주변에 대한 영상 정보를 취득하는 단계를 포함한다.
상기 비행 유닛이 비정상 블레이드로 근접한 후에 비정상 노이즈가 발생된 위치 주변에 대한 영상 정보를 취득하는 단계는 상기 비정상 블레이드를 향해 비행된 비행 유닛의 충전 상태가 저 전압 상태일 경우 대기 중인 다른 비행 유닛이 상기 비정상 블레이드를 향해 비행을 실시하고, 상기 비정상 블레이드를 촬영 중인 비행 유닛은 최초위치로 원 위치하는 단계를 포함한다.
상기 관리자에게 정보를 전송하는 단계는 상기 관리자로부터 제한 시간 이내에 피드백 정보가 입력되지 않을 경우 상기 풍력 발전기의 작동을 임시로 중단하는 단계를 포함한다.The noise recognition apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit located outside the nacelle of the wind turbine and inside the column to detect noise generated in the blade and the column of the wind turbine; An image unit positioned adjacent to the sensing unit; A flight unit for acquiring image information through a camera module for photographing an outer shape of the abnormal blade while flying around the blade where the abnormal noise is generated when noise in an abnormal state is detected in the blade; And a control unit for receiving data sensed by the sensing unit, the image unit, and the camera module and determining whether the wind turbine is abnormal, wherein the sensing unit includes a first noise sensing unit positioned on the outer side of the nacelle, And a second noise sensing unit positioned inside the column, wherein the second noise sensing unit is installed facing up and down inside the column, the control unit assigns IDs according to the positions of the blades, The entire shape of the blade according to the ID is gridded in a lattice form, and position coordinates are input in advance to provide the position information of the blade to the flying unit.
The flying unit may be a drone, and the plurality of drones may be used.
The camera module of the flight unit includes an optical camera module used in the daytime and an infrared camera module used in the nighttime.
Wherein the flying unit includes a rechargeable battery module, and the battery module is maintained in a charged state when the battery pack is in a flight standby state.
The first and second noise sensing units may be omnidirectional noise sensors for sensing noise generated in the blades.
Wherein the image unit comprises: a first image portion provided on an outer side of the nacelle; And a second image portion provided inside the column.
The first and second video units may include an omnidirectional camera including a plurality of unit cameras.
Wherein the control unit comprises: a memory unit for storing data photographed by the image unit; A noise determiner for determining whether the noise detected by the detection unit is a periodic noise corresponding to a normal noise generated when the blade rotates or an irregular noise generated irregularly while an abnormality occurs in the blade; And an arithmetic unit for calculating a position and a noise amount of the aperiodic noise determined by the noise determination unit.
And a warning lamp that is illuminated to allow the manager to visually recognize outside of the nacelle when an abnormality occurs in association with the control unit.

A control method of a wind turbine generator is a method of assigning IDs different from each other depending on the number and position of the blades provided in the wind turbine generator, converting position data according to the shape of the blades corresponding to the given ID into coordinate values, Receiving and memorizing; Detecting and storing noise generated in the blade or the column while the wind turbine is operating in a steady state and converting the detected noise into a database; Comparing the database-generated noise with a noise generated according to a current rotation of the blade, and determining a noise state generated in the current wind turbine; Determining whether or not the flying unit is flying according to a noise state generated when the blade rotates and checking whether the blade in which the abnormal condition occurred is abnormal when the flying unit is dispatched when the blade is in an abnormal state; And the status information of the blade acquired by the flight unit is transmitted to the manager.
The step of sensing and storing noise generated in the blade or the column and forming the database includes the blade noise data generated according to the position of the blade and the column noise data generated according to the position of the column.
The step of determining the noise state generated by the wind turbine includes determining whether the degree and period of the noise generated in the blade and the column are a single noise or periodic noise.
The checking of the abnormality of the blade in which the abnormality has occurred may include determining whether or not the airplane is in a flight according to the weather condition at the location of the wind turbine, State.
Wherein the step of confirming the abnormality of the blade in which the abnormality occurs is temporarily stopping the operation of the wind power generator before the flight unit is flying; Determining a state of charge of the flight unit to be flown toward the abnormal blade; And acquiring image information about a position around the position where the abnormal noise has occurred after the flying unit approaches the abnormal blade.
Wherein the step of acquiring image information about the periphery of the position where the abnormal noise occurs after the flying unit approaches the abnormal blade includes the step of, when the state of charge of the flying unit flying toward the abnormal blade is the low voltage state, Performing flight toward the abnormal blade, and positioning the flying unit being taken in the abnormal blade to the initial position.
The step of transmitting information to the manager includes temporarily stopping the operation of the wind power generator when feedback information is not input from the manager within a time limit.

삭제delete

본 발명의 실시 예들은 풍력 발전기에 구비된 블레이드가 회전 도중에 손상되어 비정상 적인 노이즈가 발생되는 경우에 비행 유닛을 이용하여 이상 유무를 즉각적으로 확인할 수 있어 손상 상태를 정확하게 판단할 수 있다.Embodiments of the present invention can instantly determine whether a blade provided in a wind turbine is abnormal by using a flying unit when a blade is damaged during rotation and abnormal noise is generated, so that a damaged state can be accurately determined.

