KR20200110850A - Cleaning system for solar panel using drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명(Disclosure)은, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 넓은 영역에 설치된 다수의 태양광 패널을 용이하게 청소할 수 있으며, 정확한 위치의 클리닝 작업이 가능하며, 넓은 범위에 설치된 대량의 태양광 패널 클리닝 시간을 단축할 수 있는, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 관한 것이다.The present invention (Disclosure) relates to a solar panel cleaning system using a drone, and specifically, it is possible to easily clean a plurality of solar panels installed in a large area, cleaning work at an accurate location is possible, and installed in a wide range. It relates to a solar panel cleaning system using a drone that can shorten the cleaning time of a large amount of solar panels.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Here, background technology related to the present invention is provided, and these do not necessarily mean known technology (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
전국적으로 태양광발전 설치 업체는 8500여 곳에 달하고 있다. 태양광 발전의 핵심이 되는 태양광 패널은 넓은 면적을 요구하기 때문에, 대부분 인적이 드문 야산등에 설치되는 것이 일반적이다. There are over 8,500 solar power installation companies nationwide. Since the solar panel, which is the core of solar power generation, requires a large area, it is common to be installed in hills where most of the people are rare.
태양광 패널의 발전 특성은, 에너지원이 되는 태양광의 일조량에 비례한다. 그러나 태양광의 일조량이 충분하더라도, 태양광 패널 자체에 태양광 입사가 방해를 받으면, 발전 효율 하락은 불가피하다.The power generation characteristic of a solar panel is proportional to the amount of sunlight used as an energy source. However, even if the amount of sunlight is sufficient, if the incident of sunlight to the solar panel itself is hindered, a decrease in power generation efficiency is inevitable.
즉, 태양광 패널 상면에 먼지나 이물질, 오물 등이 쌓이면 발전 효율이 떨어지게 된다. That is, when dust, foreign matter, and dirt accumulate on the top surface of the solar panel, power generation efficiency decreases.
태양광 패널에 쌓인 이물질에 의해서, 하나의 패널을 구성하는 다수의 솔라셀이, 균일하지 못하게 발전하게 되면, 셀당 저항이 증가하여 발열현상이 발생한다. 따라서 태양광 패널의 상면에 쌓인 먼지 등의 이물질은 단지 발전 효율을 감소시키는데 그치지 않고, 솔라셀의 수명을 감소시키는 문제도 야기할 수 있다.When a number of solar cells constituting one panel generate unevenly due to foreign matter accumulated in the solar panel, the resistance per cell increases and a heat generation phenomenon occurs. Therefore, foreign matter such as dust accumulated on the upper surface of the solar panel may cause a problem of not only reducing power generation efficiency, but also reducing the lifespan of the solar cell.
종래의 태양광 패널 클리닝 방법은, 패널에 장착한 롤러를 이용하여 정기적으로 청소하거나, 가정용 청소용 로봇과 유사한 클리닝 로봇을 이용한다. The conventional solar panel cleaning method uses a cleaning robot similar to a household cleaning robot or regularly cleaning using a roller mounted on the panel.
그러나 패널에 장착된 롤러를 이용한 클리닝은, 태양광 패널에 고정적으로 설치됨으로써 작동이 용이하지 않으며, 개별 패널마다 반복적으로 설치되어야 하는 문제가 있다.However, cleaning using a roller mounted on a panel is not easy to operate because it is fixedly installed on a solar panel, and there is a problem that it must be repeatedly installed for each individual panel.
또한 클리닝 로봇을 이용한 태양광 패널 클리닝은, 넓은 면적에 대량으로 설치된 패널을 일일이 이동하며 클리닝 작업을 수행해야 하는 문제가 있다.In addition, solar panel cleaning using a cleaning robot has a problem in that a large amount of panels installed in a large area must be moved one by one to perform a cleaning operation.
