KR20170014343A - Apparatus for monitoring weather condition - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, an apparatus to monitor weather conditions comprises: a solar module having at least one solar cell; a wind speed and direction sensor to monitor wind speeds and directions; a radiation shielder installed below the wind speed and direction sensor; a temperature-humidity sensor whose at least a part is surrounded by the radiation shielder; a weather condition monitoring module having a module supporter which supports the wind speed and direction sensor, the radiation shielder, and the temperature-humidity sensor; a battery charged with electrical energy of the solar module; a module thermometer installed in the solar module, measuring the temperature of the solar cell; and a controller transmitting the results of detection from the weather condition monitoring module and from the module thermometer to a solar management system which manages the solar module. Accordingly, the present invention provides an apparatus capable of monitoring weather conditions to enable generation of solar power to efficiently operate, and is able to be installed specifically in a small area due to a small volume.

Description

기상 관측 장치{Apparatus for monitoring weather condition}[0001] Apparatus for monitoring weather condition [0002]
본 발명은 기상 관측 장치에 대한 것으로서, 특히, 많은 공간을 차지하지 않아 가정에서도 장착할 수 있는 소형화된 기상 관측 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a weather observing apparatus, and more particularly, to a miniaturized weather observing apparatus which can be installed in a home without occupying a large space.
기상 관측 장치는 일반적으로, 섬, 산간 또는 해상 지역에서 기상 관측을 위하여 설치되는 경우가 많다. 즉, 기상 관측을 위한 각각의 구성 요소들이 큰 부피와 면적을 차지하기 때문에, 넓은 들판이나 산간 지역에 설치되고 있다. Meteorological observation devices are generally installed for meteorological observations in islands, mountains or marine areas in general. That is, each component for meteorological observation occupies a large volume and area, so it is installed in a wide field or mountainous area.
도 1은 종래에 사용되는 기상 관측 장치의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a configuration of a conventional weather observation device.
도 1을 참조하면, 기존의 기상 관측 장치는, 지지대(10), 하부 플랜지(20), 붐대(30), 상부 플랜지(40), 고정 수단(50) 및 센서(60)를 포함한다. 1, a conventional weather observation apparatus includes a support 10, a lower flange 20, a float 30, an upper flange 40, a fixing means 50, and a sensor 60.
지지대(10)는 발전 장치의 상단부 일측 또는 기상탑의 상단부에 구성되어, 기상 관측 장치의 구성물들을 지지하는 역할을 한다. 이러한 지지대(10)는 원형 기둥 형상으로 이루어진다. The support base 10 is formed on one side of the upper end of the power generation apparatus or the upper end of the vapor phase tower to support the components of the weather observation apparatus. The support base 10 has a circular columnar shape.
하부 플랜지(20)는 지지대(10)의 상부 일측에 구비되어 붐대(30)를 지지하는 역할을 하고, 하부 플랜지(20)의 외주면 일측에는 고정 수단(50)이 관통할 수 있도록 복수개의 관통공이 형성된다. The lower flange 20 is provided on one side of the upper part of the support frame 10 to support the boom frame 30 and a plurality of through holes are formed on one side of the outer peripheral surface of the lower flange 20, .
붐대(30)는 하부 지지대(10)에 의해 일측 종단이 지지되고, 지지되는 종단부가 지지대(10)를 중심축으로 회동 가능하도록 구성된다. 이러한 붐대(30)는 길이가 2m 내지 3m의 바 형상으로 이루어진다. One end of the boom frame 30 is supported by the lower support frame 10 and the end of the boom frame 30 is supported by the support frame 10 so as to be rotatable about the center axis. The boom frame 30 has a bar shape having a length of 2 m to 3 m.
상부 플랜지(40)는 붐대(30)의 상단부에 하부 플랜지(20)와 대응되는 위치에 구성되고, 하부 플랜지(20)와 함께 상하에서 붐대(30)를 압착하여 고정하는 장치이다. 이러한 상부 플랜지(40)에는 하부 플랜지(20)에 형성된 홈과 대응되는 홈들이 형성되어 있으며, 전체적으로 하부 플랜지(20)와 동일한 구성으로 이루어진다. The upper flange 40 is formed at a position corresponding to the lower flange 20 at the upper end of the boom frame 30 and is a device for pressing and fixing the boom frame 30 at the upper and lower sides together with the lower flange 20. The upper flange 40 is formed with grooves corresponding to grooves formed in the lower flange 20, and has the same configuration as the lower flange 20 as a whole.
고정 수단(50)은 상부 플랜지(40) 및 하부 플랜지(20)의 관통공을 관통하여 하부 플랜지(20) 및 상부 플랜지(40)가 서로를 향하여 압착될 수 있도록 압착력을 제공하는 장치이다. 이러한 고정 수단(50)은 볼트(51) 및 너트(52)를 사용할 수 있다. The fixing means 50 is a device that provides a pressing force through the through holes of the upper flange 40 and the lower flange 20 so that the lower flange 20 and the upper flange 40 can be pressed against each other. This fastening means 50 may use bolts 51 and nuts 52.
센서(60)는 붐대(30)의 종단부에 구비되어, 풍향, 풍속, 온도 또는 기압 중 어느 하나를 측정하기 위한 것으로서, 풍향, 풍속, 온도 또는 기압을 각각을 측정할 수 있는 풍향계(61) 및 풍속계(62)를 포함한다. The sensor 60 is provided at the end of the boom frame 30 for measuring any one of a wind direction, a wind speed, a temperature or an atmospheric pressure and includes a weather vane 61 capable of measuring a wind direction, a wind speed, And an anemometer 62.
전술한 바와 같이, 각각의 구성요소들이 결합된 기상 관측 장치를 살펴보면, 다수의 플랜지와, 붐대, 및 그에 결합되는 센서를 포함하여야 하기 때문에, 차지하는 부피가 크게 이루어진다. As described above, the meteorological observing apparatus in which the respective components are combined requires a large number of flanges, a boom frame, and a sensor coupled thereto.
