WO2020145488A1 - 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템 - Google Patents

빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템 Download PDF

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WO2020145488A1
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panel
central server
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panels
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백경석
오재철
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주식회사 아이온커뮤니케이션즈
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Definitions

  • the present invention relates to the field of defective detection of solar panels. More specifically, the present invention relates to a system for detecting a solar panel in which defects have occurred using previously collected big data and flying objects.
  • Solar power generation consists of solar panels, accumulators, and power converters.
  • sunlight is applied to a photovoltaic panel in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are bonded, holes and electrons are generated in the photovoltaic panel by the energy of the sunlight.
  • holes are gathered toward the P-type semiconductor, and electrons are gathered toward the N-type semiconductor, so that a potential difference occurs, and current flows accordingly.
  • the advantages of photovoltaic power generation are that there is no pollution, power can be generated only as needed at the required location, and maintenance is easy.
  • the occurrence of local defects in the photovoltaic panel not only lowers the power generation efficiency, but also affects the surrounding panels of the panel in which the defects are generated, and therefore, replacement is required simultaneously with discovery.
  • the most commonly used method for detecting such a defective panel is to shoot with an infrared thermal imaging camera. When photographed with a thermal imaging camera, it is displayed in a different color due to the difference in temperature compared to a normally operated panel. The manager determines whether or not the thermal imaging camera is defective by visually checking it or using software.
  • the solar panel defect detection system using big data has a technical problem of quickly detecting a solar panel where a defect has occurred.
  • the solar panel defect detection system using the big data according to an embodiment of the present invention is a technical problem to eliminate the hassle of having to take a photo or the like by directly visiting the location where the solar panel is installed.
  • the solar panel defect detection system using big data has a technical problem of detecting a defective panel of various factors using a flying object having different types of cameras.
  • a central server that receives sensing data of the plurality of photovoltaic panels from sensors installed in connection with a plurality of photovoltaic panels, and determines a defective solar panel based on the received sensing data; And a flying object that receives information about the defective solar panel from the central server and flies to the defective solar panel and photographs the defective solar panel with a plurality of cameras of different types.
  • the central server may receive a plurality of images photographed by the plurality of cameras from the flying object, and determine whether the defective solar panel is defective based on the plurality of images.
  • Each of the plurality of solar panels is composed of a plurality of unit panels, and the central server can store an index of each unit panel included in each of the plurality of solar panels.
  • the central server transmits at least one of the index and location information of the defective unit panel among the unit panels included in the defective solar panel to the flying object, and the flying object includes the index of the defective unit panel and Based on at least one of the location information, it is possible to fly to the defective unit panel.
  • the central server may identify unit panels included in each photovoltaic panel from the images of the plurality of photovoltaic panels, and allocate an index to each of the identified unit panels.
  • the plurality of cameras may include a plurality of visible light cameras, infrared cameras, and electroluminescence (EL) cameras.
  • the flying object transmits an image of the defective solar panel taken by the first camera among the plurality of cameras to the central server, and when the request of the central server is received, the second camera among the plurality of cameras receives the image. It is possible to photograph a defective solar panel and transmit the captured image to the central server.
  • the central server may compare the previously collected solar panel-related data and the sensing data according to a predetermined algorithm to determine the defective solar panel.
  • the flying object may charge the battery by receiving power from a wireless charging device installed in the defective solar panel, after flying with the defective solar panel using power stored in the battery.
  • the flying object may use the power stored in the battery to fly to the defective solar panel while the amount of power stored in the battery is less than a predetermined reference amount or reach the defective solar panel with the amount of power stored in the battery. If not, after receiving the power from the wireless charging device installed in the adjacent solar panel to charge the battery, it may fly to the defective solar panel.
  • the central server according to another embodiment of the present invention.
  • the flying object receives the sensing data of the plurality of photovoltaic panels from sensors installed in connection with the plurality of photovoltaic panels, and transmits information on a defective solar panel among the plurality of photovoltaic panels to a flying object so that the flying object is A communication unit that causes the defective solar panel to fly; And determining the defective solar panel among the plurality of solar panels based on the received sensing data, and a plurality of images of the defective solar panel photographed by a plurality of cameras of different types from the flying object.
  • it may include a control unit for determining whether the defective solar panel is defective based on the plurality of images.
  • a solar panel defect detection system using big data can quickly detect a solar panel where a defect has occurred.
  • the solar panel defect detection system using the big data according to an embodiment of the present invention can eliminate the hassle of having to take a photo or the like by directly visiting the location where the solar panel is installed.
  • the solar panel defect detection system using big data can detect a defective panel of various factors using a flying object having different types of cameras.
  • FIG. 1 is a view showing a defect detection system of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of detecting a defect in a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting a defect in a solar panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of assigning an index to unit panels included in a solar panel.
  • FIG. 5 is a view for explaining a process of flying a flying object with a defective solar panel.
  • FIG. 6 is a view showing visible light images, infrared images, and EL images photographed by flying objects.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a central server according to an embodiment of the present invention.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected to the other component, or may be directly connected. It should be understood that, as long as there is no objection to the contrary, it may or may be connected via another component in the middle.
  • two or more components are expressed as' ⁇ unit (unit)' or'module', or two or more components are combined into one component, or two or more components are divided into more detailed functions. It may be differentiated into.
  • each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions in charge of them, and some of the main functions of each component are different. Needless to say, it may also be carried out exclusively by components.
  • FIG. 1 is a view showing a defect detection system of the solar panel 300 according to an embodiment of the present invention.
  • a defect detection system of a solar panel 300 includes a central server 100, a flying object 200, a plurality of solar panels 300, and a manager terminal 400 ).
  • the defect detection system of the solar panel 300 may further include a sensor 500 installed in association with the plurality of solar panels 300.
  • the central server 100 and the sensor 500, the central server 100 and the flying object 200, and the central server 100 and the manager terminal 400 may transmit and receive data through a network.
