KR20220146765A - 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 발전 같은 신재생에너지 상태 진단 시스템으로, 더욱 구체적으로는 열화상 카메라 및 실화상 카메라를 탑재한 드론을 활용하여 신재생에너지 의 상태를 진단할 수 있는 시스템 및 그 상태 진단 방법에 관한 것이다.
본 발명은 드론부(100), 관리 서버(200)를 포함하여 구성되어 있되,
상기한 드론부(100)는 본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 관리 서버(200)는 세팅입력부(210), 상태진단부(220)를 포함하여 구성되어 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 관리 서버(200)의 상태진단부(220)는 이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 이용하되,
점검할 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정(1과정),
드론부(100)를 이용하여 태양광 발전소 전체를 시험 비행하는 과정(2과정),
태양광 발전소의 태양광 모듈(310)에 대한 측정할 위치 포인트를 설정하여 운행하도록 하는 과정(3과정),
태양광 발전소 전체를 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 촬영한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지를 취득하는 과정(4과정),
관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.(5과정)
드론부(100)에 대한 드론 촬영시의 고도, 각도, 위치, 시간 등을 설정하여 상기한 5과정에서 촬영하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 비교하여 최적의 조건을 선정하여 해당 점검 태양광 발전소에 맞게 세팅하는 과정(6과정),
상기한 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 상기한 6과정의 세팅 조건으로 다른 온도 측정 기기로 측정하는 과정을 수행하여 태양광 모듈(310)의 결함 부분의 온도를 정확히 획득하는 과정(7과정),
상기의 7과정에서 다른 온도 측정 기기로 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나면 6과정의 세팅 과정으로 다시 돌아가서 세팅하는 과정(8과정),
상기한 8과정의 다른 온도 측정 기기로 결함이 있는 태양광 모듈(310)을 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나지 않은 경우 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건을 세팅하는 과정(9과정),
을 포함하는 신재생에너지 상태 진단 방법을 제공한다.
본 발명은 드론부(100), 관리 서버(200)를 포함하여 구성되어 있되,
상기한 드론부(100)는 본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 관리 서버(200)는 세팅입력부(210), 상태진단부(220)를 포함하여 구성되어 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 관리 서버(200)의 상태진단부(220)는 이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 이용하되,
점검할 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정(1과정),
드론부(100)를 이용하여 태양광 발전소 전체를 시험 비행하는 과정(2과정),
태양광 발전소의 태양광 모듈(310)에 대한 측정할 위치 포인트를 설정하여 운행하도록 하는 과정(3과정),
태양광 발전소 전체를 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 촬영한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지를 취득하는 과정(4과정),
관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.(5과정)
드론부(100)에 대한 드론 촬영시의 고도, 각도, 위치, 시간 등을 설정하여 상기한 5과정에서 촬영하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 비교하여 최적의 조건을 선정하여 해당 점검 태양광 발전소에 맞게 세팅하는 과정(6과정),
상기한 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 상기한 6과정의 세팅 조건으로 다른 온도 측정 기기로 측정하는 과정을 수행하여 태양광 모듈(310)의 결함 부분의 온도를 정확히 획득하는 과정(7과정),
상기의 7과정에서 다른 온도 측정 기기로 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나면 6과정의 세팅 과정으로 다시 돌아가서 세팅하는 과정(8과정),
상기한 8과정의 다른 온도 측정 기기로 결함이 있는 태양광 모듈(310)을 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나지 않은 경우 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건을 세팅하는 과정(9과정),
을 포함하는 신재생에너지 상태 진단 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 태양광 발전 같은 신재생에너지 상태 진단 시스템으로, 더욱 구체적으로는 열화상 카메라 및 실화상 카메라를 탑재한 드론을 활용하여 신재생에너지 의 상태를 진단할 수 있는 시스템 및 그 상태 진단 방법에 관한 것이다.
최근 천연자원의 고갈과 화력 및 원자력 발전에 대한 환경 및 안정성 등의 문제가 이슈화되면서 대표적인 환경 친화적 그린 에너지인 태양광 발전, 풍력 발전 등과 같은 신재생에너지에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
특히, 태양광 발전은 무한하고 청정에너지라는 관점에서 상당히 각광을 받으며 차량, 주거용 발전 및 가로등뿐만 아니라 계통선과 원거리에 떨어져 있는 무인등대, 시계탑, 통신장비 등 매우 다양하게 활용되고 있다. 이와 같은 태양광 발전에 이용되는 태양전지는 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로, 이는 출력이 매우 작기 때문에 통상 소정의 출력을 갖도록 여러개의 태양전지를 직렬로 연결한 태양전지 모듈을 구성하여 사용한다. 또한, 태양전지 모듈은 태양광 발전을 통해 얻고자 하는 출력에 따라 직렬, 병렬 또는 직 병렬로 연결되어 태양광 스트링이나 태양광 어레이 형태로 사용된다. 태양광 어레이는 복수의 태양광 스트링을 병렬로 배열하여 연결한 것에 대응한다.
