KR20120070383A - 증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법이 제공된다. 증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템은 발전 용량 정보 및 기상 정보를 이용하여 발전 설비의 이상 여부를 감시하고, 상기 발전 설비에 이상이 발생한 경우에, 카메라 영상에 대한 위치 정보를 기초로 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 취득하는 발전 설비 관리 서버 및 상기 상태 정보를 상기 카메라 영상과 결합하여 상기 발전 설비에 대한 증강현실을 제공하는 모바일 단말을 포함한다.
또한, 증강현실 기반 태양광 발전 설비를 관리하는 방법은 발전 설비로부터 수집된 발전 용량 정보 및 기상 센서로부터 수집된 기상 정보를 수신하여 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 관리하는 단계, 사용자 단말의 카메라 영상에 대한 위치 정보 및 자세 정보를 수신하는 단계, 상기 위치 정보 및 자세 정보를 기초로 주변 영상 영역을 계산하는 단계, 상기 주변 영상 영역에 대응되는 상기 상태 정보를 취득하는 단계, 상기 취득한 상태 정보를 모바일 단말로 전송하는 단계 및 상기 모바일 단말에서 상기 상태 정보 및 상기 카메라 영상을 결합하여 화면에 표시하는 단계를 포함한다.

Description

증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법{METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING SOLAR POWER PLANTS BASED ON AUGMENTED REALITY}
본 발명은 증강현실 기술을 이용하여 태양광 발전 설비를 관리하는 발전 설비 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
태양광 발전 시스템은 태양 전지를 이용하여 태양광을 흡수하여 전력을 생성하는 발전 시스템이다. 태양 전지는 p-n 접합된 반도체의 구조이며 태양광이 실리콘 내부로 흡수되어 실리콘 내부에 전하쌍이 생성되고 전하쌍을 양 전극에서 분리 수집하여 전기를 생성한다.
일반적으로 태양광 발전 시스템은 다른 발전 시스템과 비교하여 굉장히 넓은 공간을 필요로 한다. 예를 들어, 1MW의 전기를 생산하기 위해서는 대략 1만 평방미터의 정도의 면적에 태양광 발전 시설이 필요하다. 따라서, 광범위한 지역에 설치된 수많은 태양광 발전 설비를 정비/보수하기 위해서는 상당한 인력과 수고가 필요하다.
태양광 발전 시스템을 유지 보수하기 위한 관리 시스템은 종래에도 사용되고 있었다. 특히 네트워크로 연결된 원격지에서 현장에 설치된 센서 등으로부터 유지 보수를 위한 각종 정보를 취득하여 장치들의 이상 여부를 파악할 수 있었다.
하지만, 실제로 이상이 있는 장치를 유지 보수하기 위해서는 현장 출동이 필수적이며, 이때, 엔지니어로서는 광대한 공간에 설치된 수많은 태양광 발전 설비들 중에서 이상이 있는 장치를 찾기가 지극히 어렵다는 문제점이 있었다.
증강현실(AR, Augmented Reality)이란, 가상 현실(virtual reality)의 한 분야로 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 기술이다. 가상 현실이 현실에서 존재하지 않은 정보를 디스플레이 및 렌더링 장비를 통해 사용자로 하여금 볼 수 있게 하는 것에 반해, 증강 현실은 사용자가 현재 보고 있는 환경에 가상 정보를 접목함으로써 사용자가 실제 환경과 동시에 가상의 객체 정보를 볼 수 있다는 점에서 차이가 있다.