  • the network may include a wired network and a wireless network, and specifically, various such as a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), and a wide area network (WAN). It may include a network.
  • the network may include a known World Wide Web (WWW).
  • WWW World Wide Web
  • the network according to the present invention is not limited to the networks listed above, and may include at least a part of a known wireless data network, a known telephone network, and a known wired/wireless television network.
  • the central server 100 detects a photovoltaic panel 300 having a defect among a plurality of photovoltaic panels 300 and transmits the detection result to the manager terminal 400.
  • the central server 100 may collect solar panel-related data in advance to determine a defect.
  • the central server 100 may detect the defective solar panel 300 by comparing sensing data received from the sensor 500 and image data received from the flying object 200 with the previously collected solar panel related data. have.
  • the flying object 200 takes a picture of the solar panel 300 by flying to a specific solar panel 300 under the control of the central server 100.
  • the flying object 200 transmits the photographed image to the central server 100 so that the central server 100 can determine whether the solar panel 300 is defective.
  • the central server 100 can quickly detect a solar panel 300 having a defect based on sensing data and image data, and the image data is transmitted to the flying object 200 Since it can be obtained by the administrator, there is no need to move to the position where the solar panel 300 is installed for direct picture taking.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of detecting a defect of the solar panel 300 according to an embodiment of the present invention.
  • step S210 the sensor 500 collects the sensing data for the plurality of solar panels 300 and transmits it to the central server 100.
  • a plurality of sensors 500 may be provided, and each of the plurality of sensors 500 may be installed to correspond to each of the plurality of photovoltaic panels 300 to collect sensing data of each photovoltaic panel 300.
  • each of the plurality of sensors 500 may be installed corresponding to each of the unit panels described below to collect sensing data of each unit panel.
  • the sensing data collected by the sensor 500 includes the amount of power generated by the photovoltaic panel 300, the amount of insolation to the photovoltaic panel 300, the temperature of the photovoltaic panel 300 and the humidity of the photovoltaic panel 300. It may include at least one, but is not limited thereto.
  • the sensing data may be measured by one sensor 500 or may be measured by different types of sensors 500.
  • the central server 100 determines a defective solar panel 300 among the plurality of solar panels 300 based on the sensing data received from the sensor 500.
  • the defective solar panel 300 may mean a solar panel 300 in which defects are suspected.
  • the central server 100 may compare the previously collected solar panel-related data and sensing data to determine a defective solar panel 300.
  • the central server 100 may determine the defective solar panel 300 based on a predetermined algorithm, and the predetermined algorithm may include, for example, a machine learning algorithm.
  • the central server 100 collects in advance big data including the photovoltaic panel-related data in which the defect occurred and the photovoltaic panel-related data in a normal state, and trains the machine learning algorithm with the collected data, and then learns
  • the sensing data may be input to an algorithm to determine a solar panel 300 suspected of being defective among the plurality of solar panels 300.
  • the central server 100 may determine a defective unit panel based on the sensing data.
  • step S230 the central server 100 transmits the information of the defective solar panel 300 to the flying object (200).
  • the information of the defective solar panel 300 may include at least one of identification information of the defective solar panel 300 and location information of the defective solar panel 300.
  • the identification information of each solar panel 300 and location information corresponding thereto may be stored in the central server 100 in advance.
  • the flying object 200 may determine the location information mapped to the identification information as a destination, and the central server 100 ) Transmits only the position information of the solar panel 300 to the flying object 200, the flying object 200 may determine the received position information as a destination.
  • the central server 100 may transmit the index of the defective unit panel and/or the position information of the defective unit panel to the flying object 200.
  • step S240 the flying object 200 determines a destination (that is, a point where the defective solar panel 300 is installed) based on the information received from the central server 100, and makes a flight to the determined destination.
  • step S250 after the flying object 200 arrives at the defective solar panel 300, the defective solar panel 300 (or a defective unit panel) is photographed with a camera.
  • the flying object 200 may include a plurality of cameras of different types.
  • the plurality of cameras may include, for example, a plurality of visible light cameras, infrared cameras, and electro luminescence (EL) cameras.
  • the flying object 200 may photograph the defective solar panel 300 with each of the plurality of cameras while the plurality of different types of cameras are mounted, or the flying object 200 may be a single camera In the mounted state, the defective solar panel 300 may be photographed in a visible light photographing mode, an infrared photographing mode, or an EL photographing mode.
  • the flying object 200 photographs the defective solar panel 300 in the order of the visible light camera, the infrared camera, and the EL camera, and the visible light image 600a, the infrared image 600b, and the EL as shown in FIG. 6.
  • An image 600c may be acquired.
  • the order of shooting the visible light camera, the infrared camera, and the EL camera is only one example, and the order of shooting the defective solar panel 300 may be variously changed.
  • the reason why the flying object 200 according to an embodiment of the present invention photographs a plurality of images with a plurality of cameras of different types is because it is inaccurate to determine whether a panel is defective using only one type of image. .
  • the solar panel 300 in a bad state is photographed with an infrared camera, it appears in a different color from the surrounding normal panel (displayed in a different color due to a temperature difference).
  • the infrared camera cannot find, for example, when dust or dirt is present on the solar panel 300, a phenomenon in which contact with sunlight may be prevented.
  • a visible light camera is more efficient than an infrared camera.
  • detection may be facilitated through an EL image of the EL camera.
  • the first possible defective panel is detected using the sensing data, and the flying object 200 is moved to the detected defective possible panel to capture a plurality of different types of images.
  • step S260 the flying object 200 transmits a plurality of images to the central server 100.
  • step S270 the central server 100 finally determines whether the defective solar panel 300 is defective based on the plurality of received images.
  • the central server 100 may finally determine whether or not the defect is by comparing the solar panel-related data collected in advance with the received image.