이와 같은 태양광 어레이를 어떻게 효과적으로 유지관리하고 제어할 것인가가 태양광 발전의 효율에 큰 영향을 미치므로, 태양광 어레이의 효과적인 유지관리 및 제어는 태양광 발전에 있어서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 즉, 태양전지의 수명은 일반적으로 20년이라고 하지만, 고장이 발생한 경우에는, 장기간에 걸쳐 큰 전력손실을 초래하기 때문에 신속한 시스템 보수와 점검이 중요하다.
즉, 이러한 태양광 패널은 태양광을 통해 전력을 생성하므로 야외에 설치되어야 하며, 이로 인해 각종 악천 후의 환경에 노출되어 태양광 패널의 운용 과정에서 손상으로 인한 불량이 발생할 수 있다.
예를 들어 태양광 패널에 충격이 가해져서 발생하는 불량, PID 및 접지, 접속반 연결 부분에서 발생하는 불량, 바이패스 다이오드나 셀의 열화로 인한 불량 등이 있는데, 이들은 육안이나 출력 전력량으로 문제를 확인하기 어렵다.
또한, 태양광 패널은 대용량의 전력을 생성하기 위해 다수의 태양광 패널이 운용되며, 이로 인해 불량이 발생한 태양광 패널의 개수가 누적되면 발전 효율이 크게 떨어지게 되므로, 이러한 불량이 발생한 태양광 패널을 신속 하게 검출하여 유지보수가 이루어지도록 지원하는 것이 필요하다.
태양광 패널에 대한 기존의 유지보수 방법으로 유지보수 인력이 열화상 카메라를 직접들고 1장씩 촬영을 하는 방법이 있는데, 이 경우 태양광 모듈을 가까이서 정확하게 볼 수 있는 장점은 있지만 촬영에 많은 시간과 비용이 소요된다.
특히, 태양광 모듈 촬영이 적합한 600KW/㎡의 일사량이 발생하는 조건에서 촬영을 하려면 더 많은 인력과 기간이 필요하다. 또한, 전체 모듈에 대한 전문가의 점검에 더 많은 시간이 소요되며, 스트링(String) 혹은 어레이(array) 단위의 전체적인 문제점은 확인이 어렵다.
또한, 이러한 유지보수 인력을 통한 유지보수 방법의 경우에는 지붕등 건물에 설치된 태양광 패널 점검 및 수상 태양광 패널을 점검하기는 접근이 어려워 더욱 비용이 증가된다.
관련된 선행기술로 등록특허 10-1742598(열화상 카메라를 이용한 태양광 발전설비의 원격 감시 장치, 이하 선행기술)를 제시한바 있다.
본 발명은 신재생에너지인 태양광 발전 설비의 상태진단을 위해 열화상카메라를 이용한 드론을 이용하여 태양광 모듈의 결함을 감지할 수 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법을 제공하고자 한다.
특히, 기존의 모니터링 시스템이 인버터 정보(현재발전량, 누적발전량, 고장상태, 전압, 전류, 출력 등)만 표출했으나, 본 발명은 상태 진단 시스템을 접목하여 태양광 모듈 정보 파악으로 정확한 고장 원인과 그에 따른 대응방안을 수립할 수 있는 장점이 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,
드론부(100), 관리 서버(200)를 포함하여 구성되어 있되,
상기한 드론부(100)는 본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 관리 서버(200)는 세팅입력부(210), 상태진단부(220)를 포함하여 구성되어 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 관리 서버(200)의 상태진단부(220)는 이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 이용하되,
점검할 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정(1과정),
드론부(100)를 이용하여 태양광 발전소 전체를 시험 비행하는 과정(2과정),
태양광 발전소의 태양광 모듈(310)에 대한 측정할 위치 포인트를 설정하여 운행하도록 하는 과정(3과정),
태양광 발전소 전체를 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 촬영한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지를 취득하는 과정(4과정),
관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.(5과정)
드론부(100)에 대한 드론 촬영시의 고도, 각도, 위치, 시간 등을 설정하여 상기한 5과정에서 촬영하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 비교하여 최적의 조건을 선정하여 해당 점검 태양광 발전소에 맞게 세팅하는 과정(6과정),
상기한 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 상기한 6과정의 세팅 조건으로 다른 온도 측정 기기로 측정하는 과정을 수행하여 태양광 모듈(310)의 결함 부분의 온도를 정확히 획득하는 과정(7과정),
상기의 7과정에서 다른 온도 측정 기기로 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나면 6과정의 세팅 과정으로 다시 돌아가서 세팅하는 과정(8과정),
상기한 8과정의 다른 온도 측정 기기로 결함이 있는 태양광 모듈(310)을 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나지 않은 경우 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건을 세팅하는 과정(9과정),
을 포함하는 신재생에너지 상태 진단 방법을 제공한다.
종래의 모니터링 시스템이 인버터 정보(현재발전량, 누적발전량, 고장상태, 전압, 전류, 출력 등)만 표출했으나, 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법은 상태진단 시스템을 접목하여 태양광 모듈 정보 파악으로 정확한 고장 원인과 그에 따른 대응방안을 수립할 수 있는 효과가 나타난다.
또한, 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법은 태양광발전소의 태양광모듈의 이상 상태일 경우의 정형화된 형태의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 기설정한 후 점검시에 측정된 태양광발전소의 태양광모듈의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 이와 대비하여 판단함으로써 태양광 모듈의 이상 상태를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 효과가 나타난다.