태양광 발전 시스템을 유지 보수하기 위한 관리 시스템에 증강현실 기술을 도입함으로써, 엔지니어는 이상이 발생한 장치를 실제로 눈으로 보는 것처럼 찾을 수 있어서, 상기 문제점을 해결하면서 효율적으로 이상 장치를 찾아서 유지 보수를 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 증강현실을 이용한 이상이 발생한 설비 장치를 신속하게 찾아서 유지보수 할 수 있는 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 카메라 영상을 이용한 평면적인 주변 영상 및 높은 위치에 설치된 CCTV카메라 영상을 이용한 입체적인 광역 영상을 동시에 제공함으로써, 넓은 지역에 설치된 수많은 동일 형태의 발전 설비 요소들 중에서 이상이 있는 발전 설비 요소를 쉽고 빠르게 찾을 수 있는 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 엔지니어에게 모바일 단말을 이용하여 이상이 있는 발전 설비 요소에 대한 구체적인 상태 정보를 실시간으로 제공함으로써, 신속하게 문제 해결을 할 수 있는 태양광 발전 설비 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1측면에 따른 증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템은, 발전 용량 정보 및 기상 정보를 이용하여 발전 설비의 이상 여부를 감시하고, 상기 발전 설비에 이상이 발생한 경우에, 카메라 영상에 대한 위치 정보를 기초로 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 취득하는 발전 설비 관리 서버 및 상기 상태 정보를 상기 카메라 영상과 결합하여 상기 발전 설비에 대한 증강현실을 제공하는 모바일 단말을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 증강현실 기반 태양광 발전 설비를 관리하는 방법은, 발전 설비로부터 수집된 발전 용량 정보 및 기상 센서로부터 수집된 기상 정보를 수신하여 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 관리하는 단계, 사용자 단말의 카메라 영상에 대한 위치 정보 및 자세 정보를 수신하는 단계, 상기 위치 정보 및 자세 정보를 기초로 주변 영상 영역을 계산하는 단계, 상기 주변 영상 영역에 대응되는 상기 상태 정보를 취득하는 단계, 상기 취득한 상태 정보를 모바일 단말로 전송하는 단계 및 상기 모바일 단말에서 상기 상태 정보 및 상기 카메라 영상을 결합하여 화면에 표시하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 증강현실을 이용하여 이상이 있는 발전 설비 요소를 시각적으로 구별할 수 있게 함으로써, 엔지니어가 원하는 대상을 신속하게 찾을 수 있도록 도와줄 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 카메라를 통한 주변 영상 및 CCTV를 통한 광역 영상을 사용하여 증강현실을 제공함으로써, 이상이 있는 발전 설비 요소를 보다 쉽고 빠르게 찾을 수 있는 효과적인 수단을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 모바일 단말을 통해 이상이 있는 발전 설비 요소에 대한 구체적인 상태 정보를 실시간으로 제공함으로써, 엔지니어가 효과적으로 문제 해결을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 증강현실을 이용한 태양광 발전 설비 관리 시스템의 전체 개요도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양광 발전 설비의 상태 정보를 취득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전 설비 관리 서버와 연동되는 모바일 단말의 세부 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전 설비 관리 서버의 세부 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 증강현실로서 제공되는 광역 영상 및 주변 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 증강현실을 이용하여 태양광 발전 설비를 관리하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 증강현실을 이용한 태양광 발전 설비 관리 시스템(10)의 전체 개요도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 설비 관리 시스템(10)은 발전 설비 요소(100), 발전 설비 관리 서버(400), 모바일 단말(300)을 포함한다. 또한, 태양광 발전 설비 관리 시스템(10)은 하나 이상의 CCTV 카메라(200)를 더 포함할 수 있다.
태양광 발전 설비 관리 시스템(10)은 넓은 지역에 설치된 많은 발전 설비 요소(100)를 모니터링하고, 이중 특정 발전 설비 요소(100)에서 이상이 발생한 경우에 해당 발전 설비 요소(100)에 대해 원격 점검을 수행할 수 있다. 또한, 태양광 발전 설비 관리 시스템(10)은 현장에서의 유지 보수가 필요한 경우에, 현장에 출동하는 엔지니어에게 모바일 단말(300)을 통해 발전 설비 현장에 대한 증강현실을 제공한다.
또한, 본 명세서에서 발전 설비 요소(100)는 태양광 발전을 할 수 있는 기본 구성인 태양 전지 어레이(110)와 인버터(120), 그리고 이에 인접하여 설치된 기상 센서(130)의 한 세트를 표현하는 것으로 한다.
태양광 발전 설비 관리 시스템(10)은 넓은 지역에 일정한 간격으로 설치되어 있는 다수의 발전 설비 요소(100)들을 식별하기 위해, 발전 설비 요소(100) 사이에 일정 간격으로 식별 물체를 설치할 수 있다. 이러한 식별 물체의 예로서, 식별 기둥 또는 식별 표지 등을 포함할 수 있다.
