KR102572972B1 - 태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 태양광 모듈이 평면으로 나열된 태양광 어레이에서, 풍하중이나 지진, 조립불량 등의 원인으로 태양광 모듈과 지지대 간의 결합이상 유무를 자동으로 감지하여, 태양광 어레이의 파손을 사전에 방지하기 위한 '태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법'에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하고, 측정된 기준값을 보조 제어기(40)에 저장하는 상기 기준값 보정단계(S0);와 사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)에 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 기준값과, 기준값 설정 이후 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 비교값에 대하여, 기준값 대비 비교값이 정상범위로 인식되는 범위인 한계값을 설정하는 한계값 설정단계(S1);와 센서모듈(20)이 사용자에 의해 정해진 설정시간마다 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값을 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 저장하는 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2);와 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 비교값을 통신망(30)을 통하여 주 제어기(50)로 송신하고 주 제어기(50)에 비교값이 저장되는 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3);와 비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)로 전송된 비교값을 기준값과 비교하여, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 주 제어기(50)가 판별하는 이상부위 판별단계(S4);와 비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)가 판별한 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 사용자의 단말기(60)에 시각적인 정보로 통신망(30)을 이용하여 전달하고, 사용자가 이상이 발생한 위치를 단말기(60)로 확인하는 신호전송 및 확인단계(S5);를 포함한다.
Description
본 발명은 복수의 태양광 모듈이 평면으로 나열된 태양광 어레이에서, 풍하중이나 지진, 조립불량 등의 원인으로 태양광 모듈과 지지대 간의 결합이상 유무를 자동으로 감지하여, 태양광 어레이의 파손을 사전에 방지하기 위한 '태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법'에 관한 것이다.
태양광 어레이는 건물의 옥상이나 바닥면, 지붕면, 지면, 벽면 또는 산의 경사면과 같은 지지면에 설치되는 지지대 위에 복수의 태양광 모듈이 평면으로 나열되어 배치되고, 태양광 모듈은 지지대에 볼트와 너트로써 고정된다.
이러한 태양광 어레이는 외부에 설치됨으로, 바람이나 태풍에 노출되어 있고, 시간이 지남에 따라 태양광 모듈을 고정하는 볼트와 너트의 결합이 느슨해 지기도 하며, 지진이나 산사태 등에 의해 지지면에 고정된 지지대가 이탈하기도 한다.
이에 따라 태양광 모듈과 지지대의 이탈에 의해 파손 위험이 존재하며, 이를 예방하기 위해 태양광 모듈 및 지지대의 이탈 여부를 일일이 수작업으로 확인하기에는 많은 시간이 소요됨으로, 이상이 발생한 부위를 자동으로 감시할 수단이 요구된다.
본 발명의 '태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법'은 다음 사항을 해결하고자 한다.
태양광 어레이에서 태양광 모듈의 구조적 결합에 이상이 발생한 부위를 자동으로 감별하고, 감별한 결과를 사용자가 원격에서 확인할 수 있는 방법을 마련하는 것이 주된 해결과제이다.
또한, 태양광 어레이에서 태양광 모듈과 지지대와의 결합과, 지지대와 지지면과의 결합 중 이상이 발생한 부위를 구분하여 감별할 수 있는 방법을 마련하는 것이 다른 해결과제이다.
또한, 날씨와 같은 외부요인에 의해 태양광 어레이에 설치된 센서모듈과 연결된 보조 제어기와 주 제어기와의 통신이 단절된 기간에, 센서모듈에 의해 측정된 태양광 어레이의 이상 유무를 통신이 복구된 이후 사용자가 확인할 수 있는 방법을 마련하는 것이 다른 해결과제이다.