따라서, 이러한 기상 관측 장치를 설치하기 위해서는, 산간 지역이나 넓은 공간이 확보된 지역에 설치되어야만 한다.Therefore, in order to install such a weather observation device, it must be installed in a mountainous area or an area where a large space is secured.
본 발명은 태양광 발전이 효율적으로 이루어질 수 있도록 기상을 관측할 수 있는 장치를 제안하는 것을 목적으로 하며, 특히, 부피가 작아 좁은 면적의 공간에도 설치가 가능한 기상 관측 장치를 제안하고자 한다. An object of the present invention is to propose an apparatus capable of observing a gas phase so that solar power can be efficiently generated, and in particular, to provide a meteorological observing apparatus which can be installed in a small space with a small volume.
그리고, 큰 공간을 요구하지 않는 기상 관측 장치를 제안함으로써, 가정에 설치되는 태양광 발전 장치의 효율적인 동작을 위하여 기상 관측 데이터를 적극적으로 이용할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다. In addition, by proposing a weather observation device that does not require a large space, a method for positively utilizing weather observation data for efficient operation of a PV system installed in the home is proposed.
실시예의 기상 관측 장치는 적어도 하나의 태양광 셀을 갖는 태양광 모듈과; 풍속 및 풍향을 관측하기 위한 풍속 및 풍향 센서부와; 상기 풍속 및 풍향 센서부 하측에 마련되는 복사 차폐부와; 상기 복사 차폐부에 의하여 적어도 일부가 둘러싸이는 온습도 센서부와; 상기 풍속 및 풍향 센서부와 복사 차폐부와 온습도 센서부를 지지하는 모듈 서포터를 갖는 기상 관측 모듈과; 상기 태양광 모듈의 전기 에너지가 충전되는 배터리와; 상기 태양광 모듈에 마련되어 상기 태양광 셀의 온도를 측정하는 모듈 온도계와; 상기 태양광 모듈을 관리하는 태양광 관리 시스템으로 상기 기상 관측 모듈의 감지 결과와 상기 모듈 온도계의 감지 결과를 전송하는 컨트롤러를 포함한다.The weather observing apparatus of the embodiment includes: a solar module having at least one solar cell; A wind speed and a wind direction sensor unit for observing the wind speed and the wind direction; A radiation shield provided below the wind speed sensor and the wind direction sensor; A temperature and humidity sensor part at least partially surrounded by the radiation shielding part; And a module supporter for supporting the wind speed and wind direction sensor unit, the radiation shielding unit, and the temperature and humidity sensor unit; A battery charged with electric energy of the solar module; A module thermometer provided in the solar cell module for measuring a temperature of the solar cell; And a controller for transmitting the detection result of the weather observation module and the detection result of the module thermometer to a solar management system for managing the solar module.
상기 모듈 서포터는 상기 풍속 및 풍향 센서부 및 온습도 센서부와 연결되는 마운팅 브라켓을 포함할 수 있다. The module supporter may include a mounting bracket connected to the wind speed and wind direction sensor unit and the temperature / humidity sensor unit.
상기 마운팅 브라켓에 마련되고, 상기 풍속 및 풍향 센서부 및 온습도 센서부와 연결되는 전선이 수용되는 허브 박스를 더 포함할 수 있고, 상기 허브 박스 내에는 기압 센서부가 마련될 수 있다. The hub box may further include a hub box that is provided in the mounting bracket and accommodates electric wires connected to the wind speed and wind direction sensor unit and the temperature / humidity sensor unit. A pressure sensor unit may be provided in the hub box.
상기 풍속 및 풍향 센서부는 각각의 쌍이 서로 대향하도록 배치된 두 쌍의 변환기를 포함할 수 있고, 상기 변환기들로부터 발생되는 초음파 펄스의 횟수를 비교함으로써, 풍속 및 풍향을 관측할 수 있다. The wind speed and the wind direction sensor unit may include two pairs of transducers arranged such that each pair is opposed to each other. The wind speed and the wind direction can be observed by comparing the number of ultrasonic pulses generated from the transducers.
상기 모듈 온도계에 의하여 측정되는 상기 태양광 셀의 표면 온도와, 상기 온습도 센서부에서 감지된 온도의 차로부터 상기 태양광 셀의 발열량이 연산될 수 있다. The calorific value of the solar cell can be calculated from the difference between the surface temperature of the solar cell measured by the module thermometer and the temperature sensed by the temperature / humidity sensor.
상기 모듈 서포터는 상기 태양광 모듈에 설치될 수 있다. The module supporter may be installed in the solar module.
상기 기상 관측 모듈은 상기 태양광 모듈 중 상기 태양광 셀이 설치될 수 있는 영역에 배치될 수 있다. The weather observing module may be disposed in an area of the solar cell module where the solar cell can be installed.
상기 태양광 모듈은 내부에 공간이 형성된 프레임을 더 포함할 수 있고, 상기 공간은 상기 태양광 셀이 위치하는 영역과, 상기 기상 관측 모듈이 위치하는 영역을 형성할 수 있다. The photovoltaic module may further include a frame having a space therein, and the space may form a region where the solar cell is located and a region where the meteorological observation module is located.
상기 태양광 셀이 위치하는 영역의 이외 영역에 위치하는 일사랑계를 더 포함할 수 있다.And a solar cell located in a region other than a region where the solar cell is located.
제안되는 기상 관측 장치에 의하여 태양광 모듈에 의한 전기 에너지 변환 모니터링에 사용할 기상 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 즉, 태양광 모듈과 별개로 기상 관측 장비를 설치하여야 할 공간을 반드시 마련하여야 할 필요가 없게 된다. The proposed meteorological observation device can easily acquire weather information to be used for monitoring electric energy conversion by a solar module. In other words, there is no need to provide a space for installation of the weather observation equipment separately from the solar module.
도 1은 종래에 사용되는 기상 관측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예의 기상 관측 장치가 설치되는 태양광 모듈을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 실시예의 기상 관측 장치가 설치된 태양광 모듈의 측면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따라 태양광 모듈에 장착 가능한 기상 관측 모듈을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 실시예의 풍속 및 풍향 센서부가 상세히 도시한 도면이다.
