KR102437275B1 - 풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법 - Google Patents

풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법에 관한 것이다. 상기 풍력발전기 점검 시스템은 풍력발전기 및 풍력발전기 주변 영상을 촬영한 영상정보와 풍력발전기 및 풍력발전기 주변을 감지하기 위한 센서감지정보를 전송하는 드론, 드론으로부터 영상정보와 센서감지정보를 전송받는 점검서버 및 영상정보와 센서감지정보를 수신하고, 적어도 하나 이상의 명령어를 드론으로 전송하여 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기를 포함하며, 점검 서버는 영상정보와 센서감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 바탕으로 풍력발전기의 위치를 파악하고 풍력발전기의 현재 상태를 점검할 수 있다.

Description

풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법{INSPECTION SYSTEM FOR WIND POWER GENERATOR AND INSECTION METHOD THEREOF}
본 발명은 드론을 이용한 풍력발전기의 외관을 점검하는 풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법에에 관한 것이다.
에너지 고갈 및 환경 오염 등을 대비하기 위하여, 세계적으로 친환경적인 신재생 에너지를 이용하는 발전 설비 설치에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.
신재생 에너지 중 하나인 풍력발전기는 공기 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적 특성을 이용하여 회전자(Rotor)를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 것이다. 이러한 풍력발전기를 이루는 구성 중 하나인 블레이드는 공기 역학적 형상으로 설계되고, 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 역할을 한다.
이와 같이 사용되는 풍력발전기의 블레이드는 장기간 회전하면서 외부에 손상이 발생되거나 벼락과 같은 천재지변에 홀이 천공될 수 있다. 또한, 블레이드는 보다 많은 에너지를 생산하기 위해 큰 크기를 가질 수 있는데. 큰 크기의 블레이드는 운행 중 풍속의 변화, 요잉(yawing) 등의 요인 때문에 발생하는 각종 하중으로 인해 다양한 손상이 발생될 수 있으며, 이러한 손상은 운행 중인 블레이드의 파손을 야기할 수 있다.
이러한 블레이드의 파손 등의 풍력발전기를 점검하기 위해 종래에는 인공지능형 드론을 이용하기도 하였다.
일반적인 인공지능형 드론은 GPS 기반의 경로를 바탕으로 정해진 경로를 비행하며 블레이드를 포함하는 풍력발전기의 외관을 점검하게 된다. 그러나, GPS에 의해 정해진 경로로 풍력발전기의 외관을 점검하는 경우, 때때로 풍력발전기가 어떤 각도로 멈춰있을지도 모르거나 풍력발전기가 구부러지거나 휘어 있을 경우 드론과 풍력발전기의 충돌이 발생하는 등 이를 대응하기 어려운 문제점이 있다.
또한, GPS 기반의 정해진 경로로 비행하는 인공지능형 드론은 시간이 지나면서 전리층 오차로 GPS 드리프트(drift)가 생겨 비행하려고 한 위치에 가지 않고 다른 위치로 갈 수도 있는 문제점이 있다.
한편, 상기의 문제점을 해결하기 위해서 센서와 컴퓨터를 드론에 장착하는 방법도 고려해 볼 수 있으나, 이러한 경우 드론에 컴퓨터를 붙여야 해야 하기 때문에 일반적으로 소형 드론을 사용하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 드론에 의해 촬영된 영상정보 및 드론에 장착된 센서에 의해 측정된 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기의 위치를 파악하여 드론의 비행동작을 제어할 수 있는 풍력발전기 점검 플랫폼을 제공하는 풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 드론에 의해 촬영된 영상정보 및 드론에 장착된 센서에 의해 측정된 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기의 현재 상태를 점검할 수 있도록 하는 풍력발전기 점검 플랫폼을 제공하는 풍력발전기 점검 시스템 및 그 점검 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 풍력발전기 및 풍력발전기 주변 영상을 촬영한 영상정보와 풍력발전기 및 풍력발전기 주변을 감지하기 위한 센서감지정보를 전송하는 드론, 드론으로부터 영상정보와 센서감지정보를 전송받는 점검서버 및 영상정보와 센서감지정보를 수신하고, 적어도 하나 이상의 명령어를 드론으로 전송하여 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기를 포함하며, 점검 서버는 영상정보와 센서감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 바탕으로 풍력발전기의 위치를 파악하고 풍력발전기의 현재 상태를 점검할 수 있다.
또한, 모바일 기기는, 점검서버와 드론과의 데이터를 송수신하는 통신부, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 적어도 하나 이상의 명령어를 생성하는 입출력부 및 점검서버에서 제공하는 풍력발전기 점검 플랫폼을 저장하고, 점검서버 및 드론과 연동되기 위한 정보를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 점검서버는 드론으로부터 영상정보와 센서감지정보를 수신하고, 수신한 영상정보와 센서감지정보를 모바일 기기로 전송하는 통신모듈, 영상정보를 로딩(loading)하여 딥 러닝 알고리즘에 기반하여 영상정보를 분석하고 처리하는 영상처리모듈, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기의 상태를 점검하는 점검모듈, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기의 위치를 파악하는 위치파악모듈, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 드론의 동작을 제어하기 위한 명령어를 생성하는 명령어 생성 모듈 및 드론 및 모바일 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어모듈을 포함할 수 있다.
또한, 명령어 생성 모듈은 풍력발전기의 위치 파악을 위한 드론의 비행 동작을 제어하기 위한 제1 명령어 및 풍력발전기의 현재 상태를 점검하기 위한 드론의 비행동작을 제어하기 위한 제2 명령어를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기 점검 방법은 드론으로부터 영상정보 및 센서감지정보를 수신하는 단계, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 영상을 분석하는 단계, 영상정보, 센서감지정보 및 상기 영상분석결과를 바탕으로 상기 풍력발전기의 위치를 파악하는 단계, 풍력발전기의 위치 파악 결과에 따라 드론의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성하는 단계 및 제1 명령어를 드론으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제1 명령어를 상기 드론으로 전송하는 단계 이후에 드론이 풍력발전기 근처에 다다르면 풍력발전기의 현재 상태를 점검하기 위한 제2 명령어를 생성하는 단계 및 제2 명령어를 드론으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 명령어는 풍력발전기의 위치 파악을 위한 드론의 비행 동작을 제어하기 위한 명령어이고, 제2 명령어는 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하기 위한 드론의 비행동작을 제어하기 위한 명령어일 수 있다.