본 발명(Disclosure)은, 넓은 영역에 설치된 다수의 태양광 패널을 용이하게 청소할 수 있는, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a solar panel cleaning system using a drone that can easily clean a plurality of solar panels installed in a wide area.
본 발명(Disclosure)은, GIS 기술을 이용하여 태양광 패널의 위치와 형상을 디지털 정보화함으로써, 정확한 위치의 클리닝 작업이 가능한, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention (Disclosure) is to provide a solar panel cleaning system using a drone capable of performing a precise location cleaning operation by digitally converting the location and shape of a solar panel using GIS technology.
본 발명(Disclosure)은, 복수의 채널을 통하여 복수의 드론봇을 동시에 가동함으로써, 넓은 범위에 설치된 대량의 태양광 패널 클리닝 시간을 단축할 수 있는, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.The present invention (Disclosure) is to provide a solar panel cleaning system using a drone that can shorten the cleaning time of a large amount of solar panels installed in a wide range by simultaneously operating a plurality of dronebots through a plurality of channels. The purpose.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Here, a summary of the present invention is provided, and this section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템은, 태양광 패널의 클리닝 위치를 포함하는 비행경로를 생성하는 경로생성부 및상기 비행경로를 송신하는 관제통신부를 포함하는 관제단; 및본체와, 상기 본체에 고정되는 양력을 발생하는 복수의 양력발생부와, 상기 본체의 하측에 배치되어 상기 태양광 패널 상에서 이동 수단을 제공하는 착륙이동부와, GPS 신호를 기반으로 하여 현재위치를 측정하는 위치측정부와, 상기 태양광 패널 표면의 불순물을 제거하는 클리닝부와 상기 비행경로를 수신하는 드론통신부 및 상기 현재위치를 기반으로 하여 상기 비행경로를 따라 비행하도록 상기 양력발생부를 제어하는 비행제어부를 포함하여, 상기 클리닝 위치의 상기 태양광 패널에 착륙하여 상기 태양광 패널 상면을 클리닝하는 드론봇;을 포함한다.In order to solve the above problems, a solar panel cleaning system using a drone according to one of the various aspects describing the present invention is a path for generating a flight path including a cleaning location of the solar panel A control terminal including a generator and a control communication unit for transmitting the flight path; And a main body, a plurality of lift generating units generating a lift fixed to the main body, a landing moving unit disposed under the main body to provide a means of movement on the solar panel, and a current position based on a GPS signal. A position measuring unit for measuring, and a cleaning unit for removing impurities on the surface of the solar panel, a drone communication unit for receiving the flight path, and controlling the lift generating unit to fly along the flight path based on the current position. Including a flight control unit, a drone bot that lands on the solar panel at the cleaning position and cleans the upper surface of the solar panel.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 드론봇은, 상기 본체의 자세를 측정하여 상기 본체의 기울기 정보를 생성하는 자세측정센서 및 기울기 정보를 기반으로 하여 상기 양력이 비대칭성을 갖도록 상기 양력발생부를 제어하여 상기 본체를 경사진 상기 태양광 패널 상면에 착륙 및 이륙시키는 이착륙제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of several aspects describing the present invention, the drone bot measures the attitude of the main body and generates tilt information of the main body. And a take-off and landing control unit for landing and taking off on the upper surface of the solar panel inclined by controlling the lift generating unit so that the lift force has asymmetry based on the tilt information.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 착륙이동부는, 한 쌍의 무한궤도트랙을 포함하는 궤도주행장치 구조인 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of the various aspects describing the present invention, the landing moving part is characterized in that the orbital driving device structure includes a pair of caterpillar tracks. do.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 클리닝부는, 회전형 브러쉬인 것을 특징으로 한다. In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of the various aspects describing the present invention, the cleaning unit is characterized in that it is a rotary brush.