본 실시 예들은 비행 유닛에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 블레이드에서 발생된 노이즈가 정상 상태 노이즈인지 비정상 상태 노이즈 인지 정확하게 판단할 수 있어 오 판단으로 인한 풍력 발전기의 고장 또는 전력 생산 중단 사태를 사전에 예방할 수 있다. 그리고 이를 통해 관리자와 최단 시간 안에 풍력 발전기의 이상 유무를 해결할 수 있어 상기 풍력 발전기의 안정적인 작동과 유지 보수 관리가 용이해진다.The present embodiments can accurately determine whether the noise generated in the blade is a steady-state noise or an abnormal state noise by using a camera module mounted on the flying unit, thereby preventing a failure of the wind power generator or interruption of power generation due to misjudgment . In this way, it is possible to solve the abnormality of the wind power generator within the shortest time by the manager, thereby making it easier to operate the wind power generator stably and to manage the maintenance of the wind power generator.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치에 구비된 제어부 및 상기 제어부와 연계된 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지 유닛과 영상 유닛에 의해 노이즈가 감지되는 상태를 간략히 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 제어 방법을 도시한 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a noise recognition apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a noise recognition apparatus for a wind turbine, and more particularly,
3 is a view schematically illustrating a state in which noise is sensed by a sensing unit and an image unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a control method of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 노이즈 인식 장치에 구비된 제어부 및 상기 제어부와 연계된 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지 유닛과 영상 유닛에 의해 노이즈가 감지되는 상태를 간략히 도시한 도면이다.A noise recognition apparatus for a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a noise recognition apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit and a controller included in the noise recognition apparatus for a wind turbine according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view illustrating a state in which noise is sensed by a sensing unit and an image unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 풍력 발전기(1)의 노이즈 인식 장치는 상기 풍력 발전기(1)의 블레이드(2)와 컬럼(1a) 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하기 위해 상기 풍력 발전기(1)의 나셀(10) 외측과 상기 컬럼(1a) 내부에 위치된 감지유닛(100)과, 상기 감지 유닛(100)과 이웃하여 위치되고 상기 노이즈를 촬영하기 위한 영상 유닛(200)과, 상기 블레이드(2)에서 비정상 상태의 노이즈가 감지될 경우 상기 비정상 노이즈가 발생된 블레이드 주의를 비행하면서 상기 비정상 블레이드의 외형을 촬영하기 위한 카메라 모듈(302)을 통해 영상 정보를 취득하는 비행 유닛(300)과, 상기 감지유닛(100)과 영상 유닛(200) 및 카메라 모듈(302)에서 감지된 데이터를 입력 받아 상기 풍력 발전기(1)의 이상 유무를 판단하는 제어부(400)를 포함한다.
상기 감지 유닛(100)은 상기 나셀(10)의 외측 상부에 위치된 제1 소음 감지부(110)와, 상기 컬럼(1a)의 내부에 위치된 제2 소음 감지부(120)를 포함하고, 상기 제2 소음 감지부(120)는 상기 컬럼(1a)의 내부에서 상하로 서로 마주보며 설치된다.
또한 상기 제어부(400)는 상기 블레이드(2)의 위치에 따라 각각 아이디를 부여하고, 상기 부여된 아이디에 따른 블레이드(2)의 전체 형상을 격자 형태로 그리드(grid)화 하여 위치 좌표가 사전에 입력되어 상기 비행 유닛(300)에 상기 블레이드의 위치 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
1 to 3, the noise recognition device of the wind turbine generator 1 according to an embodiment of the present invention includes a blade 2 of the wind turbine generator 1 and a noise generated inside the column 1a, (100) positioned outside the nacelle (10) of the wind turbine generator (1) and inside the column (1a) to detect the noise of the wind turbine A camera module (302) for photographing the external shape of the abnormal blade while flying the attention of the blade where the abnormal noise is generated when noise in an abnormal state is detected in the blade (2) A control unit 400 for receiving data sensed by the sensing unit 100, the video unit 200 and the camera module 302 to determine whether the wind turbine generator 1 is abnormal or not, ).
remind The sensing unit 100 includes a first noise sensing unit 110 positioned on the upper side of the nacelle 10 and a second noise sensing unit 120 positioned inside the column 1a, The second noise sensing unit 120 is installed facing up and down inside the column 1a.
In addition, the controller 400 assigns IDs according to the positions of the blades 2, grids the overall shape of the blades 2 according to the given IDs in a lattice form, And provides the position information of the blades to the flight unit 300.

본 실시 예에 의한 비행 유닛(300)은 일 예로 드론(Drone)이 사용되고, 상기 드론은 복수개로 구성될 수 있다. 상기 드론은 무선으로 작동되도록 통신모듈(310)이 구비되고, 상기 통신모듈(310)은 후술할 제어부(400)와 데이터를 주고 받으며 상기 드론의 안정적인 비행을 제어할 수 있다.The flight unit 300 according to the present embodiment may be a drone, and the dron may be composed of a plurality of drones. The drones are provided with a communication module 310 to operate wirelessly, and the communication module 310 can exchange data with a control unit 400 to be described later and control stable flight of the drones.

본 실시 예에서는 상기 비행 유닛(300)이 적어도 2대 이상 구비되며 각각의 비행 유닛은 풍력 발전기(1)가 정상 상태일 경우 대기소(30)에서 대기 상 상태로 위치하고, 블레이드에 문제가 있을 경우 비행하여 상기 블레이드의 이상 유무를 확인하기 위해 비행이 이루어진다.In this embodiment, at least two flight units 300 are provided, and each flight unit is positioned in a standby state in the waiting room 30 when the wind turbine generator 1 is in a normal state, So that a flight is performed to confirm whether or not the blade is abnormal.

상기 비행 유닛(300)은 블레이드(2)의 이상 유무를 영상 정보로 확인하기 위해 카메라 모듈(302)이 구비되는데, 상기 카메라 모듈(302)은 주간에 사용되는 광학 카메라 모듈(302a)과, 야간에 사용되는 적외선 카메라 모듈(302b)을 포함한다.The camera module 302 includes an optical camera module 302a used in the daytime and a camera module 302a used in the nighttime, And an infrared camera module 302b used for the infrared camera module 302b.

상기 광학 카메라 모듈(302a)은 줌인 줌 아웃 기능과, 영상 정보 녹화 기능이 구비되고, 주변이 어두울 경우 라이트를 온 시켜 영상 정보를 안정적으로 취득할 수 있다.The optical camera module 302a has a zoom-in zoom-out function and an image information recording function. When the surroundings are dark, the optical camera module 302a can turn on the light and stably acquire the image information.

적외선 카메라 모듈(302b)은 주간 보다는 야간에 주로 사용하며, 조도가 낮아 블레이드(2)에 대한 정확한 영상 정보 취득이 어려울 경우 사용한다. 상기 적외선 카메라 모듈(302b)은 적외선 센서를 이용하여 온도 변화에 따른 각각의 전기 신호로 변환하여 이를 영상 정보로 취득할 수 있다.The infrared camera module 302b is mainly used at night rather than during the daytime, and is used when it is difficult to acquire accurate image information about the blade 2 because of low illuminance. The infrared camera module 302b can convert each electric signal corresponding to a temperature change by using an infrared sensor and acquire it as image information.

특히 풍력 발전기(1)가 설치된 곳은 바다 또는 언덕 또는 고지대에 주로 설치되므로 상기 비행 유닛(300)에 적외선 카메라 모듈(302b)이 장착될 경우 야간에 블레이드(2)의 이상 유무를 정확하게 파악할 수 있어 주간과 더불어 풍력 발전기(1)의 안정적인 작동과 이상 유무 판단에 유리해 진다.Especially, since the installation place of the wind turbine generator 1 is mainly installed in the sea, the hill or the high altitude, the infrared camera module 302b is mounted on the flight unit 300, In addition to the daytime, it is advantageous for stable operation of the wind turbine generator 1 and for determining the presence or absence of an abnormality.