또한, 영상을 분석하는 단계는 영상정보를 딥 러닝 알고리즘에 의해 분석하는 단계 및 분석된 영상정보를 그래픽 인터페이스에 의해 영상처리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기 점검 방법은 풍력발전기의 상태를 점검하는 드론 및 상기 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기와 연계된 풍력발전기 점검 시스템에서 수행되는 풍력발전기 점검 방법에 있어서, 드론으로부터 영상정보를 수신하는 단계, 영상정보를 바탕으로 영상을 분석하는 단계, 드론으로 센서감지정보를 요청하여 드론으로부터 센서감지정보를 수신하는 단계, 영상분석결과 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기의 위치를 파악하는 단계, 풍력발전기의 위치 파악 결과에 따라 드론의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성하는 단계, 제1 명령어를 드론으로 전송하는 단계, 드론이 풍력발전기 근처에 다다르면 풍력발전기의 현재 상태를 점검하기 위한 제2 명령어를 생성하는 단계 및 제2 명령어를 드론으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력발전기 점검 시스템 및 방법은 드론에 의해 촬영된 영상정보 및 드론에 의해 측정된 센서감지정보을 바탕으로 딥 러닝 알고리즘에 의해 용이하게 풍력발전기의 위치를 파악할 수 있다.
본 발명은 실시간으로 드론에 의해 촬영된 영상정보 및 드론에 의해 측정된 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기를 점검하도록 함으로써 풍력발전기의 상태가 이상 상태더라도 유연성있게 드론의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 드론에 의해 촬영된 영상정보를 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 영상이 처리되도록 함으로써 영상을 분석이 용이하게 이루어질 수 있다.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 점검 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 점검서버의 구성요소를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 드론의 구성요소를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 모바일 기기의 구성요소를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검서버의 점검 제어 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 방법의 일 례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 방법의 다른 예를 설명하기 위한 순서도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서, 모바일 기기는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 모바일 기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 각 단계들은 서버에 의하여 수행되는 것으로 설명되나, 각 단계의 주체는 이에 제한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 각 단계들의 적어도 일부가 다른 장치에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명되는 영상분석은 드론에서 수집된 정보에 기반하여 모바일 기기 또는 서버에 의하여 수행될 수도 있다고 설명하였으나, 실시예에 따라 드론 내의 자체 영상분석 알고리즘에 기반한 프로그램이나 솔루션에 의하여 수행될 수도 있다.
이하에서는, 드론을 이용한 풍력발전기의 점검 시스템 빛 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 드론에 의해 실시간으로 촬영 및/또는 측정된 영상정보 및 센서감지정보를 이용하여 풍력발전기(400)의 위치를 파악하고 현재 상태를 점검하기 위한 시스템으로, 점검서버(100), 드론(200) 및 모바일 기기(300)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템을 이루는 점검서버(100), 드론(200) 및 모바일 기기(300)는 통신망을 통해 서로 통신 연결될 수 있다. 여기서, 통신망은 무선 통신망 및 유선 통신망을 포함할 수 있다. 또한, 통신망은 근거리 통신망(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association), RF(Radio Frequency)) 또는 원거리 통신망(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 통신망(예: LAN 또는 WAN))일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 점검서버(100)와 드론(200)은 근거리 통신망을 이용하여 서로 통신 연결될 수 있고, 점검서버(100)와 모바일 기기(300)는 무선통신망 또는 유선 통신망을 이용하여 서로 통신 연결될 수 있다.
점검서버(100)는 풍력발전기 점검 플랫폼을 제공한다. 여기서, 풍력발전기 점검 플랫폼이란 통신망을 통해 제공하는 웹 페이지, 스마트폰의 어플리케이션 등 점검서버(100)가 제공할 수 있는 서비스를 이용할 수 있는 수단을 의미할 수 있다.
점검서버(100)는 풍력발전기 점검 플랫폼을 통해 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 관리하고, 모바일 기기(300)로 전송하며, 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 드론(200)을 제어하기 위한 제어 명령어를 생성하여 모바일 기기(300)에 전달할 수 있다.
이때, 점검서버(100)에서 제공된 풍력발전기 점검 플랫폼은 관리자로부터 수집한 다양한 빅데이터를 미리 학습하여 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 처리하거나 분석할 수 있다.
예를 들어, 점검서버(100)는 풍력발전기(400)가 설치된 곳에 대한 주위 환경정보, 풍력발전기(400)의 설치일자 및 설치위치 등의 설치정보 및 풍력발전기(400)의 최종 점검일자, 점검 시의 상태 등의 점검정보 등을 입력 파라미터로 입력받고, 드론(200)에 의해 촬영된 영상정보 및 드론(200)에 의해 측정된 센서감지정보를 풍력발전기 점검 플랫폼에 의해 미리 학습된 주위환경정보 및 설치정보와 비교하여 풍력발전기(400)의 위치를 파악할 수 있다.
이때, 점검서버(100)는 풍력발전기(400)의 위치 파악 결과에 따라 제1 명령어를 생성하여 모바일 기기(300)에 전송하고, 모바일 기기(300)는 전송된 제1 명령어에 대응하는 제1 명령어 신호를 드론(200)에 전송하여 드론(200)의 비행 동작을 제어함으로써, 풍력발전기(400)의 위치를 파악할 수 있다.