또한, 식별 기둥의 상부에 CCTV 카메라(200)를 설치할 수 있다. CCTV 카메라(200)는 지면으로부터 일정 높이로 떨어지도록 설치되어 일정 범위 내의 발전 설비 요소(100)들을 촬영할 수 있다. 발전 설비 요소(100) 및 CCTV 카메라(200)를 이용하여 데이터를 수집/전송하는 구성에 대해서는 도 2에서 상세히 후술하기로 한다.
발전 설비 관리 서버(400)는 네트워크(500)를 통해 다수의 발전 설비 요소(100)로부터 발전 용량 정보 및 기상 상태 정보를 수집하고, 또한, CCTV로부터 증강현실을 제공하기 위한 광역 영상 데이터를 전송 받을 수 있다.
전송된 각종 데이터들은 발전 설비 관리 서버(400)에서 가공되어 발전 설비 요소(100)별 실시간 발전 용량을 계산하는 기초 자료로 이용될 수 있다. 이때, 계산된 실시간 발전 용량은 기상 상태 정보를 반영하여 계산된 것일 수 있다.
발전 설비 관리 서버(400)는 발전 설비 요소(100)별 실시간 발전 용량을 체크하여 기준치에 도달하지 못하는 발전 설비 요소(100)를 검색하고, 해당 발전 설비 요소(100)에 대해 이상 신호를 발행한다. 이때, 이상 신호는 기준치와 측정된 발전 용량과의 차이에 따라 여러 단계로 세분화될 수 있다. 예를 들어, 특정 발전 설비 요소(100)에서의 발전 용량과의 차이에 따라, 신호 레벨을 알림, 주의, 경고, 장해 등으로 단계화할 수 있다.
또한, 발전 설비 요소(100)에 대한 신호 레벨은 근접하여 설치된 기상 센서(130)의 기상 상태 정보를 반영하여, 해당 기상 조건에서의 발전 용량 기준치를 기준으로 판단할 수 있다. 이때, 기상 센서(130)는 발전 설비 요소(100)별로 하나씩 설치될 수 있고, 또는 일정 범위별로 하나씩 설치될 수 있다.
발전 설비 관리 서버(400)는 증강현실을 이용하여 이상 신호가 발생한 발전 설비 요소(100)에 대한 상태 정보를 모바일 단말(300)로 전송한다. 이때, 증강현실에 적용되는 영상은 광역 영상과 주변 영상을 포함하며, 주변 영상은 모바일 장치의 카메라(340)를 통해 취득하는 영상이고, 광역 영상은 CCTV 카메라(200)를 통해 취득하는 영상일 수 있다. 발전 설비 관리 서버(400)의 세부 구성에 대해서는 도 4에서 상세히 후술하기로 한다.
발전 설비 요소(100)의 높이가 사람의 시선보다 높거나 비슷한 경우에는 모바일 장치의 카메라(340) 영상으로는 원거리에 위치한 이상이 있는 발전 설비 요소(100)에 대한 정확한 위치를 파악하기 곤란할 수 있으므로, 이 경우, CCTV 카메라(200)를 이용한 광역 영상을 이용하는 것이 효과적일 수 있다. 이때, 사용자는 주변 영상과 광역 영상을 전환하며 증강현실 화면을 볼 수 있다.
도 5에서, 일정 범위 내에 다수의 발전 설비 요소(100)들이 규칙적으로 배치되어 있는 경우에, 태양광 발전 설비 시스템은 각각의 발전 설비 요소(100)들의 위치를 식별하기 위해 일정 거리마다 식별 기둥을 배치할 수 있다.
또한, 본 발명에서 이용되는 광역 영상을 제공하기 위해 각각의 식별 기둥에는 CCTV 카메라(200)가 설치될 수 있다. CCTV 카메라(200)는 넓은 영역을 촬영할 수 있도록 충분한 높이에 설치될 수 있다.
예를 들어, (a)에서, 구역 A에 위치하는 식별 기둥 A에는 CCTV A 가 설치 되어 있고, 구역 B에 위치하는 식별 기동 B에는 CCTV B 가 설치되어 있을 수 있다. 이 경우, 발전 설비 관리 서버(400)는 식별 기둥 A 및 식별 기동 B를 기준으로 하여 구역 A 또는 구역 B에 위치하는 발전 설비 요소(100)들을 식별할 수 있다. 또한, CCTV A는 구역 A 를 촬영할 수 있으며, 구역 A에 대한 광역 영상을 제공할 수 있다.