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 관제단은, GIS(지리 정보 시스템, Geographic Information System) 분석기법으로 상기 태양광 패널의 위치 및 형상 정보를 생성하는 지리정보를 더 포함하여, 상기 경로생성부는, 상기 위치 및 형상 정보를 기반으로 하여 상기 비행경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of the various aspects describing the present invention, the control unit is a GIS (Geographic Information System) analysis method of the solar panel. Further comprising geographic information for generating location and shape information, the route generation unit is characterized in that to generate the flight route based on the location and shape information.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 드론봇은, 비행시 지면 이미지를 획득하는 지면영상획득부를 더 포함하고, 상기 드론통신부는 상기 지면 이미지와 상기 현재위치를 매칭하여 상기 관제통신부로 송신하며, 상기 지리정보부는, 상기 지면 이미지 및 상기 현재위치를 기반으로 하여 상기 위치 및 형상 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of several aspects describing the present invention, the drone bot further includes a ground image acquisition unit for acquiring a ground image during flight, and the drone communication unit The ground image and the current location are matched and transmitted to the control communication unit, and the geographic information unit generates the location and shape information based on the ground image and the current location.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 지면영상획득부는, 고해상도 카메라 또는 라이다(Lidar, Light Detection And Ranging)를 이용한 지형 측정장치중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of the various aspects describing the present invention, the ground image acquisition unit measures the terrain using a high-resolution camera or Lidar (Light Detection And Ranging). It is characterized in that it is any one of the devices.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 지면영상획득부는, 열화상 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of the various aspects describing the present invention, the ground image acquisition unit is characterized in that it further comprises a thermal imaging camera.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 위치측정부는, RTK(Real Time Kinematic) GPS 방식을 이용하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to one of the various aspects describing the present invention, the location measurement unit is characterized by using a Real Time Kinematic (RTK) GPS method.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서, 상기 관제통신부는, 사용 가능한 복수의 채널을 이용하며, 상기 드론통신부는, 상기 복수의 채널중 어느 하나를 이용하여 통신하는 것을 특징으로 한다.In the solar panel cleaning system using a drone according to any one of several aspects describing the present invention, the control communication unit uses a plurality of available channels, and the drone communication unit includes the plurality of channels. It characterized in that the communication using any one of.
본 발명에 따르면, 착륙면의 불순물을 제거할 수 있는 클리닝부를 장착한 드론봇을 이용함으로써, 넓은 영역에 설치된 다수의 태양광 패널을 용이하게 청소할 수 있다. According to the present invention, by using a drone bot equipped with a cleaning unit capable of removing impurities from a landing surface, it is possible to easily clean a plurality of solar panels installed in a large area.
본 발명에 따르면, GIS 기술을 이용하여 태양광 패널의 위치와 형상을 디지털 정보화함으로써, 정확한 위치의 클리닝 작업이 가능하다. According to the present invention, by using GIS technology to digitalize the location and shape of a solar panel, it is possible to perform a cleaning operation of an accurate location.
본 발명에 따르면, 복수의 채널을 통하여 복수의 드론봇을 동시에 가동함으로써, 넓은 범위에 설치된 대량의 태양광 패널 클리닝 시간을 단축할 수 있다.According to the present invention, by simultaneously operating a plurality of dronebots through a plurality of channels, it is possible to shorten the cleaning time of a large amount of solar panels installed in a wide range.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 작동을 설명하는 블럭도.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 포함되는 드론봇의 일 실시형태를 도면.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 포함되는 드론봇이 태양광 패널에 착륙하는 상황을 설명하는 도면.1 is a block diagram illustrating the operation of a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention.
2 to 3 are views showing an embodiment of a drone bot included in a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention.
4 to 7 are views for explaining a situation in which a drone bot included in a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention lands on a solar panel.