또한 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법은 열화상 이미지만으로 정확한 상태 진단이 불가한 경우 또는 정확한 상태 진단을 파악하기 위하여 동시 촬영한 실화상 카메라부의 실화상 영상과 비교하여 검토하게 하는 기능이 수행되어 태양광 모듈 의정확한 고장 원인을 점검할 수 있는 효과가 나타난다.
도 1은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 드론부의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 열화상 카메라부의 구성도.
도 3b는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 실화상 카메라부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 GPS 제어부의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 관리 서버의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 구성도.
도 6b 내지 도 6f는 본 발명에 따라 촬영된 태양광발전소의 태양광모듈에 대한 열화상 이미지들.
도 6g는 본 발명에 따라 촬영된 태양광발전소의 태양광모듈에 대한 실화상 이미지들.
도 7은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 패턴모듈부 구성의 일실시 예.
도 8은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템에서 태양광 모듈의 이상 여부를 판단하고 그에 대한 결과를 모니터에 출력하는 것을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템을 이용한 신재생에너지 상태 진단 방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 드론부의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 열화상 카메라부의 구성도.
도 3b는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 실화상 카메라부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 GPS 제어부의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 관리 서버의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 구성도.
도 6b 내지 도 6f는 본 발명에 따라 촬영된 태양광발전소의 태양광모듈에 대한 열화상 이미지들.
도 6g는 본 발명에 따라 촬영된 태양광발전소의 태양광모듈에 대한 실화상 이미지들.
도 7은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템의 패턴모듈부 구성의 일실시 예.
도 8은 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템에서 태양광 모듈의 이상 여부를 판단하고 그에 대한 결과를 모니터에 출력하는 것을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템을 이용한 신재생에너지 상태 진단 방법의 순서도.
본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)으로서 드론부(100), 관리 서버(200)를 포함하여 구성되어 있다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 드론부(100)는 본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명의 드론부(100)는 원격 또는 자동으로 제어되어 비행을 하여 신재생에너지인 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)을 열화상과 실화상으로 촬영하여 관리 서버(200)로 전송하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 드론부(100)는 MCU, CPU 등의 정보처리장치, 메모리, RAM, ROM, 정보 송수신 장치 등의 하드웨어 및 이에 탑재된 응용 프로그램이 구성되어 있어서 드론 기능 수행 및 하기할 제어부의 기능을 수행하게 된다.
본 발명의 상기한 본체부(101)는 드론부(100)의 외형을 형성하며 각 구성을 탑재하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명의 기술적 특징은 열화상 카메라부(110)가 탑재되어 신재생에너지인 태양광발전소의 태양광모듈에 대하여 열화상을 촬영하여 태양광모듈의 이상여부를 판단하게 하는 기능을 수행하는 점이다.
특히 기존의 모니터링 시스템이 인버터 정보(현재발전량, 누적발전량, 고장상태, 전압, 전류, 출력 등)만 표출했으나, 본 발명은 상태진단 시스템을 접목하여 태양광 모듈 정보 파악으로 정확한 고장 원인과 그에 따른 대응방안을 수립할 수 있는 장점을 가지게 된다.
본 발명의 열화상 카메라부(110)는 피사체에서 방사하는 열에너지를 적외선 파장 등으로 검출해 촬영된 공간 내의 열(온도) 분포를 측정하는 카메라를 말한다.
또한 열화상 카메라부(110)는 온도 차에 의한 이미지를 생성하고, 또한, 절대온도 0K 이상의 모든 물체는 적외선을 자체적으로 발생하기 때문에 온도 분포 차에 의해 피사체(사람 또는 사물)의 형상을 획득할 수 있다.
이와 같이 획득된 열화상 카메라부에서 촬영된 피사체인 태양광 모듈의 온도를 적외선 영상으로 측정하게 된다.
도 3에서 보는 것처럼, 열화상 카메라부(110)는 열화상 렌즈부(111), MCU, CPU 등의 정보처리장치(112)가 구비되고, 이와 같이 촬영된 영상 정보를 저장하는 메모리부(113)와 이를 전송하는 전송 장치(114)가 부가 구성되어 있다.
본 발명의 열화상 카메라부(110)에서 촬영된 정보는 판단운용부(115)에 제공되게 된다.
본 발명의 판단운용부(115)는 이와 같이 열화상 카메라부(110)에서 취득한 영상 정보 및 이를 통하여 온도(T)를 측정할 수 있게 된다.
상기한 열화상 카메라부(110)에서 취득한 영상 정보를 통하여 측정한 온도(T)는 아래의 피사체와의 거리에 대하여 보정한 온도를 사용할 수도 있어 더욱 피사체의 정확한 온도의 측정이 가능하게 된다,
본 발명의 상기한 열화상 카메라부(110)는 거리센서부(116)가 부가될 수 있어 피사체와의 거리를 측정할 수 있는 기능이 부가되어 있다.
상기한 거리센서부(116)는 파장, 초음파 등의 파장을 피사체에 투사하고 피사체에서 다시 반사되는 파장을 감지하여 거리를 측정할 수 있는 장치 등을 의미한다.