제1 명령어는 예를 들어, 풍력발전기(400)와의 일정한 거리를 유지하면서 풍력발전기(400)의 타워를 따라 상승 비행하는 명령어일 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 점검서버(100)는 풍력발전기(400)의 최종 점검정보와 드론(200)에 의해 촬영된 영상정보 및 드론(200)에 의해 측정된 센서감지정보를 풍력발전기 점검 플랫폼에 의해 미리 학습된 기준정보와 비교하여 풍력발전기(400)의 현재 상태를 점검할 수 있다.
이때, 점검서버(100)는 풍력발전기(400)의 현재 상태를 판단하기 위해 드론(200)의 비행 동작을 제어하기 위한 제2 명령어를 생성하여 모바일 기기(300)에 전달할 수 있다. 제2 명령어는 예를 들어, 풍력발전기(400)의 노즈에서 각 블레이드를 검출하는 비행을 위한 명령어일 수 있다. 즉, 제2 명령어는 탑 미션 플라이트(top mission flight) 또는 바텀 미션 플라이트(bottom mission flight)일 수 있다.
탑 미션 플라이트는 최적의 동선으로 각 블레이드의 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식이고, 바텀 미션은 플라이트는 탑 미션 플라이트에서 살펴보지 않은 블레이드의 영역을 살펴보는 각 블레이드의 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식일 수 있다.
이어서, 점검서버(100)는 현재 풍력발전기(400)에 대한 상태정보를 풍력발전기(400)의 관리자가 파악할 수 있도록 모바일 기기(300)에 전달할 수 있다.
드론(200)은 풍력발전기(400)의 위치를 파악하고 그의 현재상태를 점검하기 위한 것으로, 주위 환경을 실시간으로 촬영한 영상정보 및 주위 환경 파악을 위한 센서감지정보를 점검서버(100)에 실시간으로 전송할 수 있고, 모바일 기기(300)로부터 비행 또는 동작 등에 대한 제어 명령을 수신할 수 있다.
이때, 드론(200)에는 점검서버(100)에 영상정보를 제공하기 위한 카메라 및 센서감지정보를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 센서가 장착될 수 있다. 여기서, 드론(200)에 의해 카메라에서 제공되는 영상정보는 정지영상, 즉, 이미지(image)의 형태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 영상정보는 여러 개의 이미지(image)가 프레임 형태로 저장되는 동영상(Video)을 포함할 수 있음은 통상의 기술자에게 당연하다. 다만, 본 명세성에서는 설명의 편의를 위하여 영상정보가 이미지(image)만을 포함하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
드론(200)은 주위 환경을 실시간으로 촬영하는 비행 드론일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 지상 드론, 수중 드론 등일 수도 있다.
모바일 기기(300)는 점검서버(200)로부터 드론(200)에 의해 전송된 영상정보, 센서감지정보, 제1 명령어, 제2 명령어 및 풍력발전기(400)의 상태정보 등을 전송받고, 드론(200)에 제1 명령어 신호, 제2 명령어 신호를 전송할 수 있으며, 관리자가 풍력발전기(400)의 현재 상태를 파악할 수 있도록 풍력발전기(400)의 상태정보를 외부에 표시할 수 있다.
모바일 기기(300)는 풍력발전기 점검 플랫폼을 이용할 수 있거나 설치된 장치일 수 있다. 모바일 기기(300)는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 모바일 기기(300)는 원격에서 드론(200)을 제어하기 위한 명령을 포함하는 신호를 송출할 수 있는 모든 종류의 장치를 의미할 수 있으며, 본 실시예에서와 같이, 드론(200)에 직접적으로 신호를 전달하는 장치와 해당 장치에 명령을 포함하는 신호를 전달하는 장치를 포함하는 시스템으로 구성될 수도 있다.
모바일 기기(300)는 화면을 통해 드론(200)에 의해 촬영된 영상정보 및 측정된 센서감지정보를 표시하고 점검서버(100)로부터 수신되는 제1 명령어 및 제2 명령어에 기초하여 드론(200)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 모바일 기기(300)는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버(server), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 실시간 영상정보 및 센서감지정보에 따라 드론(200)을 운행할 수 있으므로 풍력발전기(400)의 돌발 상태에 대한 대응이 유연하게 이루어질 수 있다.
추가적인 본 발명의 실시예에서, 풍력발전기 점검 시스템은 실시간 영상정보 및 센서감지정보 뿐만 아니라 GPS 정보를 추가적으로 결합하여 이용할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 풍력발전기 점검 시스템은 드론(200)의 운행을 더욱 정확하게 세밀하게 제어할 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 풍력발전기 점검 시스템의 구성 중 점검서버의 구체적인 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 점검서버의 구성요소를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2을 참조하면, 풍력발전기 점검 시스템의 점검서버(100)는 통신모듈(110), 영상처리모듈(120), 저장모듈(130), 점검모듈(140), 위치파악모듈(150), 명령어생성모듈(160) 및 제어모듈(170)을 포함할 수 있다.
통신모듈(110)은 드론(200)과 모바일 기기(300)와의 데이터 송수신이 이루어지도록 한다. 통신모듈(110)은 드론(200)으로부터 영상정보와 센서감지정보를 전송받을 수 있고, 전송된 영상정보와 센서감지정보와 함께 제1 명령어, 제2 명령어 및 상태정보를 모바일 기기(300)로 전송할 수 있다.
영상처리모듈(120)은 드론(200)으로부터 전송된 영상정보를 로딩하여 이를 분석할 수 있다. 이때, 영상처리모듈(120)은 딥 러닝 기반의 알고리즘으로 영상을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 딥 러닝 기반의 알고리즘은 풍력발전기(400)가 설치된 주변 환경에 대해 미리 학습한 알고리즘이다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 미리 학습된 영상과 드론(200)에 의해 촬영된 실시간으로 촬영된 영상정보를 비교하여 풍력발전기(400)의 위치 및 현재상태를 파악할 수 있다.