  • step S280 the central server 100 transmits the result of the defect determination to the manager terminal 400.
  • the central server 100 may transmit identification information and/or location information of the solar panel 300 that is determined to be defective to the manager terminal 400 when the result of the defect determination is transmitted to the manager terminal 400.
  • the manager can move to the panel where the defect occurred and take measures such as panel replacement and panel inspection.
  • the central server 100 may identify and/or position identification information of the solar panel 300 primarily determined as suspected to be defective even if the defective solar panel 300 is finally determined to be normal. Information may be transmitted to the manager terminal 400. The reason that the defect was first judged to be suspect is because it is in an actual defect state, but the judgment may not be made accurately with the image. Therefore, when the information of the solar panel 300 determined to be in a suspected bad state is received from the central server 100, the administrator may directly inspect the solar panel 300 in a bad state at regular intervals or when necessary actions are taken. Can.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting a defect in the solar panel 300 according to another embodiment of the present invention.
  • Steps S305 to S320 illustrated in FIG. 3 are the same as steps S210 to S240 described with reference to FIG. 2, and detailed descriptions thereof will be omitted.
  • step S325 the flying object 200 is flying to the defective solar panel 300, and after taking the defective solar panel 300 with the first camera among the plurality of cameras, in the step S330, the first The first image captured by the camera is transmitted to the central server 100.
  • the first image may be, for example, an infrared image.
  • step S335 the central server 100 determines whether the defective solar panel 300 is defective based on the first image.
  • step S340 when it is determined that the state of the defective solar panel 300 is not defective based on the first image, the central server 100 may request a re-shooting request of the defective solar panel 300 as a flying object. (200).
  • step S360 the central server 100 transmits the result of the defective determination to the manager terminal 400.
  • the flying object 200 will fly to the return position (eg, the initial starting position).
  • step S340 when a re-shooting request is received from the central server 100, in step S345, the flying object 200 may be defective with a second camera different from the first camera among the plurality of cameras.
  • the second camera may include, for example, a visible light camera.
  • step S350 the flying object 200 transmits the second image captured by the second camera to the central server 100.
  • step S355 the central server 100 again determines whether the defective solar panel 300 is defective based on the second image, and in step S360, the defect determination result of the defective solar panel 300 is managed. Transmit to the terminal 400.
  • step S355 the defective solar panel 300 is determined to be defective, the flying object 200 is returned to the return position (for example, if a request for re-shooting is not received from the central server 100 for a predetermined time interval) Flight).
  • step S355 when the defective solar panel 300 is determined to be normal, and the flying object 200 further includes a third camera, the central server 100 requests to retake the flying object 200 Can do it again.
  • the flying object 200 may transmit a third image to the central server 100 by photographing the defective solar panel 300 with a third camera according to a re-shooting request.
  • the third image may be, for example, an EL image.
  • the central server 100 may finally determine whether the defective solar panel 300 is defective based on the third image, and transmit the determination result to the manager terminal 400. If it is determined that the defective solar panel 300 is not defective based on the third image, the central server 100 may finally determine the state of the solar panel 300 as normal.
  • the flying object 200 for example, a drone is flying through the power stored in the battery, it is very important to control the flight time. Therefore, in the embodiment illustrated in FIG. 3, the number of images taken by the flying object 200 may be minimized to reduce the amount of battery power of the flying object 200.
  • the solar panel 300 is determined to be defective from the first image photographed by the first camera, the flying object 200 may stop flying without additional shooting, and may be defective from the first image If the solar panel 300 is determined to be normal, the defective solar panel 300 is re-photographed with the second camera. In addition, if the defective solar panel 300 is determined to be defective from the second image captured by the second camera, the flying object 200 may stop flying without additional shooting.
  • the flying object 200 transmits a plurality of images to the central server 100 after taking multiple shots with each of the plurality of cameras, but in the embodiment shown in FIG. If the re-shooting request is received after the object 200 photographs the defective solar panel 300, the flight time may be reduced.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of assigning an index to unit panels included in the solar panel 300.
  • the central server 100 when the sensor 500 acquires the sensing data based on the unit panel, the central server 100 must inform the flying object 200 of information on the defective unit panel. To this end, the central server 100 may first assign an index to each unit panel of the plurality of solar panels 300.
  • the central server 100 After receiving the image 350 of the solar panel 300 photographed by the flying object 200 or the administrator, the central server 100 receives each unit panel from the image 350 of the received solar panel 300 310 can be identified.
  • the solar panel 300 may include a boundary line 320 between each unit panel 310, and the central server 100 may include the solar panel 300 image 350 ), after identifying the boundary line 320 through an image processing technique, the unit panels 310 located adjacent to the boundary line 320 may be detected. Then, the central server 100 may allocate an index to each of the plurality of unit panels 310 included in the solar panel 300. For example, the index may indicate the row and column of the unit panel 310 included in the solar panel 300.
  • the index may indicate the row and column of the unit panel 310 included in the solar panel 300.
  • (3, 1) since the unit panel 310a is located in the third row and the first column of the solar panel 300, (3, 1) may be allocated as an index, and the unit panel 310b may be a solar panel 300 Since it is located in the 5th row and 3rd column of, (5, 3) can be allocated as an index.
  • the photovoltaic panel image 350 illustrated in FIG. 4 may be an image photographed for one photovoltaic panel 300, but may also be an image photographed for two photovoltaic panels 300.
  • the unit panels 310 included in the first to third rows of the solar panel 300 shown in FIG. 4 are grouped to form one solar panel 300 (first solar panel). It can be configured, and the unit panels 310 included in the fourth to sixth rows may be grouped to form one solar panel 300 (second solar panel).
  • the unit panel 310a is located in the third row and the first column of the first solar panel 300, (3, 1) can be allocated as an index
  • the unit panel 310b is the second solar panel. Since it is located in the second row and the third column of the panel 300, (2, 3) may be allocated as an index.