또한 본 발명은 상기한 바와 같이 열화상 카메라부(110)의 거리센서부(116)에서 제공하는 거리정보(카메라와 피사체와의 거리(L))와 열화상 카메라부에서 촬영된 피사체에 대한 적외선 영상과의 관계가 기설정되어 있어 피사체가 열화상 카메라와 일정한 거리에 있지 않은 경우에도 정확하게 피사체의 온도를 측정할 수 있는 기능을 구비하게 된다.
즉, 본 발명은 측정 기준거리(L1)에서 기설정된 온도(T1)의 피사체를 설정하여 이를 열화상 카메라에서 촬영한 적외선 영상(V1)에 대한 기준 색채값(C1)을 취득하고, 더불어 측정 대비거리(L2)에서 기설정된 온도(T1)의 피사체를 설정하여 이를 열화상 카메라에서 촬영한 적외선 영상(V2)에 대한 대비 색채값(C2)을 취득하여 관계식을 형성한다.
상기한 촬영된 영상의 적외선 영상의 색깔에 대한 색채값(C)은 기준 색 대비표에서 1~10의 단위로 설정하여 이를 각각의 영상의 색깔에 대한 색채값으로 변환하여 기설정하게 된다.
상기한 바와 같이 기준 색채값(C1) C1= 1, 대비 색채값(C2) C2=10의 색채값으로 정의하고 상기 측정 기준거리(L1)에서 촬영된 열화상 카메라 영상(V1)과 측정 대비거리(L2)에서 촬영된 열화상 카메라 영상(V2) 사이의 대비영상(Vc)에 대한 대비색채(Vc)를 기설정하게 된다.
이 경우 상기 대비색채(Vc)은 측정 대비거리(L2)와 측정 기준거리(L1)의 거리차(ΔL)을 n으로 나눈 단위거리((ΔL)/n) 간격으로 기설정할 수 있다.
이 경우 n은 사용자가 임의로 설정할 수 있는 숫자이며 크기가 커질 수록 단위거리는 작아지게 된다.
이와 같은 대비색채(Vc)에 대한 색채값(Cc)이 1 내지 10 사이에서 기설정되어 있게 된다.
본 발명은 이와 같이,
거리(L1)에서의 온도(T1)와는,
T1=L1×C1=L2×C2 ------(수식 1)의 관계식이 형성되고,
측정 거리(Lx)와 피사체 온도(Tx)는,
Tx=Lx×Cx ----------(수식 2)의 관계식이 형성되는바,
(수식 2)/(수식 2)를 하게 되면,
Tx=[(Lx×Cx)×T1]/(L1×C1)-------(수식 3)
이 되어 측정 거리(Lx)에서의 피사체의 정확한 온도(Tx)를 측정할 수 있게 된다.
여기서, 상기한 Lx의 값은 거리센서부(116)에서 측정한 거리로 알 수 있고, Cx 값은 실제 촬영된 열화상 카메라 영상과 상기의 기설정된 대비영상(Vc)에 대한 대비색채(Vc)를 대비하여 가장 유사성이 높은 대비색체에 대한 색채값(Cc)이 선택되며 여기서 색채값(Cc)은 Cx(X거리에서의 색채값)가 된다.
또한 측정 기준거리(L1)에서의 T1, L1, C1 값은 모두 기설정된 데이터에서 가져오게 되며, 상기한 <수식 3>에 수치가 대입되어 측정거리(Lx)에서의 피사체의 정확한 온도(Tx)를 측정할 수 있게 된다.
본 발명은 이와 같이 어떠한 측정거리에서도 정확하게 피사체인 태양광 모듈(310)의 온도(Tx)를 측정할 수 있는 기능을 가지게 된다.
본 발명의 열화상 카메라부에서 측정한 영상 정보, 온도정보 또는/및 거리정보는 판단운용부(116)에 제공되게 된다.
본 발명은 상기한 열화상 카메라부(110)에서 제공하는 영상 정보와 거리센서부(116)에서 제공하는 거리정보(카메라와 피사체와의 거리(L))를 통하여 피사체의 온도를 측정할 수 있는 기능을 수행하게 된다.
본 발명의 실화상 카메라부(120)는 통상의 가시광 대역으로 피사체를 촬상하는 일반 카메라를 포함한 장치 또는 수단을 의미한다.
실화상 카메라(120)를 통해 촬영된 영상은 일반적으로 RGB 영상(또는 컬러 영상)을 획득할 수 있다.
본 발명의 실화상 카메라부(120)는 상기한 열화상 이미지만으로 정확한 상태진단이 불가한 경우, 동시 촬영한 실화상 카메라부의 일반영상과 비교하여 검토하게 하는 기능을 수행하게 된다.
도 3b에서 보는 것처럼, 열화상 카메라부(120)는 실화상 렌즈부(121), MCU, CPU 등의 정보처리장치(122), RAM, ROM 등이 구비되고, 이와 같이 촬영된 영상 정보를 저장하는 메모리부(123)와 이를 전송하는 전송 장치(124)가 부가 구성되어 있다.
본 발명의 상기한 정보송수신부(130)는 드론부(100)에서 획득한 태양광 발전소에 대한 열화상 정보, 온도 정보, 실화상 정보 등을 관리 서버(200)에 전송하는 기능 또는/및 사용자의 명령을 수신하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 정보송수신부(130)는 통상의 통신 모듈을 사용할 수 있으며, 일례로, 상기 통신 모듈로 적용 가능한 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 80216, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(WirelessMobile Broadband Service: WMBS) 등이 있으며, 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술이 상기 통신 모듈에 적용될 수 있다.