(b)는 상기 CCTV 카메라(200)로 촬영한 광역 영상에 상태 정보를 결합한 증강현실 영상을 모바일 화면에 표시한 경우이다. 이 경우에, 상기 광역 영상에 표시된 발전 설비 요소(100) 중에서 어레이 11-23에 이상 신호가 발생하였고, 이상 신호 단계는 "경고" 임을 표시하고 있다.
(c)는 모바일 단말(300)의 카메라(340)를 통해 촬영한 주변 영상에 상태 정보를 결합한 증강 현실 영상을 모바일 단말(300) 화면에 표시한 경우이다. 이 경우도 마찬가지로 어레이 11-23에 이상 신호가 발생하였고, 이상 신호 단계는 "경고"임을 표시하고 있다.
사용자는 편의에 따라서 모바일 단말(300) 상에 광역 영상 및 주변 영상을 번갈아가며 선택하여 표시할 수 있다.
모바일 단말(300)은 GPS 수신부(310) 및 자이로 센서를 이용하여 현재 위치 정보 및 자세/방향 정보를 취득하여 이를 발전 설비 관리 서버(400)로 전송한다.
또한, 모바일 단말(300)은 발전 설비 관리 서버(400)로부터 현재 위치에 대한 상세 정보를 전달받아서 이를 카메라(340) 영상과 결합하여 화면에 표시한다. 또한, 모바일 단말(300)은 사용자가 광역 영상을 선택한 경우에는 광역 영상 및 이에 대한 상세 정보를 전달받아서 이를 결합하여 화면에 표시한다.
모바일 단말(300)은 위치 정보를 취득하기 위해 GPS 수신부(310) 및 자이로 센서를 구비하며, 예를 들어, 스마트폰, 아이패드와 같은 태블릿 PC, 노트북, PDA, PMP 등을 포함할 수 있다. 모바일 단말(300)의 세부 구성에 대해서는 도 3에서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 태양광 발전 설비의 상태 정보를 취득하기 위한 과정 및 구성을 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양광 발전 설비의 상태 정보를 취득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일정 영역에는 다수의 발전 설비 요소(100)들이 설치되어 있다. 발전 설비 요소(100)는 태양 전지 어레이(110) 및 인버터(120)를 포함하고 있다. 또한, 기상 센서(130)를 포함할 수 있다.
태양 전지 어레이(110)는 집광판에 다수의 태양 전지 모듈을 직렬 또는 병렬로 배치한 것으로서, 일조 시간에 태양을 향하도록 회전 및 각도 조절이 가능할 수 있다.
인버터(120)는 태양 전지 어레이(110)와 연결되어 태양 전지 어레이(110)에서 수집된 직류 전원을 교류 전원으로 변환한다.
기상 센서(130)는 태양 전지 어레이(110)가 설치된 지점에 대한 기상 정보를 수집하여 발전 설비 관리 서버(400)로 전송한다. 기상 센서(130)에서 수집되는 정보에는 온도, 습도, 풍속, 일조량, 자외선 지수 등이 포함될 수 있다. 이때, 발전 설비 관리 서버(400)는 기상 센서(130)에서 수집되어 전송된 기상 정보를 기저장된 기상 정보별 발전량 정보와 비교하여 현재의 발전량이 적정 수준을 유지하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
인버터(120)를 통해 수집된 발전 설비 요소(100)에서의 발전량, 기상 센서(130)를 통해 수집된 기상 정보 및 CCTV 카메라(200)를 통해 취득된 광역 영상은 데이터 수집부(140)에서 취합되고, 취합된 데이터는 데이터 송수신부(150)를 통해 발전 설비 관리 서버(400)로 전송될 수 있다.
다음으로, 모바일 단말(300)의 세부 구성에 대해 살펴보기로 한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전 설비 관리 서버(400)와 연동되는 모바일 단말(300)의 세부 구성도이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 모바일 단말(300)은 GPS 수신부(310), 자이로 센서부(320), 위치 정보 생성부(330), 카메라(340), 영상 처리부(370), 상태 정보 수신부(360), 표시부(380) 및 광역 영상 수신부(350)를 포함할 수 있다.