  • the central server 100 transmits the destination (that is, the location of the defective solar panel and/or the location of the defective solar panel) to the flying object 200 will be described in detail.
  • the central server 100 may store identification information and/or location information of each of the plurality of photovoltaic panels 300 and may store index and/or location information of unit panels included in each photovoltaic panel 300. have.
  • the central server 100 may transmit identification information of the defective solar panel 300 to the flying object 200.
  • the flying object 200 may be mapped to the received identification information to set pre-stored location information as a destination.
  • the central server 100 transmits the location information of the defective solar panel 300 to the flying object 200 It can transmit, and the flying object 200 can set the received location information as a destination.
  • the central server 100 may transmit the index of the defective unit panel to the flying object 200, and the flying object 200 May map the received index and store previously stored location information as a destination.
  • the central server 100 may transmit the location information of the defective unit panel to the flying object 200, and the flying object 200 ) May set the received location information as a destination.
  • the central server 100 when the sensor 500 acquires the sensing data in units of unit panels, the central server 100 includes identification information or location information of the solar panel 300 including the defective unit panels, The index of the defective unit panel may be transmitted to the flying object 200.
  • the flying object 200 sets the location information mapped to the identification information of the solar panel 300 or the location information received from the central server 100 as a destination, and then flies to the solar panel 300 and corresponds to the index It is also possible to directly detect the defective unit panel. For example, when the index of the defective unit panel is (3, 4), the flying object 200 defective the unit panel located in the fourth column of the third row among the unit panels included in the solar panel 300. It can be identified by a possible unit panel.
  • the reason for not providing the location information (for example, GPS coordinates) to the flying object 200 in units of unit panels is that when the size of the unit panel is small, it is easy to distinguish the unit panel by only the GPS coordinates of the unit panel. Because it is not. That is, if the position information and the index of the solar panel 300 including several unit panels are provided to the flying object 200, the flying object 200 can first fly to the solar panel 300 according to the position information. In addition, it is possible to accurately distinguish the unit panel based on the index.
  • the location information for example, GPS coordinates
  • FIG 5 is a view for explaining a process of flying the flying object 200 to the defective solar panel 300.
  • the first solar panel 300a, the second solar panel 300b, and the third solar panel 300c are located, and the third solar panel 300c is a defective solar panel.
  • the flying object 200 may fly to the third solar panel 300c based on the information received from the central server 100.
  • the flying object 200 flies based on the power stored in the battery, it is very important to efficiently manage the battery power amount of the flying object 200.
  • the flying object 200 arrives at the third photovoltaic panel 300c and completes the photo shooting or before taking the photo, the battery through a wireless charging facility connected to the third photovoltaic panel 300c Can be charged. Thereafter, when photographing and charging are completed, the flying object 200 waits for a flight command to the next destination while waiting at a position where the third solar panel 300c is installed, or returns to the origin of the flying object 200 You can wait.
  • the flying object 200 reaches the third solar panel 300c with the amount of power stored in the battery less than a predetermined reference amount or the amount of power stored in the battery while flying to the third solar panel 300c If not, the battery is charged by receiving power from a wireless charging facility installed in the second solar panel 300b by flying to the adjacent solar panel 300, for example, the second solar panel 300b. After that, it can fly to the third solar panel 300c.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a central server 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the central server 100 may include a memory 710, a communication unit 730, and a control unit 750.
  • the memory 710 may store at least one of identification information of a plurality of photovoltaic panels 300, location information of a plurality of photovoltaic panels 300, indexes of unit panels, and location information of unit panels. In addition, the memory 710 may store data related to the solar panel collected in advance for determination or final failure determination of the defective solar panel 300.
  • the communication unit 730 may transmit/receive data through a network with the sensor 500, the flying object 200, and the manager terminal 400 installed in connection with the plurality of solar panels 300.
  • the control unit 750 determines the defective solar panel 300 based on the sensing data of the plurality of solar panels 300 received from the sensor 500, and the defective solar panel () from the flying object 200 When the image of 300) is received, it is determined whether the defective solar panel 300 is defective based on the received image.
  • the control unit 750 determines a defective unit panel based on the sensing data, and is defective from the flying object 200 When an image of the possible unit panel is received, it is determined whether the defective unit panel is defective based on the received image.
  • the controller 750 identifies unit panels in the received image, and assigns an index to the identified unit panels You may.
  • the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed on a computer, and the created program can be stored in a medium.
  • the medium may be a computer that continuously stores executable programs or may be temporarily stored for execution or download.
  • the medium may be various recording means or storage means in the form of a single or several hardware combinations, and is not limited to a medium directly connected to a computer system, but may be distributed on a network.
  • Examples of the medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks, And program instructions including ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • examples of other media include an application store for distributing applications, a site for distributing or distributing various software, and a recording medium or storage medium managed by a server.

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Abstract

복수의 태양광 패널과 관련되어 설치된 센서로부터 복수의 태양광 패널의 센싱 데이터를 수신하고, 수신된 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 태양광 패널을 결정하는 중앙 서버; 및 중앙 서버로부터 불량 가능 태양광 패널에 대한 정보를 수신하고, 불량 가능 태양광 패널로 비행하여 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 불량 가능 태양광 패널을 촬영하는 비행 물체를 포함하되, 중앙 서버는 비행 물체로부터 복수의 카메라로 촬영된 복수의 영상을 수신하고, 복수의 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널의 불량 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 불량 검출 시스템이 개시된다.

Description

빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템
본 발명은 태양광 패널의 불량 검출 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미리 수집된 빅데이터와 비행 물체를 이용하여 불량이 발생한 태양광 패널을 검출하는 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전은 태양광 패널과 축전지, 전력변환장치 등으로 구성된다. 태양빛이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양광 패널로 인가되면 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양광 패널에서 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하고, 그에 따라 전류가 흐르게 된다. 태양광 발전의 장점은 공해가 없고, 필요한 장소에서 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지 보수가 용이하다는 것이다.