복수의 태양광 모듈(11)이 평면으로 나열되며, 상기 태양광 모듈(11)을 지지면으로부터 지탱하고 고정하는 지지대(12)가 구성되는 태양광 어레이(10);와 X, Y, Z 방향의 회전 각도로써 기울기를 측정하는 3축 자이로센서와, X, Y, Z 방향의 가속도로써 진동의 크기를 감지하는 진동센서로 구성되어, 태양광 어레이(10)에 배치된 태양광 모듈(11)의 모서리와 태양광 모듈(11) 사이에 설정 간격마다 배치되는 센서모듈(20);과 센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 입력받아 저장하는 보조 제어기(40);와 센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 IoT 기반의 통신수단(30)을 통해 보조 제어기(40)로부터 전송받고, 문제가 발생한 태양광 패널의 위치를 판독하는 주 제어기(50);와 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값 및 가속도값이 사용자가 설정한 한계값을 설정 시간 이상 연속해서 초과한 경우 주 제어기(50)로부터 문제가 발생한 태양광 패널의 위치정보를 받아 사용자가 시각 또는 청각으로 이상 유무를 확인할 수 있도록 정보를 제공하는 사용자 단말기(60);를 포함하는 '태양광 어레이의 사고예방 시스템'에 있어서,
센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하고, 측정된 기준값을 보조 제어기(40)에 저장하는 상기 기준값 보정단계(S0);와 사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)에 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 기준값과, 기준값 설정 이후 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 비교값에 대하여, 기준값 대비 비교값이 정상범위로 인식되는 범위인 한계값을 설정하는 한계값 설정단계(S1);와 센서모듈(20)이 사용자에 의해 정해진 설정시간마다 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값을 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 저장하는 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2);와 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 비교값을 통신망(30)을 통하여 주 제어기(50)로 송신하고 주 제어기(50)에 비교값이 저장되는 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3);와 비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)로 전송된 비교값을 기준값과 비교하여, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 주 제어기(50)가 판별하는 이상부위 판별단계(S4);와 비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)가 판별한 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 사용자의 단말기(60)에 시각적인 정보로 통신망(30)을 이용하여 전달하고, 사용자가 이상이 발생한 위치를 단말기(60)로 확인하는 신호전송 및 확인단계(S5);를 포함하되,
상기 신호전송 및 확인단계(S5)에서, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)의 위치는 센서모듈(20)에서 측정된 가속도값의 비교값이 사용자가 설정한 한계값을 초과한 지점을 중심으로 하여 측정값이 한계값을 초과하지 않는 지점과의 경계를 구분함으로써 판별하고, 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값은 태양광 어레이(10)와 태양광 어레이(10)가 설치된 지지면과의 기울기 변화를 측정함으로써, 지지대(12)가 지지면으로부터 이탈하였는지를 감별한다.
또한, 상기 기준값 보정단계(S0)는, 사용자가 단말기(60)를 통하여 IoT 기반의 통신망(30)을 통해 센서모듈(20)에 명령을 하는 방법과, 사용자가 직접 센서모듈(20)에 장착된 버튼을 누르는 방법으로, 센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하도록 명령하는 기준값 측정명령단계(S0-1);와 사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)가 센서모듈(20)이 설정시간 동안 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 최대값과 평균값 중 한 가지를 기준값으로 설정하는 기준값 측정단계(S0-2);와 기준값 측정 단계(S0-2)에서 센서모듈(20)이 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 보조 제어기(40)에 전송하고, 보조 제어기(40)에서 기준값을 저장하는 기준값 1차 전송 및 저장단계(S0-3);와 기준값 측정단계(S0-2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 기울기값과 가속도값의 기준값을 통신망(30)을 이용하여 주 제어기(50)로 전송하고, 전송받은 기울기값과 가속도값의 기준값을 주 제어기(50)에 저장하는 2차 전송 및 저장단계(S0-4);를 포함한다.
또한, 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)와 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 사이에는, 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결되어 있는지를 확인하는 통신연결 확인단계(T1);와 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결이 되지 않은 기간에 센서모듈(20)에서 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 별도로 기록하는 보조기록단계(T2);를 포함하되,
상기 보조기록단계(T2) 중 통신연결 확인단계(T1)는 설정시간마다 주기적으로 진행되어 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신 연결 유무를 확인하고,
통신연결 확인단계(T1)에서 센서모듈(20)과 주 제어기(50)와의 누락되었던 통신 연결이 연결되면, 보조기록단계(T2)에서 보조 제어기(40)에 기록된 비교값 만을 선별하여 기준값 전송단계(S0-4)에서 센서모듈(20)에서 주 제어기(50)로 보내도록 하는 선별단계(T3);를 포함한다.