GPS 수신부(310)는 인공위성으로부터 모바일 단말(300)에 대한 GPS 측위 정보를 취득한다. GPS 수신부(310)는 모바일 단말(300)의 내부에 구성될 수 있으며, 별도의 GPS 수신 모듈을 모바일 단말(300)에 연결하여 사용하도록 구성될 수 있다.
자이로 센서부(320)는 모바일 단말(300)의 움직임, 자세 및 이동 방향 등의 자세 정보를 감지하여 취득한다. 자이로 센서부(320)는 모바일 단말(300)의 방향 및 자세 정보를 수집하며, 예를 들어, 단일의 자이로 센서를 이용하여 동작하거나, 또는 가속도 센서, 중력 센서, 위치 센서 등을 조합하여 동작할 수 있다.
또한, 자이로 센서부(320)는 모바일 단말(300)이 현재 향하고 있는 방향을 파악하기 위해 별도의 컴파스 센서를 더 구비할 수도 있다.
위치 정보 생성부(330)는 GPS 수신부(310)로부터 전달받은 GPS 측위 정보, 카메라(340)로 촬영할 때의 촬영 위치 정보 및 자이로 센서부(320)로부터 전달받은 자세 정보를 기초로 모바일 단말(300)의 현재 위치 정보를 생성한다. 한편, 생성된 위치 정보는 발전 설비 관리 서버(400)로 전송되어 해당 위치에 대한 상태 정보를 취득하기 위한 기초 자료로 사용된다.
카메라(340)는 모바일 단말(300)의 주변 영상을 취득하기 위해 사용된다. 발전 설비 관리 서버(400)로부터 전송된 상태 정보는 카메라(340)에서 취득되는 주변 영상과 결합되어 주변의 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 제공하고 이상 신호가 발생한 발전 설비 요소(100)의 위치를 알려준다.
광역 영상 수신부(350)는 발전 설비 관리 서버(400)로부터 수신된 CCTV 카메라(200)의 광역 영상을 수신한다. 수신된 광역 영상은 상기 상태 정보와 결합되어 광역 지역에 설치된 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 제공할 수 있다.
영상 처리부(370)는 상기 카메라(340)로부터 전달받은 주변 영상 및 광역 영상 수신부(350)에서 수신된 광역 영상을 상태 정보 수신부(360)로부터 수신된 상태 정보와 중첩하여 증강 현실 화면을 생성한다.
표시부(380)는 생성된 증강 현실 화면을 화면에 표시한다.
다음으로, 발전 설비 관리 서버(400)의 세부 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전 설비 관리 서버(400)의 세부 구성도이다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 발전 설비 관리 서버(400)는 기상 정보 관리부(410), 발전 용량 관리부(420), 상태 정보 처리부(430), 위치 정보 수신부(440), 영상 영역 계산부(450), 광역 영상 관리부(460), 광역 영상 전송부(470) 및 제어부(480)를 포함하고 있다. 또한, 발전 설비 관리 서버(400)는 데이터베이스(490)를 추가로 포함할 수 있다.
기상 정보 관리부(410)는 기상 센서(130)에서 수집된 기상 정보를 수신하여 관리한다. 구체적으로, 기상 정보 관리부(410)는 발전 설비 요소(100) 별로 설치된 기상 센서(130)로부터 취득된 기상 정보를 수신하여 데이터베이스(490)에 저장하고, 또한, 과거의 기상 정보를 시계열 별로 관리한다.
발전 용량 관리부(420)는 인버터(120)를 통해 수집된 발전 설비 요소별 발전 용량 정보를 수신하여 관리한다. 구체적으로, 발전 용량 관리부(420)는 발전 설비 요소(100)에서 생성된 전력량을 수신하여 데이터베이스(490)에 저장하고, 또한, 과거의 발전 용량 정보를 장치별, 시계열별, 기상 상태별 등의 기준에 따라 분류하여 관리한다.
발전 용량은 시기별로 차이가 있으며, 동일 시기라 하더라도 온도, 습도, 일조량 등의 기상 상태에 따라서 차이가 있을 수 있다. 따라서, 해당 발전 설비 요소(100)가 정상적으로 동작하는지 여부를 판단하기 위한 기준은 가상 정보를 반영하여 조정될 수 있다.
따라서, 발전 용량 관리부(420)는 과거의 발전 용량 정보를 과거의 기상 정보와 연동하여 관리하며, 기상 정보를 반영하여 이상 여부의 판단 기준을 설정할 수 있다.