태양광 발전소 보급이 확대되면서 운용 중인 발전소의 발전 효율의 중요성이 높아지고 있다. 특히, 태양광 패널에서의 국소적인 불량 발생은 발전 효율을 낮출 뿐 아니라, 불량이 발생한 패널의 주위 패널에 영향을 미치므로 발견과 동시에 교체가 요구된다. 이러한 불량 패널을 발견하는 방법으로 가장 많이 사용되고 있는 방법은 적외선 방식의 열화상 카메라로 촬영하는 것이다. 열화상 카메라로 촬영하면 정상 동작하는 패널과 대비하여 온도 차이로 인해 다른 색으로 표시된다. 관리자는 열화상 카메라를 육안으로 확인하거나 소프트웨어로 확인하여 불량 여부를 판단하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 불량이 발생한 태양광 패널을 신속하게 검출하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 관리자가 직접 태양광 패널이 설치된 위치를 방문하여 사진 촬영 등을 해야 하는 번거로움을 제거하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 서로 다른 종류의 카메라들을 구비한 비행 물체를 이용하여 다양한 요인의 불량 패널을 검출하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 불량 검출 시스템은,
복수의 태양광 패널과 관련되어 설치된 센서로부터 상기 복수의 태양광 패널의 센싱 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 태양광 패널을 결정하는 중앙 서버; 및 상기 중앙 서버로부터 상기 불량 가능 태양광 패널에 대한 정보를 수신하고, 상기 불량 가능 태양광 패널로 비행하여 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 상기 불량 가능 태양광 패널을 촬영하는 비행 물체를 포함하되, 상기 중앙 서버는 상기 비행 물체로부터 상기 복수의 카메라로 촬영된 복수의 영상을 수신하고, 상기 복수의 영상에 기초하여 상기 불량 가능 태양광 패널의 불량 여부를 판정할 수 있다.
상기 복수의 태양광 패널 각각은 복수의 단위 패널로 구성되되, 상기 중앙 서버는, 상기 복수의 태양광 패널 각각에 포함된 각 단위 패널의 인덱스를 저장할 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 불량 가능 태양광 패널에 포함된 단위 패널들 중 불량 가능 단위 패널의 인덱스 및 위치 정보 중 적어도 하나를 상기 비행 물체로 전송하고, 상기 비행 물체는, 불량 가능 단위 패널의 인덱스 및 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 불량 가능 단위 패널로 비행할 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 복수의 태양광 패널의 영상으로부터 각 태양광 패널에 포함된 단위 패널들을 식별하고, 식별된 단위 패널들 각각에 인덱스를 할당할 수 있다.
상기 복수의 카메라는, 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL(electro luminescence) 카메라 중 복수 개를 포함할 수 있다.
상기 비행 물체는, 상기 복수의 카메라 중 제 1 카메라로 상기 불량 가능 태양광 패널을 촬영한 영상을 상기 중앙 서버로 전송하고, 상가 중앙 서버의 요청이 수신되면 상기 복수의 카메라 중 제 2 카메라로 상기 불량 가능 태양광 패널을 촬영하여 촬영된 영상을 상기 중앙 서버로 전송할 수 있다.
상기 중앙 서버는, 미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 상기 센싱 데이터를 소정 알고리즘에 따라 비교하여 상기 불량 가능 태양광 패널을 결정할 수 있다.
상기 비행 물체는, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 불량 가능 태양광 패널로 비행을 한 후, 상기 불량 가능 태양광 패널에 설치된 무선 충전 기기로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전할 수 있다.
상기 비행 물체는, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 불량 가능 태양광 패널로 비행을 하는 동안 상기 배터리에 저장된 전력량이 소정 기준량 미만이 되거나 상기 배터리에 저장된 전력량으로 상기 불량 가능 태양광 패널에 도달할 수 없는 경우, 인접 태양광 패널에 설치된 무선 충전 기기로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전한 후, 상기 불량 가능 태양광 패널로 비행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 중앙 서버는,
복수의 태양광 패널과 관련되어 설치된 센서로부터 상기 복수의 태양광 패널의 센싱 데이터를 수신하고, 상기 복수의 태양광 패널 중 불량 가능 태양광 패널에 대한 정보를 비행 물체로 전송하여 상기 비행 물체가 상기 불량 가능 태양광 패널로 비행하게 하는 통신부; 및 상기 수신된 센싱 데이터에 기초하여 상기 복수의 태양광 패널 중 상기 불량 가능 태양광 패널을 결정하고, 상기 비행 물체로부터 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 촬영된 상기 불량 가능 태양광 패널의 복수의 영상이 수신되면, 상기 복수의 영상에 기초하여 상기 불량 가능 태양광 패널의 불량 여부를 판정하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 불량이 발생한 태양광 패널을 신속하게 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 관리자가 직접 태양광 패널이 설치된 위치를 방문하여 사진 촬영 등을 해야 하는 번거로움을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템은 서로 다른 종류의 카메라들을 구비한 비행 물체를 이용하여 다양한 요인의 불량 패널을 검출할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터를 이용한 태양광 패널 불량 검출 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 불량 검출 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널의 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 태양광 패널에 포함된 단위 패널들에 인덱스를 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 비행 물체가 불량 가능 태양광 패널로 비행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 비행 물체에 의해 촬영되는 가시광선 영상, 적외선 영상 및 EL 영상을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 서버의 구성을 도시하는 블록도이다.
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 발명은 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, 제 1, 제 2 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.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(300)의 불량 검출 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(300)의 불량 검출 시스템은 중앙 서버(100), 비행 물체(200), 복수의 태양광 패널(300) 및 관리자 단말(400)을 포함할 수 있다.