또한, 영상처리모듈(120)은 영상 분석 결과에 따른 영상을 화면분할하여 처리하거나 실시간으로 전송되는 영상정보 중 선택 영상에 대해 작은 크기의 스냅샷 영상(또는, 이미지)으로 생성하여 처리하거나, 또는 영상 전체 화면의 스냅샷 영상(또는, 이미지)으로 생성하여 처리할 수 있다. 이때, 영상처리모듈(120)은 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI)를 기반으로 영상을 처리할 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 영상 분석 결과에 따라 영상 정보에 대한 영상을 화면 분할하거나 작은 크기 또는 영상 전체 화면의 스냅샷으로 영상을 처리함으로써 관리자 또는 모바일 기기(300)에 의해 풍력발전기(400)의 위치 파악이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
저장모듈(130)은 풍력발전기(400)의 설계 정보, 주변환경정보, 설치정보 및 점검정보를 데이터베이스화하여 저장할 수 있다. 또한, 저장모듈(130)은 딥 러닝 알고리즘을 저장할 수 있다.
점검모듈(140)은 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 현재 풍력발전기(400)의 상태를 점검할 수 있다. 이때, 점검모듈(140)은 딥 러닝 알고리즘에 의해 풍력발전기(400)의 상태를 점검할 수 있다. 예를 들어, 점검모듈(140)은 딥 러닝 알고리즘에 의해 미리 학습된 기준 정보와 드론(200)의 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 영상정보 및/또는 드론(200)의 센서에 의해 감지된 센서감지정보를 비교하여 현재 상태가 점검이 필요한 상태인지를 판단할 수 있다. 본 실시예에서는 딥 러닝 알고리즘에 의해 현재 풍력발전기(400)가 점검상태인지 여부를 판단한다고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 드론(200)에 의해 촬영된 영상정보와 드론(200)의 센서에 의해 측정된 센서감지정보를 미리 설정된 기준 영상정보 및 기준 센서감지정보와 비교하여 점검이 필요한 상태인지를 판단할 수도 있다.
위치파악모듈(150)은 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기(400)의 위치를 파악할 수 있다. 이때, 위치파악모듈(140)은 딥 러닝 알고리즘에 의해 풍력발전기(400)의 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 위치파악모듈(140)은 딥 러닝 알고리즘에 의해 미리 학습된 주변환경 및 거리정보와 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 비교하여 풍력발전기(400)의 위치를 파악할 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 드론(200)에서 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기(400)의 위치를 파악함으로써 기존 GPS 기반의 인공지능형 드론을 이용하여 풍력발전기의 위치 및 상태 점검을 한 경우에 비해 관리자가 의도하는 대로 드론(200)을 비행시킬 수 있고, 혹여 풍력발전기(400)의 블레이드 등에 문제가 생기더라도 이에 대해 실시간으로 대응할 수 있다.
명령어 생성 모듈(160)은 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기(400)의 위치를 파악하기 위한 드론(200)의 동작을 제어할 수 있는 제1 명령어 및 풍력발전기(400)의 현재 상태를 알기 위해 드론(200)의 동작을 제어할 수 있는 제2 명령어를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 명령어는 드론(200)으로부터 전송되는 영상정보 및/또는 센서감지정보를 바탕으로 드론(200)이 2시 방향으로 비행해야 한다 등의 형태로 생성될 수 있는 명령어일 수 있고, 제2 명령어는 드론(200)이 풍력발전기(400)의 블레이드의 상태를 살피기 위해 블레이드의 정면을 촬영하도록 위치 조정한다던지 블레이드의 복수의 날개 중 가장 위쪽에 위치한 날개를 촬영한다든지 및 센서에 의해 센서 동작이 이루어지도록 하는 등의 명령어일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 드론(200)의 동작을 제어할 수 있는 제1 명령어 및 제2 명령어가 점검서버(100)에 의해 생성되는 것으로 기술하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에서, 점검서버(100)는 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보에 대한 데이터 관리만 수행할 뿐, 드론(200)의 동작을 제어할 수 있는 제1 명령어 및 제2 명령어는 모바일 기기(300)에서 생성되어 드론(200)으로 전달될 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 점검서버(100)에서 드론(200)의 동작을 제어할 수 있는 제1 명령어 및 제2 명령어를 생성하여 드론(200)에 전달하는 실시예를 예로 들어 설명하도록 한다.
제어모듈(170)은 풍력발전기(400) 점검을 위한 점검서버(100)의 세부 구성들의 각종 동작들을 전반적으로 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어모듈(170)은 모바일 기기(300)에 제공되는 풍력발전기 점검 플랫폼에 연동하여 드론(200) 및 모바일 기기(300)의 동작을 제어할 수 있는 제어신호 및/또는 제어명령신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어모듈(170)은 드론(200)으로부터 영상정보 및 센서감지정보가 전송되면 전송된 영상정보 및 센서감지정보가 모바일 기기(300)로 다시 전송되도록 하는 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어모듈(170)은 드론(200)으로부터 영상정보 및 센서감지정보가 전송되면 풍력발전기(400)에 도달하도록 드론(200)의 비행 동작을 제어하는 제1 명령어가 생성되도록 명령어 생성 모듈(160)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있고, 영상정보 및 센서감지정보를 분석하도록 영상처리모듈(102)의 동작을 제어하는 제어신호 및 풍력발전기(400)의 위치를 파악하도록 위치파악모듈(150)의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어모듈(170)은 풍력발전기(400)의 점검을 위한 드론(200)의 비행 동작을 제어하는 제2 명령어가 생성되도록 명령어 생성 모듈(160)의 동작을 제어할 수 있고, 풍력발전기(400)의 현재 상태를 점검하기 위한 점검모듈(140)의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템은 점검서버(100)에서 생성된 제어신호 및 명령어들에 의해 드론(200)의 동작이 모바일 기기(300)에 의해 제어될 수 있다. 이하에서는, 풍력발전기 점검 시스템의 드론(200)의 구체적인 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 드론의 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 풍력발전기 점검 시스템의 드론(200)은 송수신부(210), 영상 촬영부(220), 센서부(230), 구동부(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
송수신부(210)는 점검서버(100)와 모바일 기기(300)와의 데이터 송수신이 이루어지도록 한다. 송수신부(210)은 영상 촬영부(220)에 의해 촬영된 영상정보와 센서부(230)에 의해 측정된 센서감지정보를 점검서버(100)에 전송하고, 모바일 기기(300)로부터 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호를 전송받을 수 있다.