1 is a view showing a configuration of a conventional weather observation device.
2 is a view showing a solar module on which the weather observation device of the present embodiment is installed.
3 is a side view of a solar module equipped with the weather observing apparatus of this embodiment.
4 is a view showing a weather observation module that can be mounted on a solar module according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed view of the wind speed and wind direction sensor unit of this embodiment.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the scope of the inventive concept of the present embodiment can be determined from the matters disclosed in the present embodiment, and the spirit of the present invention possessed by the present embodiment is not limited to the embodiments in which addition, Variations.
도 2는 본 실시예의 기상 관측 장치가 설치되는 태양광 모듈을 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a solar module on which the weather observation device of the present embodiment is installed.
기상 관측 장치는 태양광 모듈(100)과, 기상 관측 모듈(250)을 포함할 수 있다. The weather observing apparatus may include a solar module 100 and a weather observing module 250.
태양광 모듈(100)은 적어도 하나의 태양광 셀을 포함할 수 있다. 태양광 모듈(100)이 복수개의 태양광 셀을 포함할 경우, 복수개의 태양광 셀(101,102)은 적어도 일부가 행과 열을 맞추어 배치될 수 있다. The solar module 100 may include at least one solar cell. When the solar module 100 includes a plurality of solar cells, at least a part of the plurality of solar cells 101 and 102 may be arranged in rows and columns.
태양광 모듈(100)은 전체적으로 장방형의 형상으로 이루어질 수 있다. The solar module 100 may have a generally rectangular shape.
기상 관측 모듈(250)은 태양광 모듈(100)에 근접하게 배치될 수 있고, 태양광 모듈(100)과 일체화 될 수 있으며, 본 실시예의 기상 관측 장치는 태양광모듈 일체형 기상 관측 장치가 될 수 있다. The weather observing module 250 can be disposed close to the solar module 100 and can be integrated with the solar module 100. The weather observing apparatus of this embodiment can be a solar module integrated type weather observing apparatus have.
기상 관측 모듈(250)는 태양광 모듈(100) 중에서 태양광 셀이 위치될 수 있는 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 기상 관측 모듈(250)은 태양광 모듈(100)을 구성할 수 있는 복수개의 태양광 셀 중 어느 하나를 대신하여 설치될 수 있다.  The meteorological observation module 250 is preferably disposed in an area where the photovoltaic module 100 can be located. The meteorological observation module 250 may be installed in place of any one of the plurality of solar cells 100 that can constitute the solar module 100.
예를 들어, 태양광 모듈(100)이 18개의 태양광 셀을 포함하는 것이 가능할 경우, 태양광 모듈(100)은 18개의 태양광 셀이 하나의 태양광 모듈을 구성하지 않고, 17개의 태양광 셀이 하나의 태양광 모듈에 포함될 수 있고, 기상 관측 모듈(250)는 태양광 모듈(100) 중 태양광 셀이 설치되지 않는 빈 영역에 1개의 태양광 셀 대신에 설치될 수 있다. For example, when it is possible for the solar module 100 to include 18 solar cells, the solar module 100 may be configured so that 18 solar cells do not constitute one solar module, The cell can be included in one solar module and the weather observation module 250 can be installed in the solar cell module 100 instead of one solar cell in a free area where the solar cell is not installed.
기상 관측 모듈(250)은 태양광 셀 중 적어도 하나와 근접하게 배치될 수 있고, 태양광 셀(101,102)에 기상 관측 모듈(250)의 그림자가 발생되지 않는 크기를 갖으면서 최적의 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 기상 관측 모듈(250)는 그 크기가 단일의 태양광 셀 이하로 형성될 수 있다. 기상 관측 모듈(250)은 복수개의 태양광 셀 중 가장자리의 태양광 셀 중 어느 하나를 대신하여 설치되는 것이 바람직하다. The meteorological observation module 250 may be disposed in proximity to at least one of the solar cells and may be disposed at an optimal position with a size such that the shadow of the meteorological observation module 250 is not generated in the solar cells 101 and 102 . The meteorological observation module 250 may be formed to have a size smaller than that of a single solar cell. It is preferable that the weather observation module 250 is installed in place of any one of the solar cells at the edge of the plurality of solar cells.
예를 들어, 태양광 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 우측 상부 영역에 태양광 셀을 설치하지 않을 수 있고, 이와 같은 우측 상부 영역은 태양광 셀이 설치될 수 있는 영역인데 실제로 태양광 셀이 설치되지 않는 영역(이하, '태양광 셀 미설치영역'이라 칭함)일 수 있고, 기상 관측 모듈(250)은 태양광 모듈(100) 중 태양광 셀 미설치영역(B)에 배치될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, the photovoltaic module 100 may not be provided with a photovoltaic cell in the upper right region, and the upper right region is a region where the photovoltaic cell can be installed And the weather observing module 250 may be disposed in a solar cell uninstalled area B of the solar cell module 100. The solar cell module 100 may be installed in a region where the solar cell is not installed (hereinafter, .
태양광 모듈(100)은 태양광 셀이 설치될 수 있는 영역이면서 실제로 태양광 셀이 설치된 태양광 셀 설치영역(A)과, 태양광 셀이 설치될 수 있는 영역인데, 실제로 태양광 셀이 설치되지 않고 기상 관측 모듈(250)이 설치된 태양광 셀 미설치영역(B)을 포함할 수 있다. The photovoltaic module 100 is an area in which a solar cell can be installed and is actually a solar cell installation area A in which a solar cell is installed and a region in which a solar cell can be installed. (B) in which the weather observation module (250) is installed.
이러한, 태양광 셀 설치영역(A)과 태양광 셀 미설치영역(B)은 제조자 또는 설치업자에 의해 선택되는 것이 가능함은 물론이다.  It is a matter of course that the solar cell mounting area A and the solar cell unplugging area B can be selected by the manufacturer or installer.