도 1에는 도시되어 있지는 않지만, 태양광 패널(300)의 불량 검출 시스템은 복수의 태양광 패널(300)과 관련되어 설치된 센서(500)를 더 포함할 수 있다.
중앙 서버(100)와 센서(500), 중앙 서버(100)와 비행 물체(200) 및 중앙 서버(100)와 관리자 단말(400)은 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 네트워크는 유선 네트워크와 무선 네트워크를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 근거리 네트워크(LAN: Local Area Network), 도시권 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 네트워크(WAN: Wide Area Network) 등의 다양한 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크는 공지의 월드 와이드 웹(WWW: World Wide Web)을 포함할 수도 있다. 그러나, 본 발명에 따른 네트워크는 상기 열거된 네트워크에 국한되지 않고, 공지의 무선 데이터 네트워크나 공지의 전화 네트워크, 공지의 유무선 텔레비전 네트워크를 적어도 일부로 포함할 수도 있다.
중앙 서버(100)는 복수의 태양광 패널(300) 중 불량이 발생한 태양광 패널(300)을 검출하고, 검출 결과를 관리자 단말(400)로 전송한다. 중앙 서버(100)는 불량 판정을 위해 태양광 패널 관련 데이터를 미리 수집할 수 있다.
중앙 서버(100)는 센서(500)로부터 수신되는 센싱 데이터 및 비행 물체(200)로부터 수신되는 영상 데이터를 상기 미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 비교하여 불량 태양광 패널(300)을 검출할 수 있다.
비행 물체(200)는 중앙 서버(100)의 제어하에 특정의 태양광 패널(300)로 비행하여 태양광 패널(300)의 사진을 촬영한다. 비행 물체(200)는 촬영된 영상을 중앙 서버(100)로 전송하여 중앙 서버(100)가 태양광 패널(300)의 불량 여부를 판정할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙 서버(100)는 센싱 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 불량이 발생한 태양광 패널(300)을 신속하게 검출할 수 있고, 상기 영상 데이터는 비행 물체(200)에 의해 획득 가능하므로 관리자가 직접 사진 촬영을 위해 태양광 패널(300)이 설치된 위치로 이동할 필요가 없게 된다.
이하에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(300)의 불량 검출 시스템의 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(300)의 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
S210 단계에서, 센서(500)는 복수의 태양광 패널(300)에 대한 센싱 데이터를 수집하여 중앙 서버(100)로 전송한다.
센서(500)는 복수 개일 수 있으며, 복수의 센서(500) 각각이 복수의 태양광 패널(300) 각각에 대응되어 설치되어 각 태양광 패널(300)의 센싱 데이터를 수집할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 센서(500) 각각은 후술하는 단위 패널 각각에 대응되어 설치되어 각 단위 패널의 센싱 데이터를 수집할 수도 있다.
일 실시예에서, 센서(500)가 수집하는 센싱 데이터는 태양광 패널(300)의 발전량, 태양광 패널(300)로의 일사량, 태양광 패널(300)의 온도 및 태양광 패널(300)의 습도 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 센싱 데이터는 하나의 센서(500)에 의해 측정될 수도 있고, 서로 다른 종류의 센서(500)에 의해 측정될 수도 있다.
S220 단계에서, 중앙 서버(100)는 센서(500)로부터 수신된 센싱 데이터에 기초하여 복수의 태양광 패널(300) 중 불량 가능 태양광 패널(300)을 결정한다. 불량 가능 태양광 패널(300)이란, 불량의 발생이 의심되는 태양광 패널(300)을 의미할 수 있다.
중앙 서버(100)는 미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 센싱 데이터를 비교하여 불량 가능 태양광 패널(300)을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 서버(100)는 소정 알고리즘에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)을 결정할 수 있으며, 소정 알고리즘은 예를 들어, 기계 학습 알고리즘을 포함할 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(100)는 불량이 발생한 태양광 패널 관련 데이터와 정상 상태의 태양광 패널 관련 데이터를 포함하는 빅 데이터를 미리 수집하고, 수집된 데이터로 기계 학습 알고리즘을 학습시킨 후, 학습된 알고리즘에 센싱 데이터를 입력하여 복수의 태양광 패널(300) 중 불량이 의심되는 태양광 패널(300)을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙 서버(100)는 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 단위 패널을 결정할 수도 있다.
S230 단계에서, 중앙 서버(100)는 불량 가능 태양광 패널(300)의 정보를 비행 물체(200)로 전송한다.
불량 가능 태양광 패널(300)의 정보는, 불량 가능 태양광 패널(300)의 식별 정보 및 불량 가능 태양광 패널(300)의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 서버(100)에는 각 태양광 패널(300)의 식별 정보와 그에 대응하는 위치 정보가 미리 저장될 수 있다.
중앙 서버(100)가 태양광 패널(300)의 식별 정보만을 비행 물체(200)로 전송하는 경우, 비행 물체(200)는 식별 정보에 매핑된 위치 정보를 목적지로 결정할 수 있고, 중앙 서버(100)가 태양광 패널(300)의 위치 정보만을 비행 물체(200)로 전송하는 경우, 비행 물체(200)는 수신된 위치 정보를 목적지로 결정할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 불량 가능성의 판단이 단위 패널 기준으로 이루어지는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 단위 패널의 인덱스 및/또는 불량 가능 단위 패널의 위치 정보를 비행 물체(200)로 전송할 수 있다.
S240 단계에서, 비행 물체(200)는 중앙 서버(100)로부터 수신된 정보에 기초하여 목적지(즉, 불량 가능 태양광 패널(300)이 설치된 지점)를 결정하고, 결정된 목적지로 비행을 한다.
S250 단계에서, 비행 물체(200)는 불량 가능 태양광 패널(300)에 도착한 뒤, 불량 가능 태양광 패널(300)(또는 불량 가능 단위 패널)을 카메라로 촬영한다.