이하, 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment implementing a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다. However, the intrinsic technical idea of the present invention cannot be said to be limited by the embodiments to be described below, and the intrinsic technical idea of the present invention is given below by a person skilled in the art. It turns out to cover the range that can be easily proposed by a method of substitution or change of the embodiment described in FIG.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다. In addition, since the terms used below are selected for convenience of description, in grasping the intrinsic technical idea of the present invention, it is not limited to the dictionary meaning and is appropriately interpreted as a meaning consistent with the technical idea of the present invention. Should be.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 작동을 설명하는 블럭도이며, 도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 포함되는 드론봇의 일 실시형태를 도면이다.1 is a block diagram illustrating an operation of a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention, and FIGS. 2 to 3 are an implementation of a drone bot included in a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention. The form is a drawing.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 태양광 패널 클리닝 시스템은, 관제단(100) 및 드론봇(200)을 포함한다.1 to 3, the solar panel cleaning system according to the present embodiment includes a
관제단(100)은 경로생성부(120) 및 관제통신부(110)를 포함한다. 경로생성부(120)는, 태양광 패널(1)의 클리닝 위치를 포함하는 비행경로(121)를 생성한다. 관제통신부(110)는 사용 가능한 복수의 채널을 이용하여 비행경로(121)를 송신하여, 후술하는 드론통신부(210)와 통신한다.The
드론봇(200)은, 본체와 양력발생부(230)와 착륙이동부(280)와 위치측정부(240)와 클리닝부(290)와 드론통신부(210) 및 비행제어부(220)를 포함한다.The
본체는 드론봇(200)의 골격을 형성하며, 양력발생부(230)와 착륙이동부(280)와 위치측정부(240)와 클리닝부(290) 및 드론통신부(210)가 장착된다.The body forms the skeleton of the
양력발생부(230)는, 본체에 고정되어 양력을 발생하며 바람직하게는 복수의 양력발생부(230)가 본체의 서로 다른 수평 위치에 배치된다. 양력발생부(230)는 프로펠러의 회전력에 의해 양력을 발생할 수 있다. The
착륙이동부(280)는 상기 본체의 하측에 배치되어 상기 태양광 패널 상에서 이동 수단을 제공한다. 착륙이동부(280)는 바람직하게는 한 쌍의 무한궤도트랙을 포함하는 궤도주행장치 구조이다. 또한, 무한궤도트랙은 마찰계수가 크며 탄성 재질을 사용하며, 외면은 V 형상의 요철면을 형성한다.The
위치측정부(240)는, GPS 신호를 기반으로 하여 드론봇(200)의 현재위치(241)를 측정한다.The
클리닝부(290)는, 태양광 패널(1) 표면의 불순물을 제거한다. 클리닝부(290)는, 바람직하게는 회전형 브러쉬이며, 궤도주행장치 구조의 착륙이동부(280) 전방 및 후방에 배치된다. The
드론통신부(210)는, 관제단(100)에서 생성된 비행경로(121)를 수신한다. The
비행제어부(220)는, 현재위치(241)를 기반으로 하여 비행경로(121)를 따라 비행하도록 상기 양력발생부(230)를 제어한다.The
본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템은, 드론봇(200)이 관제단에서 생성된 비행경로(121)를 따라 이동하며, 클리닝 위치의 태양광 패널(1)에 착륙하여, 태양광 패널(1) 상면을 클리닝 한다. In the solar panel cleaning system using a drone according to the present invention, the
드론봇(200)이 태양광 패널에 착륙하면, 회전형 브러쉬 구조의 클리닝부(290)는 궤도주행장치의 회전 방향과 반대 방향으로 회전한다. 태양광 패널(1)은 수광되는 광량을 극대화하기 위하여, 태양의 고도에 맞춰 특정한 각도로 기울어져 설치된다. When the
드론봇(200)이 태양광 패널(1)의 기울어진 방향으로 이동하며, 회전형 브러쉬가 궤도주행장치의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하면, 태양광 패널(1) 상면의 불순물을 패널 하측으로 용이하게 제거할 수 있다.When the