상태 정보 처리부(430)는 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 관리한다. 구체적으로, 상태 정보 처리부(430)는 발전 설비 요소(100)의 식별 ID, 위치 정보, 전력량, 가동 유무 등의 상태 정보를 관리한다. 또한, 상태 정보 처리부(430)는 발전 설비 요소(100)의 발전기 고장 여부와 기상 센서(130) 고장 여부를 실시간으로 체크할 수 있다.
또한, 상태 정보 처리부(430)는 모바일 단말(300)로부터 수신된 위치 정보를 기초로, 해당 위치 주변의 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 추출할 수 있다. 이때, 상태 정보 처리부(430)는 카메라(340)를 이용한 주변 영상과 CCTV 카메라(200)를 이용한 광역 영상을 다르게 처리할 수 있다. 예를 들어, 광역 영상의 경우에는 주변 영상에 비해 그 범위가 더 넓기 때문에 더 넓은 범위에 포함되는 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 취득할 수 있다. 또한, 주변 영상의 경우에는 광역 영상에 비해서 상대적으로 범위가 좁으므로 상태 정보 처리부(430)에서 처리해야 하는 상태 정보가 상대적으로 적을 수 있다.
위치 정보 수신부(440)는 모바일 단말(300)의 현재 위치에 관한 위치 정보를 수신한다. 구체적으로, 위치 정보 수신부(440)는 모바일 단말(300)에서 카메라(340)를 통한 실사 영상의 촬영 위치 정보 및 자세 정보를 모바일 단말(300)로부터 수신한다.
영상 영역 계산부(450)는 모바일 단말(300)로부터 수신된 위치 정보 및 자세 정보를 기초로 촬영된 실사 영상의 영역을 산출한다. 이때 산출되는 실사 영상의 영역은 모바일 단말(300)로부터 전송된 데이터에 포함되어 있다.
또한, 영상 영역 계산부(450)는 광역 영상에 대한 실사 영상의 영역을 산출할 수 있다. 이때, 영상 영역 계산부(450)는 모바일 단말(300)로부터 수신한 위치 정보를 기초로 대응되는 CCTV 카메라(200)를 결정하고, 해당 CCTV 카메라(200)의 위치 정보를 기초로 해당되는 광역 영상 영역을 계산할 수 있다.
영상 영역 계산부(450)에서 계산된 결과를 토대로 상태 정보 처리부(430)에서 해당 영상 영역에 포함되는 발전 설비 요소(100)들에 대한 상태 정보를 취득한다.
광역 영상 관리부(460)는 CCTV 카메라(200)로부터 촬영된 광역 영상을 수신하고 이를 관리한다. 구체적으로 광역 영상 관리부(460)는 영상 영역 계산부(450)로부터 모바일 단말(300)의 현재 위치에 대응되는 CCTV 카메라(200)에 대한 정보를 받아서, 해당 CCTV 카메라(200)의 촬영 영상을 수신하여 데이터베이스(490)에 저장한다.
또한, 발명의 구성에 따라서, 광역 영상 관리부(460)는 광역 영상과 상태 정보의 결합 처리를 직접 수행하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 모바일 단말(300)에서는 결합 과정이 수행되지 않으며 광역 영상 관리부(460)에서 결합된 광역 영상이 직접 모바일 단말(300)로 제공될 수 있다.
광역 영상 전송부(470)는 광역 영상 관리부(460)에서 처리된 광역 영상을 모바일 단말(300)로 전송한다. 구체적으로, 광역 영상 전송부(470)는 모바일 단말(300)로부터 광역 영상으로의 화면 전환 요청이 있는 경우에 해당 위치에 대한 광역 영상을 모바일 단말(300)로 전송할 수 있다.
제어부(480)는 발전 설비 요소(100)들에 대한 감시 및 원격 대응을 하고, 모바일 단말(300)에 대한 상태 정보 및 광역 영상의 제공을 제어한다. 또한, 제어부(480)는 모바일 단말(300)로부터의 화면 전환 요청을 실행하기 위한 각종 제어를 처리한다.