일 실시예에서, 비행 물체(200)는 서로 다른 종류의 복수의 카메라를 포함할 수 있다. 복수의 카메라는 예를 들어, 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL(electro luminescence) 카메라 중 복수 개를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 비행 물체(200)는 서로 다른 종류의 복수의 카메라를 장착한 상태에서 복수의 카메라 각각으로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영할 수 있고, 또는 비행 물체(200)는 하나의 카메라를 장착한 상태에서 가시광선 촬영 모드, 적외선 촬영 모드 또는 EL 촬영 모드로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영할 수도 있다.
비행 물체(200)는 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL 카메라의 순서로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영하여 도 6에 도시된 것과 같은 가시광선 영상(600a), 적외선 영상(600b) 및 EL 영상(600c)을 획득할 수 있다. 상기 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL 카메라의 촬영 순서는 하나의 예시일 뿐이며, 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영하는 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비행 물체(200)가 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 복수의 영상을 촬영하는 이유는, 어느 하나의 종류의 영상만으로 패널의 불량 여부를 판정하는 것이 부정확하기 때문이다.
불량 상태의 태양광 패널(300)은 적외선 카메라로 촬영 시에 주변의 정상 패널과는 다른 색깔(온도 차이 발생하여 다른 색으로 표시)로 나타난다. 다만 적외선 카메라가 찾지 못하는 불량 유형이 존재하는데, 예를 들면, 먼지나 오물이 태양광 패널(300) 위에 존재하는 경우 햇빛과의 접촉을 방해하는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우는 적외선 카메라보다는 가시광선 카메라가 효율적이다. 또한, 태양광 패널(300)의 내부의 미세한 크랙이 발생한 경우는 EL 카메라의 EL 영상을 통해 검출이 용이해질 수 있다. 세 종류의 카메라를 항상 검사에 이용하면 신속한 검출이 가능할 수는 있지만, 특히 EL 영상은 고해상도로 촬영해야 하고, 비행 물체(200)가 빠르게 이동할 수 없는 촬영 조건을 가지므로 짧은 시간에 넓은 발전소를 검사하는 경우에는 역효과가 나타난다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 센싱 데이터를 이용하여 1차적으로 불량 가능 패널을 검출하고, 검출된 불량 가능 패널로 비행 물체(200)를 이동시켜 서로 다른 종류의 복수의 영상을 촬영하게 하는 것이다.
불량 가능 태양광 패널(300)에 대한 촬영이 종료되면, S260 단계에서, 비행 물체(200)는 복수의 영상을 중앙 서버(100)로 전송한다.
S270 단계에서, 중앙 서버(100)는 수신된 복수의 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 여부를 최종적으로 판단한다.
앞서 설명한 바와 같이, 중앙 서버(100)는 미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 수신된 영상을 비교하여 불량 여부를 최종적으로 판단할 수 있다.
S280 단계에서, 중앙 서버(100)는 불량 판정 결과를 관리자 단말(400)로 전송한다. 중앙 서버(100)는 불량 판정 결과를 관리자 단말(400)로 전송할 때 불량으로 판정된 태양광 패널(300)의 식별 정보 및/또는 위치 정보를 관리자 단말(400)로 함께 전송할 수 있다.
관리자는 불량이 발생한 패널로 이동하여 패널 교체, 패널 검사 등의 조치를 취할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙 서버(100)는 불량 가능 태양광 패널(300)이 최종적으로 정상으로 판정되었더라도, 불량이 의심되는 것으로 1차적으로 판단된 태양광 패널(300)의 식별 정보 및/또는 위치 정보를 관리자 단말(400)로 전송할 수 있다. 불량이 의심되는 것으로 1차적으로 판단되었다는 것은, 실제 불량 상태에 있으나 영상으로 그 판단이 정확하게 이루어지지 않은 것일 수도 있기 때문이다. 따라서, 관리자는 불량 의심 상태로 판단된 태양광 패널(300)의 정보가 중앙 서버(100)로부터 수신되면, 정기적으로 또는 불량 상태의 태양광 패널(300)에 필요한 조치를 취할 때 직접 점검을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널(300)의 불량 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 S305 단계 내지 S320 단계는 도 2와 관련하여 설명한 S210 단계 내지 S240 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
S325 단계에서, 비행 물체(200)는 불량 가능 태양광 패널(300)로 비행한 후, 복수의 카메라 중 제 1 카메라로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영한 후, S330 단계에서, 제 1 카메라로 촬영된 제 1 영상을 중앙 서버(100)로 전송한다. 제 1 영상은 예를 들어, 적외선 영상일 수 있다.
S335 단계에서, 중앙 서버(100)는 제 1 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 여부를 판정한다.
S340 단계에서, 제 1 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 상태가 불량이 아닌 것으로 판정된 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 태양광 패널(300)의 재촬영 요청을 비행 물체(200)로 전송한다.
제 1 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 상태가 불량으로 판정된 경우에는, S360 단계에서, 중앙 서버(100)는 불량 판정 결과를 관리자 단말(400)로 전송한다. 이 경우, 비행 물체(200)는 중앙 서버(100)로부터 소정 시간 간격 동안 재촬영 요청이 수신되지 않으면 복귀 위치(예를 들어, 최초 출발 위치)로 비행한다.
상기 S340 단계에서, 중앙 서버(100)로부터 재촬영 요청이 수신된 경우, S345 단계에서 비행 물체(200)는 복수의 카메라 중 상기 제 1 카메라와 상이한 제 2 카메라로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영한다. 제 2 카메라는 예를 들어 가시광선 카메라를 포함할 수 있다.
S350 단계에서, 비행 물체(200)는 제 2 카메라로 촬영된 제 2 영상을 중앙 서버(100)로 전송한다.
S355 단계에서, 중앙 서버(100)는 제 2 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 여부를 다시 판정하고, S360 단계에서, 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 판정 결과를 관리자 단말(400)로 전송한다.