영상 촬영부(220)는 실시간으로 풍력발전기(400) 및 풍력발전기(400)의 주변 환경을 촬영한다. 영상 촬영부(220)는 일종의 카메라일 수 있으며, 영상 촬영부(220)을 통해 촬영된 영상정보는 정지 영상(즉, 이미지(iamge)) 일 수 있다.
센서부(230)는 풍력발전기(400)의 현재 상태 및 풍력발전기(400)의 위치를 파악하기 위해 풍력발전기(400) 주변의 상태를 감지할 수 있다. 센서부(230)는, 예를 들어, 풍력발전기(400)의 위치를 파악하기 위한 거리 센서 및 장애물 감지 센서, 풍력발전기(400)의 현재 상태를 파악하기 위한 가스 센서 및 온도 센서 등을 포함할 수 있다.
구동부(240)는 풍력발전기(400)의 위치 파악 및 현재 상태를 파악하기 위해 드론(200)이 비행되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 모바일 기기(300)로부터 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호가 전송되면 전송된 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호에 의해서도 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 명령어 신호가 '2시 방향으로 비행하세요'인 경우 드론(200)이 2시 방향으로 비행하도록 하고, 제2 명령어 신호가 '블레이드의 왼쪽 날개 끝을 촬영하세요'인 경우 지금 위치에서 왼쪽 날개 끝의 위치로 이동되도록 할 수 있다. 이러한 구동부(240)는, 드론(200)의 비행 날개, 비행 날개를 회전시켜 비행을 가능하게 하는 회전부, 회전부에 동력을 제공하는 동력부 등을 포함할 수 있다. 즉, 구동부(240)는 드론(200)이 비행되도록 하는 모든 구성을 일컫을 수 있다.
제어부(250)는 풍력발전기(400)의 위치 및 현재 상태를 파악하기 위한 드론(200)을 구성하는 세부 구성들의 각종 동작을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(250)는 실시간으로 주변 환경을 촬영하도록 영상 촬영부(220) 및 주변 환경을 측정하도록 센서부(230)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있고, 촬영된 영상정보가 점검서버(100)에 전송되도록 송수신부(210)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(250)는 모바일 기기(300)로부터 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호가 전송되면 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호에 대응되도록 구동부(240)의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
이와 같은 드론(200)은 모바일 기기(300)에 의해 비행동작, 점검동작 등이 제어될 수 있다. 이하에서는, 풍력발전기 점검 시스템의 모바일 기기(300)의 구체적인 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 도 1의 풍력발전기 점검 시스템의 모바일 기기의 구성요소를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 풍력발전기 점검 시스템의 모바일 기기(300)는 통신부(310), 입출력부(320), 저장부(330) 및 제어부(340)를 포함할 수 있다.
통신부(310)는 점검서버(100)와 드론(200)과의 데이터 송수신이 이루어지도록 한다. 통신부(310)는 점검서버(100)로부터 드론(200)에 의해 촬영 및 측정된 영상정보 및 센서감지정보, 제1 명령어, 제2 명령어 및 상태정보를 전송받고, 드론(200)으로 제1 명령어 신호 및 제2 명령서 신호를 전송한다.
입출력부(320)는 드론(200)에 의해 실시간으로 촬영된 영상정보 및 센서감지정보가 외부에 출력되도록 하고, 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 관리자가 드론(200)을 제어하기 위한 제어 명령을 입력할 수 있도록 한다.
또한, 입출력부(320)는 풍력발전기(400)에 대한 설치정보, 점검정보, 주위환경정보 등이 관리자에 의해 입력되도록 할 수 있다. 이러한 입출력부(320)는 관리자의 제어 명령을 입력할 수 있는 터치패드, 키보드, 마우스 등의 입력부 및 영상정보와 센서감지정보를 외부에 표시하는 디스플레이 및 음성으로 출력하기 위한 키보드 등의 출력부로 구성될 수 있다.
저장부(330)는 점검서버(100)에서 제공하는 풍력발전기 점검 플랫폼을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(330)는 입출력부(320)에 의해 입력되는 풍력발전기(400)에 대한 정보 및 드론(200)에 대한 정보를 데이터베이스화하여 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 정보에 의해 모바일 기기(300)는 점검서버(100) 및 드론(200)과 연동될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템의 모바일 기기(300)는 점검서버(100)로부터 전송된 제1 명령어 및 제2 명령어에 의해 드론(200)의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호를 드론(200)에 전송할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예는 모바일 기기(300)가 점검서버(100)에서 생성된 제1 명령어 및 제2 명령어를 전송받아 드론(200)의 동작을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 점검서버(100)가 영상정보와 센서감지정보를 모바일 기기(300)에 전송하고, 모바일 기기(300)는 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 제1 명령어 및 제2 명령어를 생성하고 드론(200)을 제어하는 기능까지 모두 수행할 수도 있다.
이 경우, 모바일 기기(300)의 입출력부(320)가 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 제1 명령어 및 제2 명령어를 생성하는 작업을 수행할 수 있다.