또한, 상기 통신 모듈에 적용 가능한 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared DataAssociation: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 통신망에 적용 가능한 유선통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 상기한 수동제어부(140)는 드론부(100)를 사용자가 운행하거나 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120)를 가동시키는 것을 제어하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 수동제어부(140)는 구동부(160)를 제어하여 드론부를 비행시키고, 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120)를 가동시키는 것을 제어하여 태양광 발전소 및 태양광모듈을 촬영하게 하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같은 수동제어부(140)는 한 지역 안에 용량이 작고 개수가 많은 대상지(태양광 발전소)를 수동 비행으로 촬영하고 진단하게 하는 기능을 수행한다.
본 발명의 GPS 제어부(150)는 GPS 정보를 활용하여 구동부(160)를 제어하여 드론부를 비행시키고, 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120)를 가동시키는 것을 제어하여 태양광 발전소 및 태양광모듈을 촬영하게 하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 GPS 제어부(150)는 태양광 발전소의 용량이 크고 면적이 넓은 대상지를 GPS 정보를 활용하여 드론부를 자동 비행 기능을 수행하게 하고 촬영하게 하는 기능을 수행한다.
도 4에서 보는 것처럼 GPS 제어부(150)는 GPS 획득부(151), 사이트입력부(152), 자동비행부(153) 등을 포함하여 구성되어 있다.
상기한 GPS 획득부(151)는 비행하는 드론부(100)의 GPS 정보를 획득하는 장치 또는 수단을 의미하며 사이트입력부(152)에 입력된 태양광 발전소의 대상지의 GPS 정보와의 관계를 설정하여 자동비행이 가능하게 하는 기능을 수행한다.
상기한 사이트입력부(152)는 검사할 태양광 발전소 대상지의 GPS 정보가 입력되는 기능이 수행되는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기할 입력될 태양광 발전소 대상지는 관리 서버(200), 단말기 등 으로부터 입력이 된다.
상기한 자동비행부(153)는 상기한 사이트입력부(152)에 입력된 태양광 발전소 대상지를 드론부(100)가 자동으로 비행하면서 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120)를 가동시켜 촬영하게 하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
자동비행부(153)는 GPS 획득부(151)에서 획득된 드론부(100)의 GPS 정보 및 사이트입력부(152)에서 입력된 태양광 발전소 대상지의 GPS 정보를 이용하여 비행하며 촬영하게 된다.
본 발명의 구동부(160)는 드론부(100)를 비행시키는 기능, 전원을 제공하는 기능 등을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명은 상기한 드론부(100)에서 촬영한 태양광 발전소의 태양광 모듈에 대한 열화상 정보, 온도 정보, 실화상 정보를 관리 서버(200)에 전송하는 기능을 수행한다.
본 발명의 관리 서버(200)는 상기한 드론부(100)에서 촬영한 태양광 발전소의 태양광 모둘에 대한 열화상 정보, 온도 정보, 실화상 정보를 이용하여 태양광 발전소의 태양광 모듈의 이상 감지 여부를 판단하게 하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
따라서, 본 발명의 관리 서버(200)는 MCU, CPU 등의 정보처리장치, 메모리, RAM, ROM, 정보 송수신 장치 등의 하드웨어 및 이에 탑재된 응용 프로그램이 구성되어 있어 있다.
도 5에서 보는 바와 같이, 상기한 관리 서버(200)는 세팅입력부(210), 상태진단부(220)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명의 세팅입력부(210)는 점검할 태양광 발전소에 대한 정보, 사용자 정보, 관리자 정보, 패스워드 등이 입력되는 기능을 수행하는 모듈, 장치 또는 수단 등을 의미한다.
본 발명의 상태진단부(220)는 드론부(100)에서 촬영한 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 이용하여 태양광모듈(310)의 이상 여부를 판단하는 기능을 수행하는 모듈, 장치 또는 수단 등을 의미한다.
본 발명의 상태진단부(220)는 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 이상이 발생하면 발열이 생기므로 발열이 발생한 부위를 확인하여 원인파악 및 해결방안 수립을 하게 하는 기능을 수행한다.
상기한 상태진단부(220)는 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)의 정상상태일 경우의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지와 점검시에 측정된 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 대비하여 태양광모듈(310)의 이상 유무를 판단하는 기능을 수행한다.
본 발명은 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)의 이상 상태일 경우의 정형화된 형태의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 기설정한 후 점검시에 측정된 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)의 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 이와 대비하여 태양광 모듈(310)의 이상 상태를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 6에서 보는 바와 같이, 상기한 상태진단부(220)는 이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224)을 포함하여 구성되어 있다.
상기한 이미지획득모듈(221)은 상기한 드론부(100)에서 촬영한 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 획득하는 기능을 수행한다.
본 발명에서 기술되는 모듈은 어떤 기능을 수행하는 장치, 수단 또는 응용프로그램 등을 포함하는 개념이다.
도 6b 내지 도 6f에서 보는 바처럼, 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지(F)는 다양하게 획득될 수 있다.