데이터베이스(490)는 발전 설비 관리 서버(400) 상에서 이용되는 각종 데이터들을 저장한다. 구체적으로, 데이터베이스(490)는 모바일 단말(300) 및 발전 설비 요소(100)들에 관한 정보, 기상 정보, 발전 용량 정보, 모바일 단말(300)의 위치 정보, 영상 영역에 대응되는 상태 정보 및 광역 영상 데이터를 저장할 수 있다.
다음으로, 광역 영상 및 주변 영상을 이용하여 증강현실을 제공하는 과정을 설명하기로 한다.
도 6 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 증강현실을 이용하여 태양광 발전 설비를 관리하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에서, 우선, 발전 설비 관리 서버(400)는 발전 설비 요소(100)의 인버터(120) 및 기상 센서(130)로부터 해당 발전 설비 요소(100)의 발전 전력량 및 기상 정보를 수신한다(S602). 상기 전력량 및 기상 정보는 실시간 또는 주기적으로 수집되어서 발전 설비 관리 서버(400)의 데이터베이스(490)에 저장되고 관리될 수 있다.
이후, 모바일 단말(300)로부터 카메라(340)로 촬영한 주변 영상에 대한 증강 현실 제공 요청이 있는 경우에, 발전 설비 관리 서버(400)는 모바일 단말(300)로부터 위치 정보 및 자세 정보를 수신한다(S604).
이후, 발전 설비 관리 서버(400)는 수신된 위치 정보 및 자세 정보를 기초로 모바일 단말(300)의 카메라(340)를 통해 촬영한 주변 영상의 영상 영역을 계산하고(S606), 계산된 영상 영역에 대한 상태 정보를 취득한다(S608).
이후, 발전 설비 관리 서버(400)는 취득한 상태 정보를 모바일 단말(300)에 전송한다(S610).
이후, 모바일 단말(300)은 수신된 상태 정보를 카메라(340) 영상에 결합하여 주변 영상에 관한 증강 현실을 생성하고(S612), 이를 화면에 표시한다(S614). 이러한 과정은 사용자의 입력을 받기 전까지 계속된다.
한편, 사용자가 영상 모드를 주변 영상에서 광역 영상으로 전환한 경우에(S616), 영상 전환 신호는 발전 설비 관리 서버(400)로 전달되고, 발전 설비 관리 서버(400)는 모바일 단말(300)의 위치 정보에 대응하는 CCTV 카메라(200)를 선택하여 해당 CCTV 카메라(200)로부터의 촬영 영상을 취득한다(S618).
이후, 발전 설비 관리 서버(400)는 취득한 영상을 기초로 광역 영상 영역을 계산하고(S620), 계산된 광역 영상 영역에 대응되는 발전 설비 요소(100)들의 상태 정보를 취득한다(S622).
이후, 발전 설비 관리 서버(400)는 추출한 상태 정보 및 광역 영상을 모바일 단말(300)로 전송하면(S626), 모바일 단말(300)은 상태 정보를 광역 영상에 결합하여(S626) 광역 영상에 대한 증강 현실을 화면에 표시한다(S628).
이후, 상기 과정을 사용자의 입력을 받기 전까지 계속한다. 사용자로부터 주변 영상으로의 여상 전환 요청을 받은 경우, 단계 S604부터 동일한 과정을 다시 수행한다.