태양광 모듈(100)는 복수개의 태양광 셀이 상호 결합되는 것이 가능하다. 태양광 모듈(100)은 내부에 공간이 형성된 프레임(106)을 포함할 수 있다. 프레임(106)은 태양광 모듈(100)의 테두리 외관을 형성할 수 있고, 그 내부에 복수개의 태양광 셀(101,102)과 기상 관측 모듈(250)이 함께 위치될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 프레임(106)의 공간은 태양광 셀(101,102)이 위치하는 영역(A)과, 기상 관측 모듈(250)이 위치하는 영역(B)을 형성할 수 있다. 프레임(106)은 일부가 그 내측에 위치하는 태양광 셀을 보호할 수 있고, 기상 관측 모듈(250)의 주변에 위치하는 부분이 기상 관측 모듈(250)의 일부를 마주볼 수 있고, 기상 관측 모듈(250)을 보호할 수 있다. The solar module 100 is capable of coupling a plurality of solar cells. The solar module 100 may include a frame 106 having a space formed therein. The frame 106 can form the outer appearance of the rim of the solar module 100 and a space in which a plurality of solar cells 101 and 102 and the weather observing module 250 can be placed together can be formed therein . The space of the frame 106 can form the region A where the solar cells 101 and 102 are located and the region B where the weather observation module 250 is located. The frame 106 can protect a solar cell located in a part of the frame 106, a portion located in the periphery of the weather observation module 250 can face a part of the weather observation module 250, Module 250 can be protected.
한편, 기상 관측 장치는 태양광 모듈(100)로 입사되는 일사량을 측정하기 위한 일사랑계(230)를 더 포함할 수 있다. 일사량계(230)는 태양광 셀이나 기상 관측 모듈(250) 주변에 위치되게 설치되는 것이 바람직하다. 일사량계(230)은 태양광 셀(101,102)이 위치하는 영역(A)의 이외 영역(B)에 위치하게 배치되는 것이 바람직하고, 태양광 셀 설치영역(A)과 태양광 셀 미설치영역(B) 중 태양광 셀 미설치영역(B)에 위치하게 설치되는 것이 바람직하다. 일사량계(230)과, 기상 관측 모듈(250)은 태양광 모듈(100) 중 태양광 셀 미설치영역(B)에 함께 위치되게 설치될 수 있다.
The meteorological observing apparatus may further include a sun care unit 230 for measuring the solar radiation incident on the solar cell module 100. The solar irradiance meter 230 is preferably installed in the vicinity of the solar cell or the weather observation module 250. The solar radiation meter 230 is preferably disposed in a region B other than the region A where the solar cells 101 and 102 are located and the solar cell 230 is disposed in the solar cell installation region A and the solar cell non- (B) of the solar cell. The solar irradiance meter 230 and the weather observing module 250 may be installed together in the solar cell uninstalled area B of the solar cell module 100.
도 3은 본 실시예의 기상 관측 장치가 설치된 태양광 모듈의 측면을 도시한 도면이다. 3 is a side view of a solar module equipped with the weather observing apparatus of this embodiment.
도 3을 참조하면, 태양광 모듈(100)은 태양광의 수광량을 높이기 위하여 지지대(110)에 의하여 소정 각도 기울어진 형상으로 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3, the solar module 100 may be disposed at a predetermined angular position by the support 110 in order to increase the amount of sunlight received.
기상 관측 장치는 모듈 온도계(105)와, 배터리(300)와, 컨트롤러(400)를 더 포함할 수 있다. The meteorological observation apparatus may further include a module thermometer 105, a battery 300, and a controller 400.
모듈 온도계(105)는 태양광 셀의 온도를 측정하기 위해 설치될 수 있다. 태양광 모듈(100)에 마련되게 설치될 수 있다. 모듈 온도계(105)는 태양광 모듈(100)의 후면에 설치될 수 있다. 모듈 온도계(105)는 컨트롤러(400)와 신호선으로 연결되어, 감지 결과를 컨트롤러(400)으로 전송할 수 있다. 모듈 온도계(105)에 의하여 측정되는 태양광 셀의 표면 온도(즉, 모듈 온도계의 감지 결과)는 컨트롤러(400)로 전달될 수 있다. The module thermometer 105 may be installed to measure the temperature of the solar cell. And may be installed in the solar module 100. The module thermometer 105 may be installed on the rear side of the solar module 100. The module thermometer 105 is connected to the controller 400 through a signal line and can transmit the detection result to the controller 400. [ The surface temperature of the photovoltaic cell measured by the module thermometer 105 (i.e., the detection result of the module thermometer) may be transmitted to the controller 400.
기상 관측 모듈(250)는 컨트롤러(400)와 신호선으로 연결되어, 감지 결과를 컨트롤러(400)으로 전송할 수 있다. 기상 관측 모듈(250)에 의하여 측정된 태양광 셀 주변의 온도는 컨트롤러(400)로 전달될 수 있다. The weather observation module 250 is connected to the controller 400 through a signal line, and can transmit the detection result to the controller 400. The temperature around the solar cell measured by the weather observation module 250 can be transmitted to the controller 400.
배터리(300)는 태양광 모듈(100)의 전기 에너지가 충전되는 충전기구일 수 다. 배터리(300)는 태양광 모듈(100)의 하측에 마련되어, 광전 변환된 전기 에너지가 충전될 수 있다. The battery 300 is a charger unit in which electric energy of the solar module 100 is charged. The battery 300 is provided on the lower side of the solar module 100 so that the photoelectrically converted electric energy can be charged.