또한 도 6g에서 보는 바와 같이, 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 실화상 이미지(R)가 획득될 수 있다.
상기한 열화상이미지파악모듈(222)은 상기에서 획득한 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지(F)를 통하여 태양광 모듈(310)의 이상여부를 판단하는 기능을 수행한다.
상기한 열화상이미지파악모듈(222)은 태양광 모듈(310)의 이상여부를 판단하는 작용 기재로 태양광발전소(300)의 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지(F)에 대한 이상 패턴을 여러 개로 분류하고 이와 같은 패턴과 촬영된 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지를 대비하여 태양광 모듈(310)의 이상여부를 판단하는 기능을 수행한다.
열화상이미지파악모듈(222)은 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지(F)에 대한 패턴모듈부(222-1)가 부가되어 있으며, 이러한 패턴모듈부(222-1)는 사용자의 새로운 패턴입력부(222-2) 또는 태양광모듈(310)에 대한 진단 학습에 의한 이상학습모듈부(222-3)가 부가 구성되어 새로운 이상판별 패턴이 부가될 수 있다.
상기한 새로운 패턴입력부(222-2)는 사용자 또는 관리자에 하여 태양광 모듈(310)의 문제점에 대한 새로운 패턴이 발견된 경우 새로운 패턴이 입력되는 기능이 수행된다.
상기한 이상학습모듈부(222-3)는 열화상이미지파악모듈(222)에서 기설정된 패턴 외에 새롭게 문제점으로 인식되고 실화상이미지대비모듈(223)의 판단을 거쳐 최종 이상여부판단모듈(224)에서 이상 상태로 판단된 경우 자동으로 이상이 있는 모듈의 패턴으로 설정되는 기능을 수행한다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상기한 패턴모듈부(222-1)의 일실시 예로 아래와 같이 구성될 수 있으며 태양광모듈(310)에 대한 열화상 이미지(F)가 이와 같은 패턴으로 판단되는 경우 태양광모듈(310)의 이상이 발생했다는 판단을 하고 실화상이미지대비모듈(223) 및 이상여부판단모듈(224)로 전송하게 된다.
상기한 패턴모듈부(222-1)는 연결확인패턴(1), SC단락패턴(2), 다이오드SC단락패턴(3), PID(potential induced degradation)패턴(4), 셀결함패턴(5), 셀균열패턴(6), 오염물질패턴(7), 서킷불량연결패턴(8) 등의 판단 모듈로 구성될 수 있다.
상기한 연결확인패턴(1)은 시스템이 연결되지 않은 오류(이상)가 발생한 경우이므로 시스템의 연결을 확인하도록 하는 점검을 요구하는 패턴이다.
상기한 SC단락패턴(2)은 SC가 단락된 경우로서, Bypass diode SC, Internal SC가 발생한 오류가 발생한 경우로서 모듈의 스팟 지점이 열에 손상되었는지 확인을 하도록 하는 점검을 요구하는 패턴이다.
상기한 다이오드SC단락패턴(3)은 모든 Bypass diode SC가 단락되었거나 잘 못 연결된 오류가 발생한 경우로서 연결을 확인하도록 하는 점검을 요구하는 패턴이다.
상기한 PID(potential induced degradation)패턴(4)은 편광이나 Potential Induced Degradation(PID)으로 인한 대규모 숏트가 발생된 오류를 의미하는 것으로서 PID복구 및 배열 접지조건 변경을 확인하도록 하는 점검을 요구하는 패턴이다.
상기한 셀결함패턴(5)은 쉐도잉효과 또는 셀에 결함이 발생한 오류를 의미하는 것으로서 셀의 청소 및 육안으로의 점검이 필요하다는 것을 요구하는 패턴이다.
상기한 셀균열패턴(6)은 셀에 균열이 발생한 오류를 의미하는 것으로서 셀의 균열 확인 또는 열 손상 확인 점검이 필요하다는 것을 요구하는 패턴이다.
상기한 오염물질패턴(7)은 오염 물질에 의한 문제가 발생된 오류를 의미하는 것으로서 셀이 균열을 확인한 후 문제가 된 셀의 원인의 조사가 필요하다는 것을 요구하는 패턴이다.
상기한 서킷불량연결패턴(8)은 바이패스다이오드의 서킨 연결이 잘못되었다는 오류를 의미하는 것으로서 핫스팟이 발생했을 때 심각한 화재 위험을 야기할 수 있다는 경고 및 점검이 필요하다는 것을 요구하는 패턴이다.
본 발명의 상기한 실화상이미지대비모듈(223)은 상기한 열화상이미지파악모듈(222)에서 태양광 모듈이 문제가 있다는 이상 판단을 한 경우 그 태양광 모듈(310)에 대하여 실화상 이미지를 대비하여 정확한 상태 진단이 가능하도록 하는 기능을 수행한다.
본 발명은 이와 같이 상기한 열화상 이미지만으로 정확한 상태 진단이 불가한 경우 또는 정확한 상태 진단을 파악하기 위하여 동시 촬영한 실화상 카메라부의 실화상 영상과 비교하여 검토하게 하는 기능을 수행하게 한 점을 기술적 특징으로 한다.