본 실시 예에 의한 비행 유닛(300)은 충전 가능한 배터리 모듈(304)을 포함하고, 상기 배터리 모듈(304)은 비행 대기 중일 경우 충전 상태가 유지된다.The flying unit 300 according to the present embodiment includes a rechargeable battery module 304. When the battery module 304 is in a waiting state for flying, the recharging state is maintained.

배터리 모듈(304)은 비행 유닛(300)의 안정적인 비행을 위한 전원 공급을 담당하므로, 상기 비행 유닛(300)이 노이즈가 발생된 블레이드(2) 주위를 비행하는 동안 소요되는 시간에 충분히 안정적으로 전원을 공급하기 위해 사전에 충전된 상태로 대기한다.Since the battery module 304 is responsible for supplying power for stable flight of the flight unit 300, the battery module 304 can sufficiently stabilize the time required for the flight unit 300 to fly around the blade 2, And waits in a pre-charged state to supply power.

비행 유닛(300)은 제어부(400)에 의해 비행이 제어되는데, 이를 위해서는 사전에 상기 풍력 발전기(1)에 구비된 블레이드(2)의 위치에 따른 정확한 좌표 데이터가 사전에 입력 되어야 한다.The flight unit 300 is controlled by the control unit 400 so that precise coordinate data corresponding to the position of the blades 2 provided in the wind turbine generator 1 should be input in advance.

상기 풍력 발전기(1)에 구비된 블레이드는 보통 3개로 구성되고 동일 간격으로 서로 간에 이격되며, 각각의 위치에 따라 사전에 아이디가 부여되고 부여된 아이디에 따라 블레이드의 형상에 따른 3차원 좌표 데이터가 사전에 입력 된다.Generally, the blades of the wind turbine generator 1 are composed of three blades, and are spaced apart from each other at equal intervals. Three-dimensional coordinate data according to the shape of the blades is given according to the ID given beforehand according to each position. Is input in advance.

예를 들어 정면에서 풍력 발전기(1)를 바라볼 때 블레이드는 시계 방향을 기준으로12시 방향과 4시 방향과 8시 방향에 각각 위치된다. 이와 같이 각각의 블레이드는 서로 간에 구별되는 아이디가 부여되고, 부여된 아이디에 해당되는 블레이드는 유선형의 자체 형상에 따른 위치 좌표가 데이터로 변환되어 제어부(400)로 입력 된다.For example, when looking at the wind turbine generator 1 from the front, the blades are positioned at 12 o'clock, 4 o'clock and 8 o'clock, respectively, with respect to the clockwise direction. In this way, the IDs of the respective blades are assigned to each other, and the position coordinates of the blades corresponding to the assigned ID are converted into data in accordance with the streamlined shape of the blades and input to the controller 400.

특히 블레이드(2)는 평판 형태가 아닌 유선형의 라운드 진 형태로 구성되므로 상기 블레이드(2)를 격자 형태로 그리드(Grid)화 할 경우 위치 좌표가 추출되고 이로 인해 상기 블레이드(2)의 형상에 따른 위치 데이터를 손쉽게 좌표로 사전에 입력 받을 수 있다.Particularly, since the blade 2 is formed in a streamlined shape rather than a flat plate shape, when the blade 2 is grid-shaped, the position coordinates are extracted and thereby the shape of the blade 2 Position data can be pre-entered in coordinates with ease.

예를 들어 블레이드(2)가 회전 도중에 비정상 노이즈가 발생되면 상기 비행 유닛(300)이 비정상 노이즈가 발생된 블레이드를 향해 비행해야 된다.For example, when an abnormal noise is generated during the rotation of the blade 2, the flying unit 300 must fly toward the blade where the abnormal noise has occurred.

이 경우 상기 비정상 노이즈가 발생된 블레이드(2)를 정확하게 인지하기 위해서는 서로 다른 블레이드의 위치에 따른 아이디가 사전에 부여될 경우 위치 에러 없이 정확하게 비정상 노이즈가 발생된 블레이드를 향해 비행 유닛(300)이 비행 할 수 있어 신속하게 블레이드(2)의 이상 유무를 확인 할 수 있다.In this case, in order to correctly recognize the blade 2 in which the abnormal noise is generated, if the IDs according to the positions of the different blades are given in advance, the flying unit 300 may fly So that it is possible to confirm the abnormality of the blade 2 quickly.

따라서 블레이드의 위치에 상관 없이 어느 위치에 위치된 블레이드에서 비정상 노이즈가 발생되는 경우에도 정확하게 위치를 찾아 비행 유닛(300)을 통해 영상 정보를 손쉽게 취득할 수 있어 고가의 풍력 발전기(1)의 안정적인 운영을 도모할 수 있다.Therefore, even when abnormal noise is generated in the blades positioned at any position regardless of the position of the blades, it is possible to easily acquire the image information through the flight unit 300 to locate the position accurately, and the stable operation of the wind turbine generator 1 .

상기 나셀(10)은 직육면체 형태의 구조물로서, 외측에서 바라볼 때 사각 형태로 형성되고 나셀(10)의 전면에 블레이드(2)와 허브(3)가 연결된다.The nacelle 10 has a rectangular parallelepiped shape and is formed in a rectangular shape when viewed from the outside. The blade 2 and the hub 3 are connected to the front surface of the nacelle 10.

정상 상태에서 풍력 발전기(1)가 작동될 경우 블레이드(2)의 회전에 의해 필연적으로 특정 주파수 대역을 갖는 소음 또는 진동이 발생되며 본 실시 예에서는 노이즈라 정의한다.When the wind turbine generator 1 is operated in a steady state, noise or vibration having a specific frequency band necessarily occurs due to rotation of the blade 2, and is defined as noise in the present embodiment.

상기 노이즈 중 블레이드(2)에서 발생되는 노이즈는 1 ~2Hz에 해당되는 저주파 노이즈로서 회전에 의해 주기적으로 발생되므로 이는 풍력 발전기(1)의 작동에 따라 발생되는 정상적인 노이즈에 해당되므로 장기간 풍력 발전기(1)가 작동되는 경우에도 별다른 문제점을 유발하지 않는다.Since the noise generated in the blade 2 is a low frequency noise corresponding to 1 to 2 Hz and is generated periodically by rotation, it corresponds to a normal noise generated by the operation of the wind turbine generator 1, Does not cause any problems.

상기 노이즈는 감지 유닛(100)을 통해 감지되는데, 상기 감지 유닛(100)은 상기 나셀(10)의 상부에 구비된 제1 소음 감지부(110)와, 상기 컬럼(1a)의 내측에 제2 소음 감지부(120)를 포함한다.The noise is sensed through the sensing unit 100. The sensing unit 100 includes a first noise sensing unit 110 provided on the upper portion of the nacelle 10 and a second noise sensing unit 110 disposed on the inner side of the column 1a. And a noise sensing unit 120.