신호전송 및 확인단계(S5)에서, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)의 위치는 센서모듈(20)에서 측정된 가속도값의 비교값이 사용자가 설정한 한계값을 초과한 지점을 중심으로 하여 측정값이 한계값을 초과하지 않는 지점과의 경계를 구분함으로써 판별하고, 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값은 태양광 어레이(10)와 태양광 어레이(10)가 설치된 지지면과의 기울기 변화를 측정함으로써, 지지대(12)가 지지면으로부터 이탈하였는지를 감별하도록 하여,
태양광 모듈(11)과 지지대(12)와의 결합과, 지지대(12)와 지지면과의 결합 중 이상이 발생한 부위를 명확히 감별할 수 있다.
또한, 보조기록단계(T2)에서 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결이 되지 않은 기간에 센서모듈(20)에서 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 별도로 기록하고, 통신연결 확인단계(T1)에서 센서모듈(20)과 주 제어기(50)와의 누락되었던 통신 연결이 연결되면, 보조기록단계(T2)에서 보조 제어기(40)에 기록된 비교값 만을 선별하여, 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)에서 보조 제어기(40)가 주 제어기(50)로 선별된 비교값을 보내도록 하여,
보조 제어기(40)가 날씨와 같은 외부요인에 의해 주 제어기(50)와의 통신이 단절된 기간의 비교값 측정 정보를 사용자가 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 '태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법'의 순서도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 기준값 보정단계(S0)의 상세 순서도.
도 3은 도 1의 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)와 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 사이에 통신연결확인단계(T1)와 보조기록단계(T2), 선별단계(T3)가 구성되는 순서도.
도 4는 본 발명이 제시하는 태양광 어레이(10)와 센서모듈(20)의 사시도.
도 5는 본 발명이 제시하는 '태양광 어레이의 사고예방 시스템'의 구성도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 기준값 보정단계(S0)의 상세 순서도.
도 3은 도 1의 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)와 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 사이에 통신연결확인단계(T1)와 보조기록단계(T2), 선별단계(T3)가 구성되는 순서도.
도 4는 본 발명이 제시하는 태양광 어레이(10)와 센서모듈(20)의 사시도.
도 5는 본 발명이 제시하는 '태양광 어레이의 사고예방 시스템'의 구성도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 대해 살펴보고, 바람직한 실시예를 고려하여 본 발명을 상세히 기술하면 다음과 같다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 복수의 태양광 모듈이 평면으로 나열된 태양광 어레이에서, 풍하중이나 지진, 조립불량 등의 원인으로 태양광 모듈과 지지대 간의 결합이상 유무를 자동으로 감지하여, 태양광 어레이의 파손을 사전에 방지하기 위한 '태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법'에 관한 것으로, 도 1과 같이, 기준값 보정단계(S0)와 한계값 설정단계(S1), 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2), 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3), 이상부위 판별단계(S4) 및, 신호전송 및 확인단계(S5)를 포함한다.
태양광 어레이(10)는, 도 4와 같이, 복수의 태양광 모듈(11)이 평면으로 나열되며, 상기 태양광 모듈(11)을 지지면으로부터 지탱하고 고정하는 지지대(12)가 구성되며, 태양광 모듈(11)은 지지대(12)에 볼트와 너트(미도시)로써 고정된다.
위와 같은 태양광 어레이(10)는 건물의 옥상이나 바닥면, 지붕면, 지면, 벽면 또는 산의 경사면과 같은 지지면에 설치되는데, 외부의 바람이나 태풍에 의해 태양광 모듈(11)을 고정하는 볼트와 너트의 나사결합이 풀어져 태양광 모듈(11)이 지지대(12)로부터 이탈 후 파손될 수 있으며, 이를 사용자가 확인하여 관리하기 위한 '태양광 어레이(10)의 사고예방 시스템'의 구성으로 센서모듈(20)과 통신망(30), 보조 제어기(40), 주 제어기(50) 및, 단말기(60)가 구비된다.
센서모듈(20)은 X, Y, Z 방향의 회전 각도로써 기울기를 측정하는 3축 자이로센서(미도시)와, X, Y, Z 방향의 가속도로써 진동의 크기를 감지하는 진동센서(미도시)가 구성되어, 태양광 어레이(10)에 배치된 태양광 모듈(11)의 모서리와 태양광 모듈(11) 사이에 설정 간격마다 배치된다.