컨트롤러(340)는 드론(200)의 동작을 제어하기 위한 모바일 기기(300)를 구성하는 세부 구성들의 각종 동작들을 제어할 수 제어 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로 컨트롤러(340)는 점검서버(100)로부터 영상정보, 센서감지정보, 제1 명령어 및 제2 명령어가 전송되면 통신부(310)를 통해 제1 명령어 신호가 드론(200)에 전송되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 컨트롤러(340)는 점검서버(100)로부터 드론(200)에 의해 촬영된 영상정보, 드론(200)에 의해 측정된 센서감지정보 및 풍력발전기(400)의 상태정보가 전송되면 입출력부(320)를 통해 영상정보, 센서감지정보 및 상태정보가 외부에 출력되도록 입출력부(320)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검서버의 점검 제어 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점검 서버(100)의 제어모듈(170)은 드론(200)으로부터 실시간으로 영상정보 및 센서감지정보가 수신되면(S110), 수신된 영상정보 및 센서감지정보가 모바일 기기(300)로 전송되도록 통신모듈(110)의 동작을 제어할 수 있고, 수신된 영상정보 및 센서감지정보를 분석하도록 영상처리모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다(S120).
이어서, 제어모듈(170)은 영상처리모듈(120)에서 분석된 결과를 바탕으로 풍력발전기(400)의 위치를 파악하도록 위치 파악 모듈(150)의 동작을 제어할 수 있고(S130), 위치 파악 모듈(150)에 의해 풍력발전기(400)의 위치가 파악되면 드론(200)의 비행 동작을 제어하기 위한 제1 명령어가 생성되도록 명령어 생성 모듈(160)의 동작을 제어할 수 있다(S140).
제어모듈(170)은 실시간으로 수신되는 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 분석한 결과 풍력발전기(400)의 점검이 필요한지 여부를 판단하고, 풍력발전기(400)의 점검이 필요한 것으로 판단되면 드론(200)의 비행 동작을 제어하기 위한 제2 명령어가 생성되도록 명령어 생성 모듈(160)의 동작을 제어할 수 있다 (S160).
이어서, 제어모듈(170)은 실시간으로 드론(200)으로부터 전송된 영상정보 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기(400)의 현재 상태 정도를 분석하도록 영상처리모듈(120) 및 점검모듈(140)의 동작을 제어하고, 분석된 현재 상태정보가 모바일 기기(300)에 전송되도록 통신모듈(110)의 동작을 제어할 수 있다(S170).
이와 같이, 풍력발전기(400)의 현재 상태정보까지 모바일 기기(300)에 전송되면 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 시스템의 점검 서버(100)의 동작은 종료된다.
이하에서는, 본 발명의 풍력발전기 점검 시스템에 대한 전반적인 검사 동작 순서에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 검사 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 검사 방법에 따르면, 풍력발전기 검사 시스템은 모바일 기기(300)에 설치된 풍력발전기 점검 플랫폼이 실행되면 점검서버(100)는 드론(200)과 연동되고, 연동된 드론(200)은 영상촬영부(220)에 의해 영상을 촬영하고(S201) 센서부(230)에 의해 주변환경을 측정한 후, 촬영된 영상정보와 측정된 센서감지정보를 점검서버(100)에 전송한다(S203). 도 6에서는 드론(200)에서 촬영된 영상정보 및 센서감지정보를 점검서버(100)에 바로 전달하는 것으로 표현하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 드론(200)에서 촬영된 영상정보 및 센서감지정보는 모바일 기기(300)를 거쳐 점검서버(100)에 전달될 수 있다.
이어서, 점검서버(100)는 영상정보 및 센서감지정보를 분석하여(S204) 풍력발전기(400)의 위치를 파악하고(S205), 파악된 풍력발전기(400)의 위치를 기준으로 드론(200)의 비행동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성한다(S206).
이어서, 점검서버(100)는 영상정보, 센서감지정보, 위치파악결과 및 제1 명령어를 모바일 기기(300)로 전송하고(S207), 모바일 기기(300)는 점검서버(100)로 전송받은 정보들을 저장하고(S208), 제1 명령어에 대응하는 제1 명령어 신호를 드론(200)으로 전송한다(S209). 이때, 제1 명령어 신호는 풍력발전기(400)의 위치 파악 결과에 따라 드론(200)의 비행 동작 및 위치를 조정하기 위한 신호일 수 있다.
이어서, 점검서버(100)는 상기와 같은 동작을 계속적으로 반복하여 풍력발전기(400)에 다다르면 풍력발전기(400)의 상태를 점검하기 위해 드론(200)의 비행 동작 및 위치를 조정하기 위한 제2 명령어를 생성하고(S210), 생성된 제2 명령어를 모바일 기기(300)로 전송한다(S211).
이어서, 모바일 기기(300)는 제2 명령어를 대응하는 제2 명령어 신호를 드론(200)으로 전송하여(S212) 점검이 필요한 위치의 영상을 다시 한번 촬영하거나 센서부에 의해 측정되도록 하여 풍력발전기(400)의 현재 상태를 점검할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 풍력발전기 검사 시스템의 다른 실시예에 대한 전반적인 검사 동작 순서에 대해 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 점검 방법의 다른 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 풍력발전기 검사 방법에 따르면, 풍력발전기 검사 시스템은 모바일 기기(300)에 설치된 풍력발전기 점검 플랫폼이 실행되면 점검서버(100)는 드론(200)과 연동되고, 연동된 드론(200)은 영상촬영부(220)에 의해 영상을 촬영한다(S301).
이어서, 점검서버(100)는 드론(200)으로부터 촬영된 영상에 대한 영상정보를 전송받는다(S302). 도 7에서는 드론(200)에서 촬영된 영상정보를 점검서버(100)에 바로 전달하는 것으로 표현하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 드론(200)에서 촬영된 영상정보는 모바일 기기(300)를 거쳐 점검서버(100)에 전달될 수 있다.
이어서 점검서버(100)는 전송된 영상정보를 바탕으로 영상을 분석한다(S303). 이때, 영상 분석은 딥 러닝 알고리즘에 의해 영상을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 점검서버(100)에 의한 영상 분석은 미리 학습된 풍력발전기(400)의 위치 관련 정보를 바탕으로 드론(200)에 의해 촬영된 영상을 비교하여 분석하는 것이다.