이와 같은 구성을 통해 엔지니어는 이상이 발생한 발전 설비 요소(100)를 광역 영상 및 주변 영상을 적절히 이용하며 쉽게 찾을 수 있다. 또한, 이상이 있는 발전 설비 요소(100)를 발견한 후에도 모바일 단말(300) 상에 표시되는 상세 정보를 이용하여 문제 해결을 위한 상세 정보를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비 휘발성 매체, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비 휘발성, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 증강현실 기반 태양광 발전 설비 관리 시스템에 있어서,
    발전 용량 정보 및 기상 정보를 이용하여 발전 설비의 이상 여부를 감시하고, 상기 발전 설비에 이상이 발생한 경우에, 카메라 영상에 대한 위치 정보를 기초로 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 취득하는 발전 설비 관리 서버 및
    상기 상태 정보를 상기 카메라 영상과 결합하여 상기 발전 설비에 대한 증강현실을 제공하는 모바일 단말
    을 포함하는 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말로부터 광역 영상 전환 요청을 수신한 경우,
    상기 발전 설비 관리 서버는, 상기 위치 정보를 기초로 상기 발전 설비에 대응되는 CCTV를 선택하여 CCTV 영상을 취득하고, 상기 CCTV 영상 및 상기 상태 정보를 상기 모바일 단말로 제공하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 CCTV영상 및 상기 상태 정보를 결합하여 상기 발전 설비에 대한 증강현실을 제공하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전 설비 관리 서버는,
    상기 모바일 단말의 GPS 수신 정보 및 자이로 센서의 자세 정보를 기초로 생성된 카메라 영상에 대한 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부,
    상기 카메라 영상에 대한 영상 영역을 계산하는 영상 영역 계산부,
    상기 영상 영역에 대응되는 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 취득하고, 상기 상태 정보를 상기 모바일 단말로 전송하는 상태 정보 처리부
    를 포함하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발전 설비 관리 서버는,
    상기 모바일 단말로부터 광역 영상 전환 요청이 있는 경우에, 상기 모바일 장치의 위치 정보에 대응되는 상기 CCTV 영상을 수신하는 광역 영상 관리부를 더 포함하며,
    상기 영상 영역 계산부는 상기 CCTV 영상에 대한 영상 영역을 계산하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 발전 설비 관리 서버는,
    상기 발전 설비로부터 수집된 상기 발전 용량 정보를 관리하는 발전 용량 관리부 및
    상기 발전 설비에 대응되는 기상 센서로부터 수집된 상기 기상 정보를 관리하는 기상 정보 관리부
    를 더 포함하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    GPS 수신 정보 및 자이로 센서의 자세 정보를 기초로 상기 카메라 영상에 대한 위치 정보를 생성하는 위치 정보 생성부 및
    상기 카메라 영상 및 상기 상태 정보를 결합하여 증강현실을 제공하는 영상 처리부
    를 포함하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 발전 설비 관리 서버로부터 상기 모바일 단말에 대응되는 CCTV 영상을 수신하는 광역 영상 수신부를 더 포함하며,
    상기 영상 처리부는 상기 CCTV 영상 및 상기 상태 정보를 결합하여 증강현실을 제공하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 상태 정보를 상기 카메라 영상에 결합하여 표시하는 경우에, 상기 발전 설비와 상기 모바일 단말간의 거리를 상기 상태 정보를 나타내는 아이콘의 크기, 색상, 명암 또는 점멸 주기 중 어느 하나로 표시하는 것인, 태양광 발전 설비 관리 시스템.
  10. 증강현실 기반 태양광 발전 설비를 관리하는 방법에 있어서,
    발전 설비로부터 수집된 발전 용량 정보 및 기상 센서로부터 수집된 기상 정보를 수신하여 상기 발전 설비에 대한 상태 정보를 관리하는 단계,
    모바일 단말의 카메라 영상에 대한 위치 정보 및 자세 정보를 수신하는 단계,
    상기 위치 정보 및 자세 정보를 기초로 주변 영상 영역을 계산하는 단계,
    상기 주변 영상 영역에 대응되는 상기 상태 정보를 취득하는 단계, 및
    상기 취득한 상태 정보를 상기 모바일 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 모바일 단말은 상기 상태 정보 및 상기 카메라 영상을 결합하여 화면에 표시하는 것인, 태양광 발전 설비를 관리하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주변 영상 영역을 계산하는 단계는, 상기 모바일 단말을 중심으로 기 설정된 반경에 포함되는 발전 설비 요소를 결정하는 것인, 태양광 발전 설비를 관리하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 상태 정보를 취득하는 단계는. 상기 주변 영상 영역에 포함되는 발전 설비 요소 중에서 이상 신호가 발생한 발전 설비 요소에 대한 상태 정보만 취득하는 것인, 태양광 발전 설비를 관리하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 모바일 단말로부터의 광역 영상 전환 요청을 인지하고, 상기 위치 정보에 대응되는 CCTV를 선택하는 단계,
    상기 CCTV 로부터 CCTV 영상을 수신하고, 상기 CCTV 영상에 대응되는 광역 영상 영역을 계산하는 단계,
    상기 광역 영상 영역에 대응되는 상기 상태 정보를 취득하는 단계 및
    상기 상태 정보 및 상기 CCTV 영상을 상기 모바일 단말로 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 모바일 단말은 상기 상태 정보 및 상기 CCTV 영상을 결합하여 화면에 표시하는 것인, 태양광 발전 설비를 관리하는 방법.
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