센서모듈(20)이 각 태양광 모듈(11) 마다 설치한다면, 설치비용이 증가함으로 상기에 언급한 바와 같이, 태양광 모듈(11) 사이에 설정 간격마다 배치하는 것이 바람직하다.
보조 제어기(40)는 센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 입력받아 저장하고, 주 제어기(50)는 센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 RS-485, ZigBee, WiFi, LAN 등의 IoT 기반의 통신수단(30)을 통해 보조 제어기(40)로부터 전송받고, 문제가 발생한 태양광 패널의 위치를 판독한다.
사용자 단말기(60)는 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값 및 가속도값이 사용자가 설정한 한계값을 설정 시간 이상 연속해서 초과한 경우 주 제어기(50)로부터 문제가 발생한 태양광 패널의 위치정보를 받아 사용자가 시각 또는 청각으로 이상 유무를 확인할 수 있도록 정보를 제공한다.
위 3축 자이로센서는 기준값으로 측정된 X, Y, Z 축의 기울기 값 대비 후에 측정된 X, Y, Z 축의 기울기 값을 비교하여 지지대(12)가 지지면으로부터 이탈되었는지를 감지한다.
그리고 진동센서는 기준값으로 측정된 X, Y, Z 방향의 가속도값 대비 후에 측정된 X, Y, Z 축의 가속도값을 비교하여 태양광 모듈(11)에 진동이 발생하는지를 감지함으로써, 풍하중에 의해 태양광 모듈(11)을 고정하는 볼트와 너트의 나사결합에 이상 유무를 감지한다.
상기 기준값 보정단계(S0)에서는 센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하고, 측정된 기준값을 보조 제어기(40)에 저장하는 단계로써, 도 2와 같이, 기준값 측정 명령 단계(S0-1)와 기준값 측정단계(S0-2), 1차 전송 및 저장단계(S0-3) 및, 2차 전송 및 저장단계(S0-4)를 포함한다.
기준값 측정명령단계(S0-1)는 사용자가 단말기(60)를 통하여 RS-485, ZigBee, WiFi, LAN 등의 IoT 기반의 통신망(30)을 통해 센서모듈(20)에 명령을 하는 방법과, 사용자가 직접 센서모듈(20)에 장착된 버튼을 누르는 방법으로, 센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하도록 한다.
기준값 측정단계(S0-2)는 사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)가 센서모듈(20)이 설정시간 동안 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 최대값과 평균값 중 한 가지를 기준값으로 설정한다.
기준값 1차 전송 및 저장단계(S0-3)는 기준값 측정 단계(S0-2)에서 센서모듈(20)이 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 보조 제어기(40)에 전송하고, 보조 제어기(40)에서 기준값을 저장한다.
2차 전송 및 저장단계(S0-4)는 기준값 측정단계(S0-2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 기울기값과 가속도값의 기준값을 통신망(30)을 이용하여 주 제어기(50)로 전송하고, 전송받은 기울기값과 가속도값의 기준값을 주 제어기(50)에 저장한다.
한계값 설정단계(S1)는 사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)에 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 기준값과, 기준값 설정 이후 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 비교값에 대하여, 기준값 대비 비교값이 정상범위로 인식되는 범위인 한계값을 설정한다.
비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)는 센서모듈(20)이 사용자에 의해 정해진 설정시간마다 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값을 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 저장한다.
비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)는 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 비교값을 통신망(30)을 통하여 주 제어기(50)로 송신하고 주 제어기(50)에 비교값이 저장된다.
이상부위 판별단계(S4)는 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)에서 주 제어기(50)로 전송된 비교값을 기준값과 비교하여, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 주 제어기(50)가 판별한다,
이상이 발생한 태양광 모듈(11)의 위치는 센서모듈(20)에서 측정된 가속도값의 비교값이 사용자가 설정한 한계값을 초과한 지점을 중심으로 하여 측정값이 한계값을 초과하지 않는 지점과의 경계를 구분함으로써 판별한다.