이어서, 점검서버(100)는 영상정보와 영상분석결과를 모바일 기기(300)로 전송한다(S304). 이때, 점검서버(100)에서 전송되는 영상정보는 촬영된 영상정보에서 풍력발전기(400)의 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 영상을 분할하거나 확대 또는 스냅 샷한 영상정보일 수 있다.
이어서, 모바일 기기(300)는 전송된 영상정보 및 영상분석결과를 바탕으로 풍력발전기(400)에 대비하여 현재 드론(200)의 위치를 판단할 수 있다(S305).
이어서, 모바일 기기(300)는 이렇게 판단된 드론의 위치에 대한 위치 판단 결과를 점검서버(100)에 전송한다(S306).
점검서버(100)는 모바일 기기(300)로부터 전송된 드론(200)의 위치 정보를 바탕으로 보다 명확한 풍력발전소(400)의 위치 파악을 위해 드론(200)에 센서감지정보를 요청할 수 있다(S307).
이어서, 드론(200)은 센서부(230)에 의해 풍력발전기(400) 위치 파악을 위한 센서부(230)에 의해 위치를 감지하고(S308), 센서 감지 결과인 센서감지정보를 점검서버(100)에 전송한다(S309).
이어서, 점검서버(100)는 위치판단결과 및 센서감지정보를 바탕으로 풍력발전기(400)의 위치를 파악하고(S310), 파악된 풍력발전기(400)의 위치를 기준으로 드론(200)의 비행동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성한다(S311).
이어서, 점검서버(100)는 제1 명령어를 모바일 기기(300)로 전송하고(S312), 모바일 기기(300)는 제1 명령어에 대응하는 제1 명령어 신호를 드론(200)으로 전송한다(S313). 이때, 제1 명령어 신호는 풍력발전기(400)의 위치 파악 결과에 따라 드론(200)의 비행 동작 및 위치를 조정하기 위한 신호일 수 있다.
이어서, 점검서버(100)는 상기와 같은 동작을 계속적으로 반복하여 풍력발전기(400)에 다다르면 풍력발전기(400)의 상태를 점검하기 위해 드론(200)의 비행 동작 및 위치를 조정하기 위한 제2 명령어를 생성하고(S314), 생성된 제2 명령어를 모바일 기기(300)로 전송한다(S315).
이어서, 모바일 기기(300)는 제2 명령어에 대응하는 제2 명령어 신호를 드론(200)으로 전송하여(S316) 점검이 필요한 위치의 영상을 다시 한번 촬영하거나 센서부에 의해 측정되도록 하여 풍력발전기(400)의 현재 상태를 점검할 수 있다.
전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위로 나타날 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론이고, 그 등가개념에서 파생되는 모든 변경 및 변형이 가능한 형태까지 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 점검서버
200 : 드론
300 : 모바일 기기
400 : 풍력발전기

Claims (10)

  1. 풍력발전기의 위치를 감지하는 위치 파악 센서와 상기 풍력발전기의 현재 상태를 파악하기 위한 현재 상태 파악 센서를 포함하며, 상기 풍력발전기와 상기 풍력발전기의 주변 영상을 촬영한 영상정보 및 상기 위치 파악 센서의 센싱 값과 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 포함하는 센서감지정보를 전송하는 드론;
    상기 드론으로부터 수신된 상기 영상정보와 상기 센서감지정보를 기초로 상기 드론의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어 및 제2 명령어를 생성하여 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하는 점검서버; 및
    상기 영상정보, 상기 센서감지정보, 상기 제1 명령어 및 상기 제2 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어 및 제2 명령어에 대응하는 제1 명령어 신호 및 제2 명령어 신호를 상기 드론으로 전송하여 상기 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기를 포함하되,
    상기 점검서버는,
    상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보 및 상기 위치 파악 센서의 센싱 값을 기초로 상기 풍력발전기의 위치 파악 결과를 생성하고,
    상기 생성된 위치 파악 결과에 기초하여 상기 제1 명령어를 생성하고,
    상기 제1 명령어에 따라 비행한 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보 및 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 기초로 상기 풍력발전기의 점검 필요 여부를 판단하고,
    상기 풍력발전기가 점검이 필요한 상태로 판단되면, 상기 제2 명령어를 생성하고,
    상기 제2 명령어에 따라 비행한 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보와 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하되,
    상기 제1 명령어는 상기 풍력발전기와 일정한 거리를 유지하면서 상기 풍력발전기의 타워를 따라 상승 비행하는 명령어이고,
    상기 제2 명령어는 탑 미션 플라이트 및 바텀 미션 플라이트를 포함하고, 상기 탑 미션 플라이트는, 각 블레이드의 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식이고, 상기 바텀 미션 플라이트는, 상기 각 블레이드의 상기 탑 미션 플라이트에서 살펴보지 않은 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식인 풍력발전기 점검 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는,
    상기 점검서버와 상기 드론과의 데이터를 송수신하는 통신부;
    상기 영상정보 및 상기 센서감지정보를 바탕으로 상기 제1 명령어 신호 및 상기 제2 명령어 신호를 생성하는 입출력부; 및
    상기 점검서버에서 제공하는 풍력발전기 점검 플랫폼을 저장하고, 상기 점검서버 및 상기 드론과 연동되기 위한 정보를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부를 포함하는 풍력발전기 점검 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 점검서버는,
    상기 드론으로부터 상기 영상정보와 상기 센서감지정보를 수신하고, 상기 수신된 영상정보와 상기 센서감지정보를 상기 모바일 기기로 전송하는 통신모듈;
    상기 영상정보를 로딩(loading)하여 딥 러닝 알고리즘에 기반하여 상기 영상정보를 분석하고 처리하는 영상처리모듈;
    상기 영상정보 및 상기 센서감지정보를 바탕으로 상기 풍력발전기의 상태를 점검하는 점검모듈;
    상기 위치 파악 결과를 생성하는 위치파악모듈;
    상기 제1 명령어 및 상기 제2 명령어를 생성하는 명령어 생성 모듈; 및
    상기 드론 및 상기 모바일 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어모듈을 포함하는 풍력발전기 점검 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 위치 파악 센서는, 거리 센서 및 장애물 감지 센서 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 현재 상태 파악 센서는, 가스 센서 및 온도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 풍력발전기 점검 시스템.