컨트롤러(400)는 기상 관측 장치를 제어하는 제어반으로서, 태양광 발전을 관리하는 태양광 발전 관리 시스템으로 기상 관측의 정보 등을 전달할 수 있다. 컨트롤러(400)는 태양광 모듈(100)의 하측 또는 배터리(300)에 인접한 곳에, 배치될 수 있다. 컨트롤러(400)는 태양광 모듈(100)의 태양광 셀과 신호선으로 연결되거나 통신 수단으로 연결되어 태양광 셀을 제어할 수 있다. 컨트롤러(400)는 배터리(300)와 신호선으로 연결되거나 통신 수단으로 연결되어 배터리(300)을 제어할 수 있다.The controller 400 is a control panel for controlling the weather observation device, and can transmit weather observation information and the like to a solar power generation management system for managing solar power generation. The controller 400 may be disposed on the lower side of the solar module 100 or adjacent to the battery 300. [ The controller 400 may be connected to a solar cell and a signal line of the solar cell module 100 or may be connected to the solar cell module through communication means to control the solar cell. The controller 400 may be connected to the battery 300 through a signal line or may be connected to the battery 300 through communication means to control the battery 300. [
컨트롤러(400)는 기상 관측 모듈(250)에 의해 측정된 태양광 모듈(100) 근방의 온도와, 모듈 온도계(105)에 의해 측정된 태양광 셀의 온도를 이용하여 태양광 셀의 발열량를 체크할 수 있다. 모듈 온도계(105)에 의하여 측정되는 태양광 셀의 온도와, 기상 관측 모듈(250)의 후술하는 온습도 센서부(253)에서 감지된 온도의 차로부터 태양광 셀의 발열량은 연산될 수 있다. The controller 400 checks the calorific value of the solar cell using the temperature near the solar cell module 100 measured by the weather observation module 250 and the temperature of the solar cell measured by the module thermometer 105 . The calorific value of the solar cell can be calculated from the difference between the temperature of the solar cell measured by the module thermometer 105 and the temperature sensed by the temperature and humidity sensor 253 of the weather observing module 250.
한편, 기상 관측 모듈(250)와, 모듈 온도계(105)를 통하여 측정되는 다양한 정보들(온도, 습도, 풍향 등)은 컨트롤러(400)로 전달될 수 있다. Various information (temperature, humidity, wind direction, etc.) measured through the weather observation module 250 and the module thermometer 105 can be transmitted to the controller 400.
컨트롤러(400)는 이렇게 전달된 정보를 기초로 태양광 모듈(100)의 동작을 직접 제어하는 것이 가능하다. 컨트롤러(400)는 기상 관측 모듈(250)의 감지 결과와, 모듈 온도계(105)의 감지 결과에 따라, 태양광 셀의 발열량을 연산할 수 있고, 그에 따라, 태양광 셀(101,102)와 배터리(300) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. The controller 400 can directly control the operation of the solar module 100 based on the information thus transmitted. The controller 400 can calculate the calorific value of the solar cell in accordance with the detection result of the weather observing module 250 and the detection result of the module thermometer 105 and accordingly the solar cell 101, 300 may be controlled.
컨트롤러(400)는 기상 관측 장치 외부에 위치하고 컨트롤러(400)와 연결된 태양광 발전 관리 시스템으로 기상 관측 모듈(250)와, 모듈 온도계(105)를 통하여 측정되는 다양한 정보들(온도, 습도, 풍향 등)를 전달할 수 있고, 기상 관측 장치(예를 들면, 기상 관측 모듈(250), 태양광 셀(101,102), 배터리(300) 등)는 태양광 발전 관리 시스템(미도시)의 제어 명령에 따라 제어할 수 있다. The controller 400 is a solar power generation management system located outside the weather observation device and connected to the controller 400. The controller 400 is a solar power generation management system that is connected to the controller 400. The controller 400 includes a weather observation module 250 and various information (temperature, humidity, And the weather observation device (for example, the weather observation module 250, the solar cells 101 and 102, the battery 300, and the like) can be controlled according to a control command of a solar power generation management system can do.
컨트롤러(400)는 태양광 발전 관리 시스템으로 기상 관측 모듈(250)의 감지 결과와 모듈 온도계(105)의 감지 결과를 전송할 수 있다. 태양광 발전 관리 시스템은 기상 관측 모듈(250)의 감지 결과와, 모듈 온도계(105)의 감지 결과에 따라, 태양광 셀의 발열량을 연산할 수 있고, 그에 따라, 태양광 셀(101,102)와 배터리(300) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. The controller 400 can transmit the detection result of the weather observation module 250 and the detection result of the module thermometer 105 to the solar power generation management system. The solar power generation management system can calculate the calorific value of the solar cell according to the detection result of the weather observation module 250 and the detection result of the module thermometer 105, (300).
한편, 상기와 같이, 기상 관측 모듈(250)이 태양광 셀 근방의 기상 정보를 수집할 수 있는 경우, 기상 관측 장치는 태양광 셀 주변의 환경 정보를 보다 정확하게 관측할 수 있고, 기상 관측 모듈(250)과 같은 기능을 할 수 있는 타 관측 장비가 태양광 모듈(100) 외부 주변에 설치되는 경우 보다, 공간 활용도를 높일 수 있다. On the other hand, when the weather observing module 250 is capable of collecting the weather information in the vicinity of the solar cell, the weather observing apparatus can more accurately observe the environment information around the solar cell, 250) can be used more than when the other observation equipment is installed around the outside of the solar module 100.
이하, 기상 관측 모듈(250)의 구성에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본다. Hereinafter, the configuration of the weather observation module 250 will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
도 4는 본 실시예에 따라 태양광 모듈에 장착 가능한 기상 관측 모듈을 보여주는 도면이다. 4 is a view showing a weather observation module that can be mounted on a solar module according to an embodiment of the present invention.
이하의 설명에서는, 풍향, 풍속, 온도, 습도 및 일사량 중 어느 하나를 기상 정보라고 하며, 실시예의 기상 관측 장치는 복수의 기상 정보를 관측하는 것이 가능하다. In the following description, any one of the wind direction, the wind speed, the temperature, the humidity, and the irradiation amount is referred to as weather information, and the weather observing apparatus of the embodiment can observe a plurality of weather information.
도 4를 참조하면, 실시예의 기상 관측 모듈(250)는, 적어도 하나의 센서부(251)(253)를 포함할 수 있다. 기상 관측 모듈(250)은 센서부를 지지하는 모듈 서포터(255)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the weather observation module 250 of the embodiment may include at least one sensor unit 251 and 253. The weather observation module 250 may include a module supporter 255 for supporting the sensor unit.