또한, 상술한 바와 같이 관제단(100)의 관제통신부(110)는 복수의 채널을 이용함으로써, 복수의 드론봇(200)를 동시에 작동시킬 수 있다. 서로 다른 복수의 드론봇(200)은, 서로 다른 비행경로(121)를 따라 비행하며 클리닝 작업을 수행할 수 있다. 이렇게 복수의 드론봇(200)을 동시에 작동시킴으로써, 대량의 태양광 패널(1)이 설치된 대단위 태양광 발전소에서, 클리닝 작업의 소요 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.In addition, as described above, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서 관제단(100)은, 태양광 패널(1)의 위치 및 형상 정보(131)를 생성하는 지리정보를 더 포함할 수 있다. 또한 경로생성부(120)는, 생성된 태양광 패널(1)의 위치 및 형상정보를 기반으로 하여 비행경로(121)를 생성할 수 있다. 이때 지리정보부(130)는, GIS(지리 정보 시스템, Geographic Information System) 분석기법을 이용하여 태양광 패널(1)의 위치 및 형상정보를 생성한다. In addition, in the solar panel cleaning system using a drone according to an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에서 드론봇(200)은, 비행중에 지면의 이미지를 획득하는 지면영상획득부(270)를 더 포함할 수 있다. 드론통신부(210)는 지면 이미지(271)와 현재위치(241)를 매칭하여 관제통신부(110)로 송신한다. 지리정보부(130)는, 지면 이미지(271) 및 현재위치(241)를 기반으로 하여 위치 및 형상 정보(131)를 생성한다. In addition, in the solar panel cleaning system using a drone according to an embodiment of the present invention, the
즉, 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템은, 드론봇(200)을 이용하여, 넓은 면적에 설치된 태양광 패널(1)을 포함하는 지면 이미지(271)를 획득함으로써, 태양광 패널(1)의 위치 및 형상을 GIS 분석기법으로 디지털 정보화 할 수 있다.That is, the solar panel cleaning system using a drone according to the present invention uses the
또한, 지면영상획득부(270)는, 고해상도 카메라 또는 라이다(Lidar, Light Detection And Ranging)를 이용한 지형 측정장치중 어느 하나1일 수 있다.In addition, the ground
또한, 지면영상획득부(270)는, 열화상 카메라를 더 포함함으로써, 드론봇(200)이 클리닝 작업을 위해 비행경로(121)를 비행할 때, 태양광 패널(1)의 발열 상태를 모니터링 할 수 있다. In addition, the ground
또한, 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템의 일 실시예에서 위치측정부(240)는, RTK(Real Time Kinematic) 항법 모드로 세팅되어 RTK 측량 기법을 이용할 수 있다. 따라서 일반적인 GPS를 이용한 위치 측정에서 발생하는 오차를 최소화할 수 있다.In addition, in an embodiment of the solar panel cleaning system using a drone according to the present invention, the
본 발명의 일 실시형태에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 포함되는 드론봇(200)은, 자세측정센서(260) 및 이착륙제어부(250)를 더 포함할 수 있다. The
자세측정센서(260)는 본체의 자세를 측정하여 본체의 기울기정보(261)를 생성한다. 자세측정센서(260)는 바람직하게는 3축 또는 6축 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다.The
이착륙제어부(250)는, 기울기정보(261)를 기반으로 하여 양력이 비대칭성을 갖도록 양력발생부(230)를 제어한다. 양력발생부(230)에서 발생하는 양력이 비대칭성을 가지므로써, 본체를 경사진 태양광 패널(1) 상면에 용이하게 이착륙시킬 수 있다. The take-off and
복수의 양력발생부(230)를 갖는 드론봇(200)은, 다수개의 프로펠러가 회전하며 양력을 발생한다. 다수개의 프로펠러가 모두 동일한 양력을 발생하면, 드론봇(200)의 본체는 수평을 유지하며, 외력이 인가되지 않으면, 수평위치가 고정될 수 있다. In the
다수개의 프로펠러에 의한 양력이 동일하지 않으면, 양력의 불균형이 발생한다. 양력 불균형은 드론봇(200) 본체를 특정한 각도로 기울이며, 이때, 드론봇(200)은 기울어진 방향으로 이동할 수 있다. If the lift by multiple propellers is not the same, an imbalance in lift occurs. The lift imbalance tilts the body of the
일반적인 드론은, 수평위치의 이동을 위해서 본체를 기울이며, 특정한 수평위치를 유지하기 위해서는 본체의 수평을 유지하여야 한다.In general drones, the main body is tilted to move in a horizontal position, and in order to maintain a specific horizontal position, the main body must be kept horizontal.