제1,2 소음 감지부(110, 120)는 후술할 제어부(400)에 의해 노이즈가 발생되는 정확한 위치 판단을 위해 2개가 구비되고, 일 예로 소음 센서가 사용된다.The first and second noise sensing units 110 and 120 include two noise sensing units 110 and 120 for accurate position determination by the control unit 400 to be described later.

상기 제1,2 소음 감지부(110, 120)는 상기 나셀(10) 내부에 구비된 설비품에서 발생되는 노이즈를 감지하기 위해 전방향 소음 센서가 사용된다.The first and second noise sensing units 110 and 120 use an omnidirectional noise sensor to sense noise generated in equipment installed in the nacelle 10.

전방향 센서는 위에서 바라볼 때 원형 형태로 이루어진 바디(9)의 원주 방향을 따라 다수개의 소음 센서가 등 간격으로 배치되므로 상기 블레이드(2) 또는 컬럼(1a)의 내부에서 발생되는 노이즈를 정확하게 감지할 수 있다.The omnidirectional sensor has a plurality of noise sensors arranged at regular intervals along the circumferential direction of the body 9 having a circular shape when viewed from above, so that the noise generated in the blade 2 or the column 1a can be accurately detected can do.

일 예로 제1,2 소음 감지부(110, 120)는 등 간격으로 이격되어 각각 배치되고, 하측에 후술할 제1 영상부(210)와 제2 영상부(220)가 각각 배치된다.For example, the first and second noise sensing units 110 and 120 are spaced apart from each other at equal intervals, and a first image portion 210 and a second image portion 220, which will be described later, are disposed.

본 발명의 일 실시 예에 의한 영상 유닛에 대해 설명한다.A video unit according to an embodiment of the present invention will be described.

영상 유닛(200)은 전술한 제1,2 소음 감지부(110, 120)와 함께 배치되는데, 용이한 설치를 위해 바디(9)의 원주 방향을 따라 다수개의 단위 카메라로 구성된다.The image unit 200 is disposed together with the first and second noise sensing units 110 and 120 and comprises a plurality of unit cameras along the circumferential direction of the body 9 for easy installation.

상기 영상 유닛(200)은 나셀(1)의 상부에 위치된 제1 영상부(210)와, 상기 컬럼(1a)의 내측에 구비된 제2 영상부(220)를 포함한다. 상기 제1,2 영상부(210, 220)는 다수개의 단위 카메라로 이루어진 전방향 카메라가 사용된다.The image unit 200 includes a first image part 210 positioned on the upper part of the nacelle 1 and a second image part 220 provided on the inner side of the column 1a. The first and second video units 210 and 220 use an omni-directional camera including a plurality of unit cameras.

상기 제1 영상부(210)는 전술한 제1 소음 감지부(110)와 이웃하여 위치하고, 바디(9)의 원주 방향을 따라 다수개가 동일 간격으로 이격된다. The first image portion 210 is located adjacent to the first noise sensing portion 110 and is spaced at equal intervals along the circumference of the body 9.

제2 영상부(220)는 제1 영상부(210)와 동일한 구성으로 구성되고, 노이즈가 발생될 경우 이를 촬영하여 제어부(400)로 전송한다.The second video unit 220 has the same configuration as that of the first video unit 210. When noise is generated, the second video unit 220 captures the noise and transmits the noise to the controller 400. [

제1,2 영상부(210, 220)는 작동을 위한 전원을 나셀(10) 내부에 구비된 전원 공급부(미도시)를 통해 공급받아 작동되며, 정전 또는 상기 전원 공급부가 고장날 경우 별도의 비상 전원 공급부(미도시)를 통해 작동 전원을 공급 받도록 구성된다.The first and second video units 210 and 220 are supplied with power for operation through a power supply unit (not shown) provided in the nacelle 10, and when the power failure or the power supply unit fails, And is configured to receive operating power through a supply unit (not shown).

또한 감지 유닛(100)은 상기 영상 유닛(200)과 함께 작동에 필요한 전원을 공급 받아 안정적으로 작동된다.In addition, the sensing unit 100 is operated stably with the power supplied to the image unit 200 together with the image unit 200.

제어부(400)는 상기 감지 유닛(100)과 영상 유닛(200)에서 감지된 데이터와, 비행 유닛(300)에 구비된 카메라 모듈(302)에서 감지된 영상 데이터를 입력 받아 상기 풍력 발전기가 정상 상태에서 발생되는 정상 노이즈와, 비정상 상태에서 발생된 비정상 노이즈를 판단하기 위해 구비된다.The control unit 400 receives the data sensed by the sensing unit 100 and the image unit 200 and the image data sensed by the camera module 302 provided in the flight unit 300, And an abnormal noise generated in an abnormal state.

상기 제어부(400)는 상기 영상 유닛(200)에서 촬영된 데이터가 저장되는 메모리 부(310)와, 상기 감지 유닛(100)에서 감지된 노이즈 중에서 상기 블레이드(2)가 회전하면서 발생되는 정상적인 노이즈에 해당되는 주기성 노이즈 인지, 상기 블레이드(2)에 이상이 발생되면서 불 규칙적으로 발생되는 비 주기성 노이즈 인지 판단하는 노이즈 판단부(320)와, 상기 노이즈 판단부(320)에서 판단한 비 주기성 노이즈의 위치 및 소음량을 계산하는 연산부(330)를 포함한다.The control unit 400 includes a memory unit 310 for storing data photographed by the image unit 200 and a control unit 400 for controlling the operation of the control unit 400 according to a normal noise Periodic noise determined by the noise determiner 320 and a position of the non-periodic noise determined by the noise determiner 320. The noise determiner 320 determines whether the periodic noise is a periodic noise or an irregular noise generated irregularly while an abnormality occurs in the blade 2, And an operation unit 330 for calculating the amount of noise.

메모리 부(310)는 감지 유닛(100)과 영상 유닛(200) 및 카메라 모듈(302)에서 전송된 데이터가 저장되고, 상기 노이즈 판단부(320)는 현재 블레이드(10) 발생되는 노이즈가 정상 노이즈 인지 비정상 노이즈 인지 판단한다.The memory unit 310 stores data transmitted from the sensing unit 100, the video unit 200 and the camera module 302. The noise determination unit 320 determines whether the noise generated by the current blade 10 is normal noise It is determined whether or not it is an abnormal noise.