기상 관측 모듈(250)은 풍속 및 풍향을 관측하기 위한 풍속 및 풍향 센서부(251)와; 풍속 및 풍향 센서부 하측에 마련되는 복사 차폐부(252)와; 복사 차폐부(252)에 의하여 적어도 일부가 둘러싸이는 온습도 센서부(253)와; 풍속 및 풍향 센서부(251)와 복사 차폐부(252)와 온습도 센서부(253)를 지지하는 모듈 서포터(255)를 갖을 수 있다. The weather observation module 250 includes a wind speed and wind direction sensor unit 251 for observing the wind speed and the wind direction; A radiation shielding part 252 provided under the wind speed sensor and the wind direction sensor part; A temperature / humidity sensor unit 253 at least partially surrounded by the radiation shielding unit 252; And a module supporter 255 for supporting the wind speed and direction sensor 251, the radiation shield 252, and the temperature and humidity sensor 253.
풍속 및 풍향 센서부(251)는 바람의 속도와 방향을 측정할 수 있게 설치될 수 있다. 풍속 및 풍향 센서부(251)는 초음파 펄스를 이용하여 풍속 및 풍향을 센싱할 수 있으며, 특히, 적은 면적으로 센서부를 구성시킬 수 있다. The wind speed and direction sensor unit 251 can be installed to measure wind speed and direction. The wind speed and direction sensor 251 can sense the wind speed and the wind direction using ultrasonic pulses. In particular, the sensor unit can be configured with a small area.
복사 차폐부(252) 및 온습도 센서부(253)은 풍속 및 풍향 센서부(251) 아래에 위치하게 설치될 수 있다. The radiation shielding part 252 and the temperature / humidity sensor part 253 may be installed below the wind speed and direction sensor part 251.
모듈 서포터(255)는 태양광 모듈(100)에 설치될 수 있다. 모듈 서포터(255)는 도 2에 도시된 복수개 태양광 셀(101,102) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 모터 서포터(255)는 도 2에 도시된 프레임(106)에 설치되는 것이 가능하다. 모듈 서포터(255)는 도 3에 도시된 지지대(110)에 설치되는 것도 가능함은 물론이다.The module supporter 255 may be installed in the solar module 100. The module supporter 255 may be installed in at least one of the plurality of solar cells 101 and 102 shown in FIG. The motor supporter 255 can be installed in the frame 106 shown in Fig. It goes without saying that the module supporter 255 may be installed in the support 110 shown in FIG.
모듈 서포터(255)는 풍속 및 풍향 센서부(251) 및 온습도 센서부(253) 중 적어도 하나와 연결되는 마운팅 브라켓(254)을 포함할 수 있다. The module supporter 255 may include a mounting bracket 254 connected to at least one of the wind speed and wind direction sensor unit 251 and the temperature and humidity sensor unit 253.
모듈 서포터(255)는 마운팅 브라켓(254)이 태양광 셀(101,102)과 프레임(106)과 지지대(110) 중 하나와 볼트와 너트의 결합수단(258)으로 직접 결합되는 것이 가능하다. The module supporter 255 is capable of directly coupling the mounting bracket 254 to the combining means 258 of the bolt and nut with one of the solar cell 101,102 and the frame 106 and the support 110. [
모듈 서포터(255)는 마운팅 브라켓(254)과 결합되는 커넥터(257)를 더 포함할 수 있다. 모듈 서포터(255)를 구성하는 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 볼트와 너트의 결합수단(258)에 의해 체결될 수 있다. 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 복수개 태양광 셀(101,102) 중 적어도 하나의 일부분을 사이에 두고 배치됨과 아울러 결합수단(258)으로 결합되는 것이 가능하다. 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 프레임(106)의 일부를 사이에 두고 배치됨과 아울러 결합수단(258)으로 결합되는 것이 가능하다. 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 지지대(110)의 일부를 사이에 두고 배치됨과 아울러 결합수단(258)으로 결합되는 것이 가능하다. The module supporter 255 may further include a connector 257 coupled with the mounting bracket 254. [ The mounting bracket 254 and the connector 257 constituting the module supporter 255 can be fastened by the bolt and nut coupling means 258. [ The mounting bracket 254 and the connector 257 may be disposed with a portion of at least one of the plurality of solar cells 101 and 102 interposed therebetween and may be coupled with the coupling means 258. The mounting bracket 254 and the connector 257 can be disposed with a part of the frame 106 interposed therebetween and can be coupled with the engaging means 258. The mounting bracket 254 and the connector 257 may be disposed with a part of the support base 110 interposed therebetween and may be coupled with the coupling means 258.
모듈 서포터(255)는 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 별도의 지지대(259)를 더 포함할 수 있다. 마운팅 브라켓(254)과 커넥터(257)는 지지대(259)를 사이에 두고 배치됨과 아울러 결합수단(258)로 결합되는 것이 가능하다. 지지대(259)는 태양광 셀(101,102)과, 프레임(106)과 지지대(110) 중 하나에 결합될 수 있다. The module supporter 255 may further include a mounting bracket 254 and a separate support 259 for the connector 257. The mounting bracket 254 and the connector 257 can be disposed with the support 259 interposed therebetween and can be coupled with the coupling means 258. The support 259 may be coupled to one of the solar cells 101,102, the frame 106 and the support 110.
한편, 기상 관측 모듈(250)은 마운팅 브라켓(254)에 마련되고, 풍속 및 풍향 센서부(251) 및 온습도 센서부(253)와 연결되는 전선(251a)(253a)이 수용되는 허브 박스(254)를 더 포함할 수 있다. 허브 박스(254) 내에는 기압 센서부(미도시)가 마련될 수 있다. The weather observing module 250 is mounted on the mounting bracket 254 and includes a hub box 254 for receiving the electric wires 251a and 253a connected to the wind speed and direction sensor 251 and the temperature and humidity sensor 253, ). In the hub box 254, an air pressure sensor unit (not shown) may be provided.