일반적인 드론을 이용하여 경사면에 착륙할 때, 본체의 기울어짐이 감지되면, 기울어진 방향의 양력발생부(230)의 양력을 강화하여 기울어짐을 방지한다. 따라서 정상적인 착륙이 불가능하다. 만일 착륙시 모든 양력발생부(230)의 양력 발생 작동을 중지하면, 경사면의 착륙지점에 충격을 가하여 손상이 발생할 수 있으며, 또는 경사면의 경사각이 클 경우에는 드론이 추락하는 경우가 발생할 수 있다.When landing on an inclined surface using a general drone, when the inclination of the main body is detected, the inclination is prevented by enhancing the lift force of the
본 발명에 따른 클리닝 시스템의 드론봇(200)은, 항상 기울어져 설치되어있는 태양광 패널(1)에 착륙하여야 클리닝 작업을 수행한다. 태양광 패널(1)은 입사되는 태양광의 양에 따라서 발전효율 및 발전량이 결정된다. 태양광 패널(1) 상면의 불순물을 제거하는 클리닝 작업이 중요한 이유가 바로 이것이다. The
클리닝 작업을 위해서 태양광 패널(1) 상면에 착륙하는 드론봇(200)이, 이착륙과정에서 태양광 패널(1) 상면에 충격을 가하거나, 기타 사고가 발생하면, 태양광 패널(1) 상면에 불가역적인 손상을 입힐 수 있다. When the
본 발명에 따른 드론봇(200)은, 기울어진 태양광 패널(1) 상면에, 클리닝 위치인 착륙지점에서 벗어나지 않으며, 흠집이나 손상이 발생하지 않도록 착륙해야 한다. The
이착륙제어부(250)는 드론봇(200)의 착륙이동부(280)의 하면 일측이 기울어진 태양광 패널(1) 상면에 최초 접촉하고, 본체가 기울어져 착륙이동부(280)의 하면 타측까지 태양광 패널(1) 상면에 접촉할때까지, 본체의 기울기정보(261)에 따라 양력발생부(230)에서 발생하는 양력이 배대칭성을 유지하도록 한다. The take-off and
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템에 포함되는 드론봇이 태양광 패널에 착륙하는 상황을 설명하는 도면이다. 4 to 7 are views for explaining a situation in which a drone bot included in a solar panel cleaning system using a drone according to the present invention lands on a solar panel.