예를 들어 블레이드(2)가 벼락에 맞아 소정의 크기로 홀 또는 홈이 형성될 경우 회전에 따른 비정상 노이즈가 발생된다. 상기 비정상 노이즈는 정상 노이즈에서 측정된 주파수 대역과 상이한 주파수 대역이 나타나므로 상기 제1 소음 감지부(110)에 의해 감지된다.For example, when the blade 2 is hit by a lightning strike and a hole or a groove is formed in a predetermined size, an abnormal noise due to the rotation is generated. The abnormal noise is detected by the first noise sensing unit 110 because a frequency band different from the frequency band measured in the normal noise appears.

상기 블레이드(2)가 회전하면서 발생된 노이즈는 저주파 노이즈로 이미 설명하였고, 상기 블레이드(2)의 회전에 따라 발생되는 저주파 소음과, 나셀(10)의 내부에 구비된 다수의 설비품에서 발생되는 노이즈 및 상기 나셀(10)이 위치된 주위에서 발생되는 바람 소리 또는 기타 소음이 특정 주파수를 갖고 다양하게 발생된다.The noise generated by the rotation of the blade 2 has already been explained with a low frequency noise. The noise generated due to the rotation of the blade 2 and the noise generated in a plurality of equipments provided inside the nacelle 10 Noises and wind noise or other noises generated in the surroundings where the nacelle 10 is located are variously generated with a specific frequency.

이와 같이 발생되는 다양한 노이즈는 시간에 따라 약간의 편차는 있으나 일정한 주파수 대역이 반복되는 특징이 있으며 상기 블레이드(2)의 손상에 따라 발생되는 비정상 노이즈와는 확연히 구분되므로 제어부(400)에서 이를 비교 판단하여 명확하게 구분할 수 있다.The various noise generated in this way is characterized by a constant frequency band having a slight variation with time but is clearly distinguished from the abnormal noise caused by the damage of the blade 2, And can be clearly distinguished.

노이즈 판단부(320)는 블레이드(2)의 회전에 따라 발생되는 노이즈 중에 규칙성이 없거나 일회성으로 발생되는 노이즈는 작동 중에 불특정 하게 발생되는 노이즈인 것으로 판단하고 정상적인 노이즈에 해당되는 주기성 노이즈로 판단한다.The noise determiner 320 determines that the noise generated due to the rotation of the blade 2 is a noise that is generated irregularly or irregularly during operation, and it is determined that the noise is a periodic noise corresponding to a normal noise .

만약 제어부(400)는 블레이드(2)에 홀이 천공되어 회전에 따라 노이즈가 발생될 경우 이를 비정상 노이즈로 판단한다.If a noise is generated due to the rotation of the blade (2), the control unit (400) determines that the noise is an abnormal noise.

첨부된 도 2 또는 도 3을 참조하면, 연산부(430)는 상기 노이즈 판단부(420)에서 비 주기성 노이즈로 판단될 경우 위치와 소음량을 연산하는데, 위치는 제1 소음 감지부(110)와 비 주기성 노이즈가 발생된 블레이드(2)의 사전에 입력된 위치 좌표를 이용하여 소음 또는 진동이 발생된 블레이드(2)의 정확한 위치를 연산할 수 있다.2 and 3, the operation unit 430 calculates a position and a noise amount when it is determined that the noise is an aperiodic noise in the noise determination unit 420. The position is calculated by the first noise detection unit 110, The precise position of the blade 2 in which noises or vibrations are generated can be calculated by using the previously inputted position coordinates of the blade 2 in which the non-periodic noise is generated.

제어부(400)는 이 경우 비행 유닛(300)을 비정상 노이즈가 발생된 블레이드(2)를 향해 비행 하도록 비행 명령을 비행 유닛(300)에 전송한다. 상기 제어부(400)는 노이즈 판단부(420)에 의해 판단된 노이즈가 비정상 노이즈일 경우 풍력 발전기(1)의 작동을 중지시켜 블레이드(2)의 회전이 이루어지지 않도록 제어한다.In this case, the control unit 400 transmits a flight command to the flight unit 300 so as to fly the flight unit 300 toward the blade 2 in which the abnormal noise has occurred. The control unit 400 stops the operation of the wind power generator 1 and controls the rotation of the blade 2 when the noise determined by the noise determination unit 420 is an abnormal noise.

그리고 대기 중인 비행 유닛(300)에게 비정상 노이즈가 발생된 블레이드의 정확한 좌표 데이터를 전송하여 상기 비행 유닛(300)이 비정상 노이즈가 발생된 위치로 비행 하도록 안내한다.Then, accurate coordinate data of the blade in which the abnormal noise is generated is transmitted to the waiting flight unit 300, and the flight unit 300 guides the flight to the position where the abnormal noise occurs.

상기 비행 유닛(300)은 비정상 노이즈가 발생된 블레이드로 비행 하는데, 주간의 경우 광학 카메라 모듈(302a)을 이용하여 블레이드의 이상 유무를 촬영하고, 야간의 경우에는 적외선 카메라 모듈(302b)을 이용하여 저조도의 조건에서도 이상 유무가 발생된 블레이드에 대한 정확한 영상 정보를 획득할 수 있다.In the case of the daytime, the flying unit 300 photographs the abnormality of the blades by using the optical camera module 302a, and in the case of the nighttime, by using the infrared camera module 302b It is possible to acquire accurate image information about the blade in which the presence or absence of abnormality occurs even under low light conditions.

상기 비행 유닛(300)은 비정상 노이즈가 발생된 블레이드에 대한 영상 정보를 무선으로 제어부(400)에 전송하고, 전송된 영상 데이터는 관리자에게 제공된다.The flight unit 300 wirelessly transmits image information about the blades on which the abnormal noise is generated to the control unit 400, and the transmitted image data is provided to the manager.

상기 관리자는 제공된 영상 데이터를 확인하고 이상 유무가 발생된 블레이드에 대한 점검을 실시하거나, 작업자에게 점검을 실시하도록 하여 풍력 발전기(1)에 대한 즉각적인 대응을 통해 수리 또는 점검에 소요되는 불필요한 시간을 최소화 할 수 있다.The manager confirms the provided image data and performs a check on the blades in which the abnormality has occurred or performs an inspection to the operator so that the unnecessary time required for repair or inspection can be minimized through immediate response to the wind turbine generator 1 can do.

상기 제어부(400)와 연계하여 이상 유무 발생시 상기 나셀(10) 외측에서 관리자가 시각적으로 인지할 수 있도록 점등되는 경고 램프(500)가 구비된다.A warning lamp 500 is provided to illuminate the nacelle 10 so that the manager can visually recognize the abnormality when the abnormality occurs.

상기 경고 램프(500)는 나셀(10)의 상측 또는 하측에 설치될 수 있으며 지면에서 주간 또는 야간에 시각적으로 인지할 수 있도록 특정 크기로 구성된다.The warning lamp 500 may be installed on the upper side or the lower side of the nacelle 10 and may have a specific size so as to be visually recognizable in the daytime or at night.