도 6c에서 보는 것처럼, 열화상이미지파악모듈(222)에서 셀결함패턴(5)으로 판단된 경우이지만, 도 6g는 이 태양광 모듈(310)에 대한 실화상이미지로서 실화상이미지대비모듈(223)을 통하여 문제가 된 셀이 결함이 그림자에 의하여 이상이 발생된 것으로 잘 못 판단한 것임을 정정하게 하는 기능을 수행하게 된다
본 발명의 이상여부판단모듈(224)은 태양광 모듈(310)의 이상 여부를 판단하고 그에 대한 결과를 사용자 또는 관리자에게 통지하거나 모니터에 출력하는 기능을 수행한다.
본 발명은 상기한 실화상이미지대비모듈(223)을 통한 후 이상여부판단모듈(224)에서 최종적으로 검사한 태양광 발전소의 특정의 태양광 모듈(310)이 이상 유무를 관리자 또는 사용자에게 통지하거나 모니터에 출력하게 하는 기능을 수행하게 된다.
이 경우 태양광 모듈(310)이 이상이 있다고 판단하는 경우 상기한 패턴모듈부(222-1)에서 판단한 패턴 및 그에 따른 해결 요구에 대하여 통지하게 된다.
도 8은 태양광 모듈(310)의 이상 여부를 판단하고 그에 대한 결과를 모니터에 출력하는 기능을 보여준다.
또한, 본 발명의 상기한 이상여부판단모듈(224)은 온도적용판단모듈부(224-2)를 구비하여 상기한 열화상 카메라부(110)의 온도 측정부(115)에서 측정한 태양광 모듈(310)의 온도를 이용하여 검사 대상의 태양광 모듈(310)이 유사해 보이는 열화상 패턴을 보여도 태양광 모듈(310)의 표면의 온도 분포를 통하여 태양광 모듈(310)의 이상 여부를 판단하게 하는 기능을 수행할 수 있다.
이와 같은 온도적용판단모듈부(224-2)를 통하여 검사 대상의 태양광 모듈(310)의 표면 온도 분포가 상이한 경우 잠재적인 문제가 있음을 감지하게 하고, 잠재적인 문제 발생 여부를 판단하게 하여 사용자 또는 관리자에게 이를 대비하게 하는 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 검사 대상 태양광 발전소(300)의 태양광 모듈(310)의 이상여부를 더욱 정확하게 진단할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 아래와 같이 상기한 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 이용하여 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 방법을 제공하게 된다.
본 발명은 먼저 점검할 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정을 수행한다.(1과정)
상기한 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정은 드론부(100)로 촬영이 가능한지 여부를 확인하고 가능한 태양광 발전소를 점검하게 하도록 한다.
또한 용량이 적은 태양광 발전소 또는 용량이 큰 태양광 발전소를 선정하여 수동 또는 자동으로 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)로 촬영할지를 결정하게 하는 기능을 수행한다.
본 발명은 상기한 과정 후 드론부(100)를 이용하여 태양광 발전소 전체를 시험 비행하는 과정을 수행한다.(2과정)
이와 같은 시험 비행 과정으로 사용자가 점검할 태양광 발전소를 최단 코스로 점검할 수 있도록 하게 하는 기능을 수행한다.
본 발명은 상기한 과정 후 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)에 대한 측정할 위치 포인트를 설정하여 운행하도록 하는 과정을 수행한다.(3과정)
본 발명은 태양광 발전소 전체를 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 촬영한 열화상 이미지, 온도정보 또는/및 실화상 이미지를 취득하는 과정을 수행한다.(4과정)
본 발명은 상기한 과정 후 관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 상기에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.(5과정)
본 발명은 상기한 4과정의 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 정보를 이용하여 관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 상기에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.
본 발명은 상기한 과정 후 드론부(100)에 대한 드론 촬영시의 고도, 각도, 위치, 시간 등을 설정하여 상기한 5과정에서 촬영하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 비교하여 최적의 조건을 선정하고 이에 대하여 해당 점검 태양광 발전소에 맞게 세팅하는 과정을 수행한다.(6과정)
이와 같은 세팅 과정으로 드론부(100)를 운영하는 사용자가 여러 명이어도 동일한 환경조건에서 점검이 가능하도록 오차 범위를 줄이는 기능을 수행하게 된다.
상기와 같은 5과정 및 6과정은 서버의 세팅입력부(210)에서 수행될 수 있다.
상기한 세팅입력부(210)는 점검할 태양광 발전소에 대한 태양광 모듈의 기본 정보를 추출하여 기준이 되는 정보가 입력되는 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 상기한 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 상기한 6과정의 세팅 조건으로 다른 온도 측정 기기로, 즉 핸드형 열화상 카메라 또는/및 온도 기록 측정계로 측정하는 과정을 수행하여 태양광 모듈(310)의 결함 부분의 온도를 정확히 획득하는 과정을 수행한다.(7과정)
이와 같이 다른 온도 측정 기기로 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 온도 측정하는 것은 가까운 거리에서 정확한 온도를 측정하기 위함이다.
상기한 다른 온도 측정 기기로 측정하는 과정은 핸드형 열화상 카메라 또는/및 온도 기록 측정계 중 1개 또는 2개로 측정할 수 있다.
이 경우 일반적인 열화상 카메라의 일반적인 오차 범위는 측정값 ±2도 또는±2%가 된다.