우선 도 4를 참조하면, 이착륙제어부(250)는, 태양광 패널(1)에 최초 접하는 방향의 양력발생부(230-2)의 양력을 감소시키거나 작동을 정지한다. 반면에 도 4 내지 도 6을 참조하면, 태양광 패널(1)과의 이격거리가 길게 남아 있는 방향의 양력발생부(230-1)의 양력 감소는 느린 속도로 감소시킨다. 이때 기울기 정보(261)를 기반으로 하여, 양력발생부(230-1)의 양력 감소량에 따른 본체(201)의 기울기 변화를 감지한다. 양력발생부(230-1)의 양력이 감소함에 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 착륙이동부(280) 하면 전체가 태양광 패널(1)의 상면과 완전히 접함으로써, 드론봇(200)이 패널 상면에 연착륙할 수 있다. First, referring to FIG. 4, the take-off and
100 관제단
110 관제통신부
120 경로생성부
121 비행경로
130 지리정보부
131 패널위치 형상
200 드론봇
210 드론통신부
220 비행제어부
230 양력발생부
240 위치측정부
241 현재위치
250 이착륙제어부
260 자세측정센서
261 기울기정보
270 지면영상획득부
271 지면이미지
280 착륙이동부
290 크리닝부100 control team
110 Ministry of Control and Communication
120 path generator
121 Flight Path
130 Geographic Information Department
131 Panel position shape
200 dronebots
210 Drone Communication Department
220 flight control unit
230 Lift generator
240 Position measurement unit
241 Current location
250 Take-off and landing control
260 attitude sensor
261 Tilt information
270 Paper Image Acquisition Department
271 Paper Image
280 Landing Movement
290 cleaning department
Claims (2)
본체와, 상기 본체에 고정되는 양력을 발생하는 복수의 양력발생부와, 상기 본체의 하측에 배치되어 상기 태양광 패널 상에서 이동 수단을 제공하는 착륙이동부와, GPS 신호를 기반으로 하여 현재위치를 측정하는 위치측정부와, 상기 태양광 패널 표면의 불순물을 제거하는 클리닝부와 상기 비행경로를 수신하는 드론통신부 및 상기 현재위치를 기반으로 하여 상기 비행경로를 따라 비행하도록 상기 양력발생부를 제어하는 비행제어부를 포함하여, 상기 클리닝 위치의 상기 태양광 패널에 착륙하여 상기 태양광 패널 상면을 클리닝하는 드론봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템.A control terminal including a path generator for generating a flight path including a cleaning position of the solar panel and a control communication unit for transmitting the flight path; And
The main body, a plurality of lift generating units that generate lift fixed to the main body, a landing moving unit disposed under the main body to provide a means of movement on the solar panel, and a current location based on a GPS signal A position measuring unit to measure, a cleaning unit to remove impurities from the surface of the solar panel, a drone communication unit to receive the flight path, and a flight to control the lift generation unit to fly along the flight path based on the current position Including a control unit, a drone bot that lands on the solar panel at the cleaning position and cleans the upper surface of the solar panel; a solar panel cleaning system using a drone.
상기 드론봇은,
상기 본체의 자세를 측정하여 상기 본체의 기울기 정보를 생성하는 자세측정센서 및 기울기 정보를 기반으로 하여 상기 양력이 비대칭성을 갖도록 상기 양력발생부를 제어하여 상기 본체를 경사진 상기 태양광 패널 상면에 착륙 및 이륙시키는 이착륙제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론을 이용한 태양광 패널 클리닝 시스템.
The method according to claim 1,
The dronebot,
Landing on the upper surface of the solar panel inclined the main body by controlling the lift generating unit so that the lift has asymmetry based on the tilt information and a posture measuring sensor that measures the posture of the main body And a take-off and landing control unit for taking off. A solar panel cleaning system using a drone.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113231421A (en) * | 2021-04-23 | 2021-08-10 | 武汉佑达信科技有限公司 | Rotor type photovoltaic panel cleaning robot |
CN113953252A (en) * | 2021-10-26 | 2022-01-21 | 湖南省斯盛新能源有限责任公司 | Photovoltaic board flight cleaning device of clean angle of convenient regulation |
WO2022113087A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Efix Aviation Ltd | Rotorcraft |
KR102487531B1 (en) * | 2022-10-14 | 2023-01-11 | (주)드림엔지니어링 | Photovoltaic panel washing device of photovoltaic generator |
-
2019
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WO2022113087A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Efix Aviation Ltd | Rotorcraft |
CN113231421A (en) * | 2021-04-23 | 2021-08-10 | 武汉佑达信科技有限公司 | Rotor type photovoltaic panel cleaning robot |
CN113953252A (en) * | 2021-10-26 | 2022-01-21 | 湖南省斯盛新能源有限责任公司 | Photovoltaic board flight cleaning device of clean angle of convenient regulation |
KR102487531B1 (en) * | 2022-10-14 | 2023-01-11 | (주)드림엔지니어링 | Photovoltaic panel washing device of photovoltaic generator |
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