경고 램프(500)와 함께 경광등(미도시)도 함께 사용 가능하며 주변에 위치한 작업자가 이를 청각적으로 인지하고 풍력 발전기(1)의 이상 유무를 즉각적으로 알 수 있다.A warning lamp (not shown) can be used together with the warning lamp 500, and a worker located nearby can perceive it audibly and immediately know the abnormality of the wind power generator 1.

본 발명의 일 실시 예에 의한 풍력 발전기의 제어 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A control method of a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 4를 참조하면, 풍력 발전기의 제어 방법은 풍력 발전기에 구비된 블레이드의 개수와 위치에 따라 서로 상이한 아이디(ID)를 부여하고, 상기 부여된 아이디에 해당하는 블레이드의 형상에 따른 위치 데이터를 사전에 입력 받아 메모리 하는 단계(ST100)와, 상기 풍력 발전기가 정상 상태로 작동되는 동안 상기 블레이드 또는 컬럼 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하여 저장하고 이를 데이터 베이스화 하는 단계(ST200)와, 상기 데이터 베이스화된 노이즈와 현재 상기 블레이드의 회전에 따라 발생되는 노이즈를 상호 비교하고, 현재 풍력 발전기에서 발생된 노이즈 상태를 판단하는 단계(ST300)과, 상기 블레이드가 회전하면서 발생되는 노이즈 상태에 따라 비행하는 비행 유닛의 비행 유무를 판단하고, 상기 블레이드가 비정상 상태일 경우 상기 비행 유닛이 출동하여 상기 비정상 상태가 발생된 블레이드의 이상 유무를 확인 하는 단계(ST400) 및 상기 비행 유닛에 의해 취득된 상기 블레이드의 상태 정보가 관리자에게 전송되는 단계(ST500)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a control method of a wind turbine generator is provided with IDs different from each other depending on the number and position of the blades provided in the wind turbine generator, and position data according to the shape of the blade corresponding to the given ID (ST100) of receiving and memorizing noise of the blade or column inside the blade or the column while the wind turbine is operating in a steady state, and converting the noise into a database (ST200) (ST300) for comparing the noise generated by the blades and the noise generated according to the rotation of the blades at present (ST300), determining a noise state generated at the current wind turbine And if the blade is in an abnormal state, Units were called in a step (ST400) and step (ST500) that the status information of the blade obtained by the flying unit sent to the administrator to determine the abnormality of said abnormality has occurred blade.

상기 풍력 발전기에 구비된 블레이드의 개수와 위치에 따라 서로 상이한 아이디(ID)를 부여하고, 상기 부여된 아이디에 해당하는 블레이드의 형상에 따른 위치 데이터를 사전에 입력 받아 메모리 하면(ST100) 다수개의 개별 블레이드에서 이상 유무로 인한 비정상 노이즈가 발생될 경우 비행 유닛(300)이 비행 이전에 정확하게 해당 좌표값을 인지한 상태로 비행이 이루어진다.(ID) to each blade according to the number and position of the blades provided in the wind turbine generator, and when the position data according to the shape of the blade corresponding to the given ID is inputted in advance and stored in memory (ST100) If an abnormal noise due to an abnormality occurs in the blade, the flight is performed with the flight unit 300 recognizing the coordinates accurately before the flight.

이 경우 상기 비행 유닛(300)이 비정상 노이즈가 발생된 블레이드를 찾는데 소요되는 시간이 현저하게 단축되고, 카메라 모듈(302)을 통한 영상 정보를 취득 하는 경우에도 위치 좌표값을 통해 오차 범위가 감소되어 정확한 영상 데이터를 획득할 수 있다.In this case, the time required for finding the blade where the abnormal noise is generated by the flight unit 300 is remarkably shortened, and even when the image information is acquired through the camera module 302, the error range is reduced through the position coordinate value Accurate image data can be obtained.

따라서 비정상 노이즈가 발생되는 블레이드의 이상 유무를 관리자 또는 작업자가 최단시간 내에 정확하게 인지하고 판단할 수 있어 풍력 발전기(1)의 가동 효율 향상과 수리로 인한 정지 기간을 단축 시킬 수 있어 전력 생산에 유리해질 수 있다.Therefore, the manager or the operator can accurately recognize and determine the abnormality of the blade in which the abnormal noise occurs, so that it is possible to improve the operation efficiency of the wind turbine generator (1) and shorten the stop period due to the repair, .

상기 블레이드에 해당되는 아이디는 서로 간에 독립적으로 부여되므로 회전하다가 정지하는 경우에도 구분을 명확하게 할 수 있고, 비행 유닛(300)이 정확한 비행을 도모할 수 있다.Since the IDs corresponding to the blades are independently given to each other, the division can be clearly distinguished even when the rotation is stopped, and the flight unit 300 can achieve accurate flight.

풍력 발전기가 정상 상태로 작동되는 동안 상기 블레이드 또는 컬럼 내부에서 발생되는 노이즈를 감지하여 저장하고 이를 데이터 베이스화 할 때(ST200) 상기 블레이드의 위치에 따라 발생된 블레이드 노이즈 데이터와, 상기 컬럼의 위치에 따라 발생된 컬럼 노이즈 데이터를 포함(ST210)한다.When detecting the noise generated in the blade or the column while the wind turbine is operating in a steady state, storing the noise and storing it in a database (ST200), the blade noise data generated according to the position of the blade and the blade noise data generated according to the position of the column And includes the generated column noise data (ST210).

상기 블레이드의 노이즈 데이터는 풍력 발전기(1)가 정상적으로 작동되면서 발생되는 데이터로로서 상기 블레이드의 회전으로 인해 발생되는 저주파 노이즈가 이에 해당된다.The noise data of the blades corresponds to the low frequency noise generated due to the rotation of the blades as data generated when the wind power generator 1 is normally operated.

상기 블레이드는 고속 회전하기 보다는 저속의 속도로 일정하게 회전하므로 저주파 노이즈가 발생되고, 상기 컬럼 내부에서는 설비품 또는 상기 컬럼의 수직 방향 또는 횡 방향에서 부분적으로 노이즈가 발생된다.The blade rotates constantly at a low speed rather than at high speed, so that low-frequency noise is generated, and noise is generated partially in the vertical direction or the lateral direction of the equipment or the column in the inside of the column.