허브 박스(254)는 풍속 및 풍향 센서부(251) 및 온습도 센서부(253)의 전선 연결을 용이하게 도울수 있고, 통신선에 연결될 수 있다.  The hub box 254 can facilitate the wire connection of the wind speed and direction sensor unit 251 and the temperature and humidity sensor unit 253 and can be connected to the communication line.
마운팅 브라켓(254)은 풍속 및 풍향 센서부(251) 및 온습도 센서부(253) 및 허브 박스(254)가 지지대(110)에 견고히 고정되게 도울 수 있다. The mounting bracket 254 may help the wind speed and weather sensor unit 251 and the temperature and humidity sensor unit 253 and the hub box 254 to be firmly fixed to the support base 110.
도 5에는 풍속 및 풍향 센서부가 상세히 도시되며, 도 5를 참조하면, 풍속 및 풍향 센서(251)는 각각의 쌍이 서로 대향하도록 배치된 두 쌍의 변환기를 포함할 수 있다. 풍속 및 풍향 센서(251) 변환기들로부터 발생되는 초음파 펄스의 횟수를 비교함으로써, 풍속 및 풍향을 관측할 수 있다. 5, the wind speed and direction sensor unit is shown in detail. Referring to FIG. 5, the wind speed and direction sensor 251 may include two pairs of transducers arranged such that each pair is opposed to each other. By comparing the number of ultrasonic pulses generated from the wind speed and direction sensor 251 transducers, the wind speed and wind direction can be observed.
풍속 및 풍향 센서(251)는 북측 변환기(251a)와, 남측 변환기(251b)가 서로 대향되게 배치되는 어느 한 쌍의 변환기(북측 변환기(251a)와 남측 변환기(251b))를 구성할 수 있다. The wind speed and direction sensor 251 can constitute a pair of converters (north converter 251a and south converter 251b) in which the north converter 251a and the south converter 251b are arranged so as to face each other.
풍속 및 풍향 센서(251)는 서로 대향되게 배치되는 다른 한 쌍의 변환기(동측 변환기(251c)와 서측 변환기(251d))를 구성할 수 있다. The wind speed and direction sensor 251 can constitute another pair of converters (the east side converter 251c and the west side converter 251d) arranged to face each other.
풍속 및 풍향 센서(251)는 북측 변환기(251a)에서 남측 변환기(251b)로 이어지는 초음파 펄스의 발생 회수를 측정한다. 그리고, 풍속 및 풍향 센서(251)는 남측 변환기(251b)에서 북측 변환기(251a)로 이어지는 펄스와 비교한다. The wind speed and direction sensor 251 measures the number of ultrasonic pulses generated from the north transducer 251a to the south transducer 251b. Then, the wind speed and direction sensor 251 compares the pulse from the south transducer 251b to the north transducer 251a.
그리고, 동일한 방법으로, 풍속 및 풍향 센서(251)는 동측 변환기(251c)와 서측 변환기(251d) 사이에 발생되는 초음파 펄스의 발생 회수를 측정 및 비교한다. Then, in the same manner, the wind speed and direction sensor 251 measures and compares the number of times of generation of the ultrasonic pulses generated between the east side converter 251c and the west side converter 251d.
예를 들어, 북풍이 부는 경우에, 북측 변환기(251a)에서 남측 변환기로(251b)로 향하는 펄스 횟수가 남측 변환기(251b)에서 북측 변환기(251b)로 향하는 펄스 횟수보다 더 많이 측정된다. 이 경우, 서측 변환기에서 동측 변환기로 향하는 펄스 횟수와, 동측 변환기에서 서측 변환기로 향하는 펄스 횟수는 거의 동일하게 측정될 것이다. For example, when a north wind blows, the number of pulses from the north converter 251a to the south converter 251b is measured more than the number of pulses from the south converter 251b to the north converter 251b. In this case, the number of pulses from the western transducer to the east-side transducer and the number of pulses from the east transducer to the west transducer will be measured approximately the same.
풍향과 풍속은, 동서남북의 네 방향으로 각각 배치된 변환기들(251a,251b,251c,251d)에서 발생되는 펄스 횟수의 차이를 연산함으로써, 풍향과, 풍속을 연산해낼 수 있다. 다만, 이러한 펄스횟수 및 펄스 값은 온도와는 무관한 것이다. The wind direction and the wind speed can be calculated by calculating the difference in the number of pulses generated in the converters 251a, 251b, 251c, and 251d arranged in the four directions of the north, south, south, east and west directions. However, the number of pulses and the pulse value are independent of the temperature.
그 다음, 풍속 및 풍향 센서부(251) 하측에 마련되는 복사 차폐부(252)는, 반사되어 들어오는 태양빛, 바람, 오염물 및 먼지 등으로부터 온습도 센서부(253)를 보호하기 위한 역할을 수행한다. 즉, 온습도 센서부(253)는 적어도 일부가 복사 차폐부(252)에 의하여 둘러싸이며, 도시된 바와 같이, 일부가 복사 차폐부(252) 하측으로 돌출되도록 배치될 수 있다. Next, the radiation shielding part 252 provided below the wind speed and direction sensor 251 serves to protect the temperature and humidity sensor part 253 from reflected sunlight, wind, contaminants, dust, and the like . That is, at least a part of the temperature / humidity sensor part 253 is surrounded by the radiation shielding part 252 and, as shown in the figure, a part of the temperature and humidity sensor part 253 may protrude downward from the radiation shielding part 252.
온습도 센서부(253)는 내장된 전자 장치가 보정값을 가지고 있으며, 상대습도, 온도 및 이슬점 정보를 디지털 신호로 변환하여 허브 박스 내의 통신선을 통하여 컨트롤러(400)로 전달될 수 있다. The temperature and humidity sensor 253 has a correction value and can convert the relative humidity, temperature, and dew point information into a digital signal, and can be transmitted to the controller 400 through a communication line in the hub box.