그리고 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값은 태양광 어레이(10)와 태양광 어레이(10)가 설치된 지지면과의 기울기 변화를 측정함으로써, 지지대(12)가 지지면으로부터 이탈하였는지를 감별한다.
신호전송 및 확인단계(S5)는 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)에서 주 제어기(50)가 판별한 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 사용자의 단말기(60)에 시각적인 정보로 통신망(30)을 이용하여 전달하고, 사용자가 이상이 발생한 위치를 단말기(60)로 확인한다.
위 보조 제어기(40)가 날씨와 같은 외부요인에 의해 주 제어기(50)와의 통신이 단절되면, 사용자가 통신이 단절된 기간의 정보를 확인하지 못함으로 이를 보완하기 위한 방법으로써, 도3과 같이,
비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)와 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 사이에는, 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결되어 있는지를 확인하는 통신연결 확인단계(T1)와, 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결이 되지 않은 기간에 센서모듈(20)에서 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 별도로 기록하는 보조기록단계(T2)가 구성되고, 보조기록단계(T2) 중 통신연결 확인단계(T1)는 설정시간마다 주기적으로 진행되어 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신 연결 유무를 확인한다.
그리고 통신연결 확인단계(T1)에서 센서모듈(20)과 주 제어기(50)와의 누락되었던 통신 연결이 연결되면, 보조기록단계(T2)에서 보조 제어기(40)에 기록된 비교값 만을 선별하여, 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)에서 보조 제어기(40)가 주 제어기(50)로 선별된 비교값을 보내도록 하는 선별단계(T3)가 구성된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
태양광 어레이(10) 태양광 모듈(11) 지지대(12)
센서모듈(20) 통신망(30) 보조 제어기(40)
주 제어기(50) 단말기(60)
기준값 보정단계(S0) 기준값 측정 명령 단계(S0-1)
기준값 측정단계(S0-2) 1차 전송 및 저장단계(S0-3)
2차 전송 및 저장단계(S0-4)
한계값 설정단계(S1) 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)
비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 이상부위 판별단계(S4)
신호전송 및 확인단계(S5)
통신연결확인단계(T1) 보조기록단계(T2)
선별단계(T3)
센서모듈(20) 통신망(30) 보조 제어기(40)
주 제어기(50) 단말기(60)
기준값 보정단계(S0) 기준값 측정 명령 단계(S0-1)
기준값 측정단계(S0-2) 1차 전송 및 저장단계(S0-3)
2차 전송 및 저장단계(S0-4)
한계값 설정단계(S1) 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)
비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 이상부위 판별단계(S4)
신호전송 및 확인단계(S5)
통신연결확인단계(T1) 보조기록단계(T2)
선별단계(T3)
Claims (3)
- 복수의 태양광 모듈(11)이 평면으로 나열되며, 상기 태양광 모듈(11)을 지지면으로부터 지탱하고 고정하는 지지대(12)가 구성되는 태양광 어레이(10);
X, Y, Z 방향의 회전 각도로써 기울기를 측정하는 3축 자이로센서와, X, Y, Z 방향의 가속도로써 진동의 크기를 감지하는 진동센서로 구성되어, 태양광 어레이(10)에 배치된 태양광 모듈(11)의 모서리와 태양광 모듈(11) 사이에 설정 간격마다 배치되는 센서모듈(20);
센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 입력받아 저장하는 보조 제어기(40);
센서모듈(20)에서 측정된 기울기 및 가속도값을 IoT 기반의 통신수단(30)을 통해 보조 제어기(40)로부터 전송받고, 문제가 발생한 태양광 패널의 위치를 판독하는 주 제어기(50);
센서모듈(20)에서 측정된 기울기값 및 가속도값이 사용자가 설정한 한계값을 설정 시간 이상 연속해서 초과한 경우 주 제어기(50)로부터 문제가 발생한 태양광 패널의 위치정보를 받아 사용자가 시각 또는 청각으로 이상 유무를 확인할 수 있도록 정보를 제공하는 사용자 단말기(60);
를 포함하는 '태양광 어레이의 사고예방 시스템'에 있어서,
센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하고, 측정된 기준값을 보조 제어기(40)에 저장하는 기준값 보정단계(S0);