  5. 풍력발전기의 위치를 감지하는 위치 파악 센서와 상기 풍력발전기의 현재 상태를 파악하기 위한 현재 상태 파악 센서를 포함하는 드론 및 상기 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기와 연계된 풍력발전기 점검 시스템에서 수행되는 풍력발전기 점검 방법에 있어서,
    상기 드론으로부터 영상정보 및 상기 위치 파악 센서의 센싱 값과 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 포함하는 센서감지정보를 수신하는 단계;
    상기 영상정보 및 상기 센서감지정보를 바탕으로 영상을 분석하는 단계;
    상기 영상정보, 상기 위치 파악 센서의 센싱 값 및 영상분석결과를 바탕으로 상기 풍력발전기의 위치 파악 결과를 생성하는 단계;
    상기 풍력발전기의 위치 파악 결과에 따라 상기 드론의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성하는 단계;
    상기 제1 명령어에 따라 비행한 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보 및 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 기초로 상기 풍력발전기의 점검 필요 여부를 판단하는 단계;
    상기 풍력발전기가 점검이 필요한 상태로 판단되면, 상기 드론의 동작을 제어하기 위한 제2 명령어를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 명령어에 따라 비행한 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보와 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 명령어는 상기 풍력발전기와 일정한 거리를 유지하면서 상기 풍력발전기의 타워를 따라 상승 비행하는 명령어이고,
    상기 제2 명령어는 탑 미션 플라이트 및 바텀 미션 플라이트를 포함하고, 상기 탑 미션 플라이트는, 각 블레이드의 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식이고, 상기 바텀 미션 플라이트는, 상기 각 블레이드의 상기 탑 미션 플라이트에서 살펴보지 않은 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식인 풍력발전기의 점검 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 명령어를 생성하는 단계 이후에,
    상기 드론이 상기 제1 명령어에 따라 상기 풍력발전기의 근처에 다다르면 상기 풍력발전기의 점검 필요 여부를 판단하는 단계가 수행되는 풍력발전기의 점검 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 위치 파악 센서는, 거리 센서 및 장애물 감지 센서 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 현재 상태 파악 센서는, 가스 센서 및 온도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 풍력발전기의 점검 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 영상을 분석하는 단계는,
    상기 영상정보를 딥 러닝 알고리즘에 의해 분석하는 단계; 및
    상기 분석된 영상정보를 그래픽 인터페이스에 의해 영상처리하는 단계;를 포함하는 풍력발전기의 점검 방법.
  9. 풍력발전기의 위치를 감지하는 위치 파악 센서와 상기 풍력발전기의 현재 상태를 파악하기 위한 현재 상태 파악 센서를 포함하는 드론 및 상기 드론의 동작을 제어하는 모바일 기기와 연계된 풍력발전기 점검 시스템에서 수행되는 풍력발전기 점검 방법에 있어서,
    상기 드론으로부터 영상정보를 수신하는 단계;
    상기 영상정보를 바탕으로 영상을 분석하는 단계;
    상기 영상정보 및 영상분석결과를 기초로 상기 풍력발전기에 대비한 상기 드론의 위치를 판단하는 단계;
    상기 드론으로 상기 위치 파악 센서의 센싱 값과 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 포함하는 센서감지정보를 요청하여 상기 드론으로부터 상기 센서감지정보를 수신하는 단계;
    판단된 상기 드론의 위치 및 상기 위치 파악 센서의 센싱 값을 바탕으로 상기 풍력발전기의 위치 파악 결과를 생성하는 단계;
    상기 풍력발전기의 위치 파악 결과에 따라 상기 드론의 동작을 제어하기 위한 제1 명령어를 생성하는 단계;
    상기 제1 명령어를 상기 드론으로 전송하는 단계;
    상기 드론이 상기 풍력발전기의 근처에 다다르면 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보 및 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값을 기초로 상기 풍력발전기의 점검 필요 여부를 판단하는 단계;
    상기 풍력발전기가 점검이 필요한 상태로 판단되면, 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하기 위한 제2 명령어를 생성하는 단계;
    상기 제2 명령어를 상기 드론으로 전송하는 단계; 및
    상기 제2 명령어에 따라 비행한 상기 드론으로부터 수신되는 상기 영상정보와 상기 현재 상태 파악 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 풍력발전기의 현재 상태를 점검하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 명령어는 상기 풍력발전기와 일정한 거리를 유지하면서 상기 풍력발전기의 타워를 따라 상승 비행하는 명령어이고,
    상기 제2 명령어는 탑 미션 플라이트 및 바텀 미션 플라이트를 포함하고, 상기 탑 미션 플라이트는, 각 블레이드의 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식이고, 상기 바텀 미션 플라이트는, 상기 각 블레이드의 상기 탑 미션 플라이트에서 살펴보지 않은 1면과 1개의 엣지를 살펴보는 방식인 풍력발전기의 점검 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 영상을 분석하는 단계는,
    상기 영상정보를 딥 러닝 알고리즘에 의해 분석하는 단계; 및
    상기 분석된 영상정보를 그래픽 인터페이스에 의해 영상처리하는 단계;를 포함하는 풍력발전기의 점검 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150101861A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 목포대학교산학협력단 쿼드콥터를 활용한 풍력발전기의 블레이드 검사 장치 및 방법
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KR20200031860A (ko) * 2018-09-17 2020-03-25 윈디텍 주식회사 안전점검 기준표와 분류별 결함 데이터를 활용한 풍력 발전기 블레이드 안전 관리 시스템 및 방법

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