한편, 기상 정보 중 기압 정보는 허브 박스(254) 내에 위치한 기압 센서부에 의하여 측정될 수 있으며, 바람이나 비의 영향으로부터 기압 센서부를 보호하기 위하여 고어텍스 필터(Gore-Tex Vent)가 허브 박스(254)에 마련된다. On the other hand, the atmospheric pressure information in the weather information can be measured by the atmospheric pressure sensor unit located in the hub box 254, and the Gore-Tex vent can be installed in the hub box 254.
이러한 구성을 갖는 기상 관측 장비에 의하여 태양광 모듈에 의한 전기 에너지 변환 모니터링에 사용할 기상 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 즉, 태양광 모듈과 별개로 기상 관측 장비를 설치하여야 할 공간을 반드시 마련하여야 할 필요가 없게 된다.
The meteorological observation device having such a configuration can easily obtain the weather information to be used for the monitoring of the electrical energy conversion by the solar module. In other words, there is no need to provide a space for installation of the weather observation equipment separately from the solar module.
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 일사량계(230)와 기상 관측 모듈(250)이 태양광 모듈(100) 전면에 설치되는 것도 가능함은 물론이고, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다.It should be understood that the present invention is not limited to the above embodiments and that the solar radiation meter 230 and the weather observation module 250 may be installed on the entire surface of the solar module 100, Of course, various modifications are possible.
100: 태양광 모듈 105: 모듈 온도계
250: 기상 관측 모듈 300: 배터리
400: 컨트롤러
100: Solar module 105: Module thermometer
250: weather observation module 300: battery
400: controller

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 태양광 셀을 갖는 태양광 모듈과;
    풍속 및 풍향을 관측하기 위한 풍속 및 풍향 센서부와; 상기 풍속 및 풍향 센서부 하측에 마련되는 복사 차폐부와; 상기 복사 차폐부에 의하여 적어도 일부가 둘러싸이는 온습도 센서부와; 상기 풍속 및 풍향 센서부와 복사 차폐부와 온습도 센서부를 지지하는 모듈 서포터를 갖는 기상 관측 모듈과;
    상기 태양광 모듈의 전기 에너지가 충전되는 배터리와;
    상기 태양광 모듈에 마련되어 상기 태양광 셀의 온도를 측정하는 모듈 온도계와;
    상기 태양광 모듈을 관리하는 태양광 관리 시스템으로 상기 기상 관측 모듈의 감지 결과와 상기 모듈 온도계의 감지 결과를 전송하는 컨트롤러를 포함하는 기상 관측 장치.
    A solar module having at least one solar cell;
    A wind speed and a wind direction sensor unit for observing the wind speed and the wind direction; A radiation shield provided below the wind speed sensor and the wind direction sensor; A temperature and humidity sensor part at least partially surrounded by the radiation shielding part; And a module supporter for supporting the wind speed and wind direction sensor unit, the radiation shielding unit, and the temperature and humidity sensor unit;
    A battery charged with electric energy of the solar module;
    A module thermometer provided in the solar cell module for measuring a temperature of the solar cell;
    And a controller for transmitting the detection result of the weather observation module and the detection result of the module thermometer to a solar management system for managing the solar light module.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 서포터는 상기 풍속 및 풍향 센서부 및 온습도 센서부와 연결되는 마운팅 브라켓을 포함하는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    And the module supporter includes a mounting bracket connected to the wind speed and wind direction sensor unit and the temperature / humidity sensor unit.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마운팅 브라켓에 마련되고, 상기 풍속 및 풍향 센서부 및 온습도 센서부와 연결되는 전선이 수용되는 허브 박스를 더 포함하고,
    상기 허브 박스 내에는 기압 센서부가 마련되는 기상 관측 장치.
    3. The method of claim 2,
    And a hub box which is provided in the mounting bracket and accommodates electric wires connected to the wind speed and wind direction sensor unit and the temperature and humidity sensor unit,
    And an air pressure sensor unit is provided in the hub box.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 풍속 및 풍향 센서부는 각각의 쌍이 서로 대향하도록 배치된 두 쌍의 변환기를 포함하고,
    상기 변환기들로부터 발생되는 초음파 펄스의 횟수를 비교함으로써, 풍속 및 풍향을 관측하는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    The wind speed and direction sensor unit includes two pairs of transducers arranged such that each pair is opposed to each other,
    And comparing the number of ultrasonic pulses generated from the transducers, thereby observing the wind speed and the wind direction.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 온도계에 의하여 측정되는 상기 태양광 셀의 표면 온도와, 상기 온습도 센서부에서 감지된 온도의 차로부터 상기 태양광 셀의 발열량이 연산되는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    Wherein the calorific value of the solar cell is calculated from a difference between a surface temperature of the solar cell measured by the module thermometer and a temperature sensed by the temperature / humidity sensor.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 서포터는 상기 태양광 모듈에 설치된 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    And the module supporter is installed in the solar module.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기상 관측 모듈은 상기 태양광 모듈 중 상기 태양광 셀이 설치될 수 있는 영역에 배치되는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    Wherein the weather observing module is disposed in a region of the solar cell module where the solar cell can be installed.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 모듈은 내부에 공간이 형성된 프레임을 더 포함하고,
    상기 공간은 상기 태양광 셀이 위치하는 영역과, 상기 기상 관측 모듈이 위치하는 영역을 형성하는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    The solar module further includes a frame having a space therein,
    Wherein said space forms a region where said solar cell is located and an area where said weather observation module is located.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 셀이 위치하는 영역의 이외 영역에 위치하는 일사랑계를 더 포함하는 기상 관측 장치.
    The method according to claim 1,
    Wherein the solar cell is located in a region other than a region where the solar cell is located.
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CN108692832A (en) * 2018-05-24 2018-10-23 博为远方电气(北京)有限公司 A kind of indirect measurement method of direct air cooling system radiator tube fluid temperature
US10690807B2 (en) 2017-08-18 2020-06-23 Neo Mobile Technology Inc. Environmental sensor apparatus

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