사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)에 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 기준값과, 기준값 설정 이후 센서모듈(20)에서 측정된 기울기값과 가속도값의 비교값에 대하여, 기준값 대비 비교값이 정상범위로 인식되는 범위인 한계값을 설정하는 한계값 설정단계(S1);
센서모듈(20)이 사용자에 의해 정해진 설정시간마다 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값을 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 저장하는 비교값 측정 및 1차 저장단계(S2);
비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 비교값을 통신망(30)을 통하여 주 제어기(50)로 송신하고 주 제어기(50)에 비교값이 저장되는 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3);
비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)로 전송된 비교값을 기준값과 비교하여, 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 주 제어기(50)가 판별하는 이상부위 판별단계(S4);
비교값 전송단계(S3)에서 주 제어기(50)가 판별한 이상이 발생한 태양광 모듈(11)과 태양광 어레이(10)의 위치를 사용자의 단말기(60)에 시각적인 정보로 통신망(30)을 이용하여 전달하고, 사용자가 이상이 발생한 위치를 단말기(60)로 확인하는 신호전송 및 확인단계(S5);
를 포함하고,
비교값 측정 및 1차 저장단계(S2)와 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3) 사이에 구성되는 단계로써,
보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결되어 있는지를 확인하는 통신연결 확인단계(T1);
보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신이 연결이 되지 않은 기간에 센서모듈(20)에서 측정한 비교값을 보조 제어기(40)에 별도로 기록하는 보조기록단계(T2);
를 포함하되,
상기 보조기록단계(T2) 중 통신연결 확인단계(T1)는 설정시간마다 주기적으로 진행되어 보조 제어기(40)와 주 제어기(50)와의 통신 연결 유무를 확인하고,
통신연결 확인단계(T1)에서 센서모듈(20)과 주 제어기(50)와의 누락되었던 통신 연결이 연결되면, 보조기록단계(T2)에서 보조 제어기(40)에 기록된 비교값 만을 선별하여, 비교값 전송 및 2차 저장단계(S3)에서 보조 제어기(40)가 주 제어기(50)로 선별된 비교값을 보내도록 하는 선별단계(T3);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기준값 보정단계(S0)는,
사용자가 단말기(60)를 통하여 IoT 기반의 통신망(30)을 통해 센서모듈(20)에 명령을 하는 방법과, 사용자가 직접 센서모듈(20)에 장착된 버튼을 누르는 방법으로, 센서모듈(20)이 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 측정하도록 명령하는 기준값 측정명령단계(S0-1);
사용자가 단말기(60)를 통하여 주 제어기(50)가 센서모듈(20)이 설정시간 동안 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 최대값과 평균값 중 한 가지를 기준값으로 설정하는 기준값 측정단계(S0-2);
기준값 측정 단계(S0-2)에서 센서모듈(20)이 측정한 X, Y, Z 방향의 기울기값과 가속도값의 기준값을 보조 제어기(40)에 전송하고, 보조 제어기(40)에서 기준값을 저장하는 기준값 1차 전송 및 저장단계(S0-3);
기준값 측정단계(S0-2)에서 보조 제어기(40)에 저장된 기울기값과 가속도값의 기준값을 통신망(30)을 이용하여 주 제어기(50)로 전송하고, 전송받은 기울기값과 가속도값의 기준값을 주 제어기(50)에 저장하는 2차 전송 및 저장단계(S0-4);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 어레이의 사고예방 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 사고예방방법.
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| KR102064738B1 (ko) * | 2019-05-17 | 2020-01-13 | 주식회사 쏠라위즈 | 태양광발전 안전진단 통보 시스템 |
| KR102089220B1 (ko) * | 2019-08-22 | 2020-03-13 | 주식회사 젬 | 자연재해 발생 감지 및 발전전력 공급경로 차단 기능을 구비하는 태양광 발전 시스템 |
| KR102220331B1 (ko) | 2020-07-16 | 2021-02-24 | 설상법 | 안전 진단 기능을 구비한 IoT 기반 태양광 발전 구조물 및 이의 안전 진단 방법 |
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| KR102409193B1 (ko) * | 2022-01-07 | 2022-06-15 | 보국전기공업 주식회사 | 스트링 상태감시, 이상 진동 및 누설 전류 감지 기능을 구비한 태양광 발전 시스템 |
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