상기 블레이드와 컬럼의 노이즈는 정상 상태의 경우 일정하게 반복되고 특정 폭을 갖는 주기성 데이터로 나타나므로 상기 풍력 발전기(1)가 정상 상태에서 작동되면서 발생되는 노이즈를 사전에 감지하여 데이터 베이스화 할 경우 비정상 상태에서 발생되는 노이즈와 명확하게 구분하여 신속하게 판단할 수 있다.Since the noise of the blade and the column is regularly repeated in the steady state and appears as periodic data having a specific width, when the noise generated while the wind turbine generator 1 is operating in a normal state is detected in advance and is converted into a database, It is possible to quickly distinguish the noise from the noise generated from the noise.

참고로 상기 블레이드의 노이즈와 컬럼의 정상 노이즈는 메모리 부(310)에 저장된다.For reference, the noise of the blade and the normal noise of the column are stored in the memory unit 310.

따라서 풍력 발전기(1)가 비정상 상태에서 발생되는 비 주기성 노이즈에 대한 정확한 판단을 손쉽게 실시할 수 있어 상기 풍력 발전기(1)의 오 작동 또는 고장을 사전에 예방할 수 있다.Therefore, the wind turbine generator 1 can easily make an accurate determination of the non-periodic noise generated in the abnormal state, and thus the malfunction or the malfunction of the wind turbine generator 1 can be prevented in advance.

또한 풍력 발전기의 발전 중단으로 인한 경제적 손실도 예방할 수 있어 다수개의 풍력 발전기가 설치될 경우 발전 중단으로 인한 문제점도 예방할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the economic loss due to the discontinuance of the power generation of the wind power generator, thereby preventing the problems caused by the power generation stop when a plurality of wind power generators are installed.

데이터 베이스 화 하는 과정에서 최소치와 최대치 및 평균치 데이터를 기준 데이터로 할 경우 일정한 범위(Range)가 형성될 수 있어 노이즈 판단에 따른 용이성이 향상된다. 예를 들어 최대치 데이터로만 기준 데이터로 활용하는 경우보다 평균치 데이터와 함께 비교 판단하는 것이 나셀에서 발생된 노이즈를 보다 정확하게 판단할 수 있다.When a minimum value, a maximum value, and an average value data are used as reference data in the process of making a database, a certain range can be formed, thereby improving ease of noise judgment. For example, it is possible to judge the noise generated in the nacelle more accurately by making a comparison judgment with the average value data rather than using only the maximum value data as the reference data.

이와 같이 풍력 발전기(1)가 정상 상태에서 작동 중에 발생되는 정상 노이즈를 기준으로 현재 풍력 발전기에서 발생된 노이즈 인지 판단한다(ST305).In this way, the wind turbine generator 1 determines whether the noise is generated in the wind turbine generator based on the normal noise generated during operation in the steady state (ST305).

예를 들어 상기 블레이드와 컬럼에서 발생되는 노이즈 정도가 주기가 단발성 노이즈 인지 주기성 노이즈 인지 판단하는데(ST310), 단발성 노이즈의 경우 1회에 발생된 노이즈 이므로 풍력 발전기의 작동에 별다른 영향을 미치지 않는다.For example, it is determined whether the degree of noise generated in the blade and the column is one-time noise or periodic noise (ST310). In the case of single noise, noise generated at one time does not affect the operation of the wind power generator.

그러나 주기성 노이즈(비정상 노이즈)의 경우 블레이드에 홀 또는 손상이 발생된 경우에는 주기성 노이즈로 판단한다(ST350).However, in the case of a periodic noise (abnormal noise), when a hole or a damage is generated in the blade, the periodic noise is determined (ST350).

이 경우 비행 유닛이 출동하여 비정상 상태의 블레이드에 대한 이상 유무를 확인 해야 한다(ST400). 이 경우 상기 풍력 발전기가 위치한 곳의 기상 상태에 따라 비행 유닛의 비행 유무를 판단하고, 악천후의 기상 상태일 경우 비행 유닛의 비행을 소정 시간 동안 대기 상태로 유지한다(ST402).In this case, the flying unit should be dispatched to check the abnormal state of the blade (ST400). In this case, it is determined whether or not the airplane is flying according to the weather condition of the wind turbine. If the air conditioner is in a bad weather condition, the airplane is kept in a standby state for a predetermined period of time (ST402).

만약 비행 유닛이 비행 가능한 기상 상태일 경우 비행 유닛이 비행하기 이전에 상기 풍력 발전기의 작동을 임시로 중지하여 비행 유닛이 비정상 상태의 블레이드로 이동하여 영상 정보를 취득하는 동안 상기 블레이드와 충돌로 인해 파손되는 것을 사전에 방지한다(ST410).If the flight unit is in a flightable weather condition, the operation of the wind power generator is temporarily stopped before the flight unit travels, so that when the flight unit moves to the abnormal blade and acquires image information, (ST410).

그리고 상기 비정상 블레이드를 향해 비행이 이루어질 비행 유닛의 충전 상태를 판단한다(ST420). 상기 비행 유닛은 2대 또는 3대 이상 유지되므로 적어도 1대 이상은 풀 충전된 상태가 유지되므로 복수대의 비행 유닛 중에 충전이 가장 많이 된 비행 유닛이 있는지 우선 판단한다.Then, the state of charge of the flight unit to be flown toward the abnormal blade is determined (ST420). Since at least one of the flying units is maintained at least two or three, the fully charged state is maintained, so that it is first determined whether a plurality of flying units have the largest charge.

그리고 상기 비행 유닛이 비정상 블레이드로 근접한 후에 비정상 노이즈가 발생된 위치 주변에 대한 영상 정보를 취득한다(ST430).After the flying unit approaches the abnormal blade, the image information about the periphery of the abnormal noise is acquired (ST430).

상기 비행 유닛은 사전에 비정상 노이즈가 발생된 위치 좌표값을 인지한 상태로 비행이 이루어지므로 최단거리로 블레이드를 향해 비행할 수 있으므로 비행 시간이 단축되고, 불필요한 배터리 소모도 최소화 할 수 있다.Since the flight is performed in a state in which the position coordinate value at which the abnormal noise has occurred is recognized in advance, the flight unit can fly toward the blade at the shortest distance, shortening the flight time and minimizing unnecessary battery consumption.

상기 비행 유닛이 비정상 블레이드로 근접한 후에 비정상 노이즈가 발생된 위치 주변에 대한 영상 정보를 취득할 때 상기 비정상 블레이드를 향해 비행된 비행 유닛의 충전 상태가 저 전압 상태일 경우 대기 중인 다른 비행 유닛이 상기 비정상 블레이드를 향해 비행을 실시하고, 상기 비정상 블레이드를 촬영 중인 비행 유닛은 최초위치로 원 위치한다(ST432).When the flying state of the flying unit flying toward the abnormal blade is in the low voltage state when acquiring image information about the vicinity of the position where the abnormal noise has occurred after the flying unit approaches the abnormal blade, The flying unit that is shooting the abnormal blade is positioned at the initial position (ST432).