본 발명은 상기의 7과정에서 다른 온도 측정 기기로 측정한 온도가 설정된 측정 범위(예를 들어 측정값 ±4도 이하 또는±4%이하)를 벗어나면 6과정의 세팅 과정으로 다시 돌아가서 세팅 과정을 수행한다.(8과정)
상기한 8과정의 측정 범위 내에 있는지 판단은 7과정에서 다른 온도 측정 기기에서 측정한 온도와 본 발명의 드론부(100)에서 측정한 열화상 카메라부(110)에서의 측정 온도와의 오차를 의미한다.
본 발명은 상기한 8과정까지 1차 또는 2차의 세팅과정 및 온도 측정으로 오차 범위내로 온도 측정이 되면 다음 과정으로 진행이 되지만, 상기한 오차 범위를 벗어나게 되면 3차 또는 4차의 세팅과정 및 온도측정 과정이 수행되게 된다.
본 발명은 상기한 8과정의 다른 온도 측정 기기로 결함이 있는 태양광 모듈(310)을 측정한 온도가 설정된 측정 범위(예를 들어 측정값 ±4도 이하 또는±4%이하)를 벗어나지 않은 경우 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건을 세팅하는 과정을 수행한다.(9과정)
이와 같은 과정을 통하여 세팅된 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건은 상기한 세팅입력부(210)에 세팅되게 된다.
본 발명은 특정의 태양광 발전소에 대하여 세팅된 조건과 동일한 조건으로 드론부(100)를 통하여 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120)를 통하여 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 획득하여 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 이상여부를 점검하는 방법을 제시하게 된다.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 이를 이용하여 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 방법을 제공하게 된다.
본 발명은 신재생에너지 상태 진단 시스템에 관한 제품을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
특히, 본 발명은 열화상 카메라를 탑재한 드론을 이용한 태양광 발전소의 상태 진단 시스템에 관한 제품을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
드론부(100),
본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160),
관리 서버(200),
세팅입력부(210), 상태진단부(220)
이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224).
본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160),
관리 서버(200),
세팅입력부(210), 상태진단부(220)
이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224).
Claims (3)
- 드론부(100), 관리 서버(200)를 포함하여 구성되어 있되,
상기한 드론부(100)는 본체부(101), 열화상 카메라부(110), 실화상 카메라부(120), 정보송수신부(130), 수동제어부(140), GPS 제어부(150), 구동부(160)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 관리 서버(200)는 세팅입력부(210), 상태진단부(220)를 포함하여 구성되어 있는 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기한 관리 서버(200)의 상태진단부(220)는 이미지획득모듈(221), 열화상이미지파악모듈(222), 실화상이미지대비모듈(223), 이상여부판단모듈(224)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000).
- 제1항 또는 제2항의 신재생에너지 상태 진단 시스템(1000)을 이용하되,
점검할 태양광 발전소(300)를 선정하는 과정(1과정),
드론부(100)를 이용하여 태양광 발전소 전체를 시험 비행하는 과정(2과정),
태양광 발전소의 태양광 모듈(310)에 대한 측정할 위치 포인트를 설정하여 운행하도록 하는 과정(3과정),
태양광 발전소 전체를 드론부(100)의 열화상 카메라부(110) 및 실화상 카메라부(120)를 이용하여 촬영한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지를 취득하는 과정(4과정),
관리 서버(200)의 상태진단부(220)에서 점검한 태양광 발전소의 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 판단하여 확인하는 과정을 수행한다.(5과정)
드론부(100)에 대한 드론 촬영시의 고도, 각도, 위치, 시간 등을 설정하여 상기한 5과정에서 촬영하여 획득한 열화상 이미지, 온도정보, 실화상 이미지 등을 비교하여 최적의 조건을 선정하여 해당 점검 태양광 발전소에 맞게 세팅하는 과정(6과정),
상기한 태양광 모듈(310)의 결함 부분을 상기한 6과정의 세팅 조건으로 다른 온도 측정 기기로 측정하는 과정을 수행하여 태양광 모듈(310)의 결함 부분의 온도를 정확히 획득하는 과정(7과정),
상기의 7과정에서 다른 온도 측정 기기로 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나면 6과정의 세팅 과정으로 다시 돌아가서 세팅하는 과정(8과정),
상기한 8과정의 다른 온도 측정 기기로 결함이 있는 태양광 모듈(310)을 측정한 온도가 설정된 측정 범위를 벗어나지 않은 경우 드론부(100)의 운용에 따른 모든 조건을 세팅하는 과정(9과정),
을 포함하는 신재생에너지 상태 진단 방법.
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| KR1020210053432A KR102560261B1 (ko) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210053432A KR102560261B1 (ko) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용한 신재생에너지 상태 진단 시스템 및 그 상태 진단 방법 |
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| KR102032722B1 (ko) * | 2018-09-04 | 2019-10-16 | 주식회사 아이온커뮤니케이션즈 | 드론을 이용한 태양광 패널의 검사 방법 및 시스템 |
| KR20210001342A (ko) * | 2019-06-27 | 2021-01-06 | (주)에이치엠솔루션 | 무인비행체를 이용한 태양광 패널 관리장치 및 시스템 |
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-
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