상기 비행 유닛은 블레이드 주위를 지속적으로 비행 하면서 배터리 소모량이 증가되고, 최초 완충된 상태로 비행하는 경우에도 시간에 따라 배터리 소모량이 증가되므로 상기 배터리 부족으로 인한 비행 유닛의 추락을 방지하기 위해 위와 같이 실시한다.The amount of battery consumption is increased while continuously flying around the blades and the amount of battery consumption is increased with time even when flying at a first fully charged state. Therefore, in order to prevent the flying unit from falling due to the battery shortage, do.

상기 비행 유닛은 비정상 노이즈에 대한 영상 정보를 촬영한 이후에 최초의 대기 위치로 복귀하고, 관리자에게 촬영된 영상 정보가 무선 통신망을 통해 전송된다(ST500).The flight unit returns to the initial standby position after capturing the image information about the abnormal noise, and the image information photographed by the manager is transmitted through the wireless communication network (ST500).

관리자는 영상 정보를 확인하고 최단 시간 안에 풍력 발전기에 대한 점검이 이루어지도록 즉각적으로 조치를 취해 고가의 풍력 발전기에 대한 안정적인 작동을 도모할 수 있다.The manager can check the image information and take immediate action to check the wind turbine generator in the shortest time, so that stable operation of the expensive wind turbine generator can be achieved.

그리고 상기 관리자로부터 풍력 발전기에 대한 작동에 대한 피드백이 오지 않을 경우 상기 풍력 발전기는 임시 중단된 상태가 유지된다(ST510).If no feedback is given from the manager to the operation of the wind turbine, the wind turbine is temporarily stopped (ST510).

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10 : 나셀
100 : 감지 유닛
110, 120 : 제1,2 소음 감지부
200 : 영상 유닛
210, 220 : 제1,2 영상부
300 : 비행 유닛
302 : 카메라 모듈
304 : 배터리 모듈
400 : 제어부
410 : 메모리 부
420 : 노이즈 판단부
430 : 연산부
500 : 경고램프10: Nacelle
100: Detection unit
110, 120: first and second noise sensing units
200: image unit
210, 220: first and second image portions
300: Flying unit
302: Camera module
304: Battery module
400:
410:
420:
430:
500: warning lamp

Claims

A detection unit located outside the nacelle of the wind turbine and inside the column for detecting noise generated in the blade and the column of the wind turbine;
An image unit positioned adjacent to the sensing unit;
A flight unit for acquiring image information through a camera module for photographing an outer shape of the abnormal blade while flying around the blade where the abnormal noise is generated when noise in an abnormal state is detected in the blade;
And a controller for receiving data sensed by the sensing unit, the image unit, and the camera module to determine whether the wind turbine is abnormal,
Wherein the sensing unit comprises: a first noise sensing unit located at an outer side of the nacelle; And a second noise sensing unit positioned inside the column, wherein the second noise sensing unit is installed facing up and down inside the column,
The control unit grants respective IDs according to the positions of the blades, grids the overall shape of the blades according to the given IDs in a lattice form, inputs position coordinates in advance to the blade unit, Informative Noise recognition device of wind turbine generator.

The method according to claim 1,
Wherein the flight unit is a drone, and the drone is composed of a plurality of drone units.

The method according to claim 1,
Wherein the camera module of the flying unit includes an optical camera module used in the daytime and an infrared camera module used in the nighttime.

The method according to claim 1,
The air-
Wherein the battery module includes a rechargeable battery module, and the battery module maintains the charged state when the airplane is in flight.

delete

The method according to claim 1,
The first and second noise sensing units may include:
And an omnidirectional noise sensor is used to detect noise generated in the blade.

The method according to claim 1,
The video unit includes:
A first image portion provided on the outer side of the nacelle;
And a second image portion provided inside the column.

8. The method of claim 7,
The first and second video units,
Directional camera comprising a plurality of unit cameras is used.

The method according to claim 1,
Wherein,
A memory unit for storing data photographed by the image unit;
A noise determiner for determining whether the noise detected by the detection unit is a periodic noise corresponding to a normal noise generated when the blade rotates or an irregular noise generated irregularly while an abnormality occurs in the blade;
And an arithmetic unit for calculating a position and a noise amount of the non-periodic noise determined by the noise determination unit.

The method according to claim 1,
And a warning lamp illuminated to allow the manager to visually recognize the outside of the nacelle when an abnormality occurs in association with the control unit.

Providing IDs different from each other according to the number and positions of the blades provided in the wind turbine generator, converting the position data according to the shape of the blades corresponding to the given IDs into coordinate values and inputting them in advance and storing them;
Detecting and storing noise generated in the blade or the column while the wind turbine is operating in a steady state and converting the detected noise into a database;
Comparing the database-generated noise with a noise generated according to a current rotation of the blade, and determining a noise state generated in the current wind turbine;
Determining whether or not the flying unit is flying according to a noise state generated when the blade rotates and checking whether the blade in which the abnormal condition occurred is abnormal when the flying unit is dispatched when the blade is in an abnormal state; And
And the status information of the blades acquired by the flight unit is transmitted to the manager.

12. The method of claim 11,
Detecting and storing the noise generated in the blade or the column and converting the noise into a database,
The blade noise data generated according to the position of the blade, and the column noise data generated according to the position of the column.

12. The method of claim 11,
Wherein the step of determining a noise condition generated in the wind power generator includes:
And determining whether the degree and period of the noise generated in the blade and the column is a single noise or periodic noise.

12. The method of claim 11,
Wherein the step of confirming the abnormality of the blade in which the abnormal state is generated comprises:
Determining whether or not the airplane is in flight according to a weather condition of the wind turbine and maintaining the airplane in a standby state for a predetermined time when the weather condition is bad weather.

12. The method of claim 11,
Wherein the step of confirming the abnormality of the blade in which the abnormal state is generated comprises:
Temporarily stopping the operation of the wind power generator before the flying unit is in flight;
Determining a state of charge of the flight unit to be flown toward the abnormal blade;
And acquiring image information about a vicinity of a position where an abnormal noise has occurred after the flying unit approaches the abnormal blade.

16. The method of claim 15,
Wherein the step of acquiring image information about the periphery of the position where the abnormal noise has occurred after the flying unit approaches the abnormal blade,
When the flying state of the flying unit flying toward the abnormal blade is in a low voltage state, the other flying units are flying toward the abnormal blade, and the flying unit, which is shooting the abnormal blade, And controlling the wind turbine.

12. The method of claim 11,
Wherein the step of transmitting information to the manager comprises:
And temporarily stopping the operation of the wind turbine when feedback information is not input from the manager within a time limit.