만약, S355 단계에서 불량 가능 태양광 패널(300)이 불량으로 판정된 경우, 비행 물체(200)는 중앙 서버(100)로부터 소정 시간 간격 동안 재촬영 요청이 수신되지 않으면 복귀 위치(예를 들어, 최초 출발 위치)로 비행할 수 있다.
그러나, S355 단계에서, 불량 가능 태양광 패널(300)이 정상으로 판정되었고, 비행 물체(200)가 제 3 카메라를 더 포함하는 경우, 중앙 서버(100)는 비행 물체(200)로 재촬영 요청을 다시 할 수 있다. 비행 물체(200)는 재촬영 요청에 따라 제 3 카메라로 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영하여 제 3 영상을 중앙 서버(100)로 전송할 수 있다. 상기 제 3 영상은 예를 들어, EL 영상일 수 있다. 중앙 서버(100)는 제 3 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 여부를 최종적으로 판단하고, 판단 결과를 관리자 단말(400)로 전송할 수 있다. 제 3 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)이 불량이 아닌 것으로 판단된 경우에는 중앙 서버(100)는 해당 태양광 패널(300)의 상태를 최종적으로 정상으로 판정할 수 있다.
비행 물체(200), 예를 들어, 드론의 경우 배터리에 저장된 전력을 통해 비행을 하기 때문에 비행 시간의 조절이 매우 중요하다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예에서는 비행 물체(200)의 영상 촬영 횟수를 최소로 하여 비행 물체(200)의 배터리 전력량을 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 제 1 카메라에 의해 촬영된 제 1 영상으로부터 불량 가능 태양광 패널(300)이 불량으로 판정되었다면, 비행 물체(200)는 추가 촬영없이 비행을 중단할 수 있으며, 제 1 영상으로부터 불량 가능 태양광 패널(300)이 정상으로 판정되었다면 제 2 카메라로 불량 가능 태양광 패널(300)을 재촬영한다. 그리고, 제 2 카메라에 의해 촬영된 제 2 영상으로부터 불량 가능 태양광 패널(300)이 불량으로 판정되었다면, 비행 물체(200)는 추가 촬영없이 비행을 중단할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 실시예에서는 비행 물체(200)가 복수의 카메라 각각으로 복수 회의 촬영을 한 후, 복수의 영상을 중앙 서버(100)로 전송하지만, 도 3에 도시된 실시예에서는 비행 물체(200)가 불량 가능 태양광 패널(300)을 촬영한 이후 재촬영 요청이 수신되는 경우 재촬영을 진행하므로, 비행 시간을 감소시킬 수 있는 것이다.
도 4는 태양광 패널(300)에 포함된 단위 패널들에 인덱스를 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이, 센서(500)가 센싱 데이터를 단위 패널을 기준으로 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 단위 패널의 정보를 비행 물체(200)로 알려주어야 한다. 이를 위해 중앙 서버(100)는 먼저 복수의 태양광 패널(300) 각각의 단위 패널에 인덱스를 할당할 수 있다.
중앙 서버(100)는 비행 물체(200) 또는 관리자에 의해 촬영된 태양광 패널(300)의 영상(350)을 수신한 후, 수신된 태양광 패널(300)의 영상(350)에서 각 단위 패널(310)을 식별할 수 있다.
도 4에 도시된 영상(350)에서 태양광 패널(300)은 각 단위 패널(310) 사이의 경계선(320)을 포함할 수 있는데, 중앙 서버(100)는 태양광 패널(300) 영상(350)에서 경계선(320)을 이미지 처리 기술을 통해 식별한 후, 경계선(320)에 인접하여 위치한 단위 패널(310)들을 검출할 수 있다. 그리고, 중앙 서버(100)는 태양광 패널(300)에 포함된 복수의 단위 패널(310) 각각에 인덱스를 할당할 수 있다. 예를 들어, 인덱스는 태양광 패널(300)에 포함된 단위 패널(310)의 행과 열을 나타낼 수 있다. 도 4에서 단위 패널(310a)는 태양광 패널(300)의 3번째 행 및 1번째 열에 위치하므로 인덱스로서 (3, 1)이 할당될 수 있고, 단위 패널(310b)는 태양광 패널(300)의 5번째 행 및 3번째 열에 위치하므로 인덱스로서 (5, 3)이 할당될 수 있다.
도 4에 도시된 태양광 패널 영상(350)은 하나의 태양광 패널(300)에 대해 촬영된 영상일 수도 있지만, 두 개의 태양광 패널(300)에 대해 촬영된 영상일 수도 있다. 다시 말하면, 도 4에 도시된 태양광 패널(300)에서 1번째 행부터 3번째 행 내에 포함된 단위 패널(310)들이 그룹이 되어 하나의 태양광 패널(300)(제 1 태양광 패널)을 구성할 수 있고, 4번째 행부터 6번째 행 내에 포함된 단위 패널(310)들이 그룹이 되어 하나의 태양광 패널(300)(제 2 태양광 패널)을 구성할 수 있다. 이 경우, 단위 패널(310a)은 제 1 태양광 패널(300)의 3번째 행 및 1번째 열에 위치하므로 인덱스로서 (3, 1)이 할당될 수 있고, 단위 패널(310b)는 제 2 태양광 패널(300)의 2번째 행 및 3번째 열에 위치하므로 인덱스로서 (2, 3)이 할당될 수도 있다.
이하에서는, 중앙 서버(100)가 목적지(즉, 불량 가능 태양광 패널의 위치 및/또는 불량 가능 단위 패널의 위치) 정보를 비행 물체(200)로 전송하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
중앙 서버(100)는 복수의 태양광 패널(300) 각각의 식별 정보 및/또는 위치 정보를 저장할 수 있고, 각 태양광 패널(300)에 포함된 단위 패널들의 인덱스 및/또는 위치 정보를 저장할 수 있다.
일 예로서, 센서(500)가 태양광 패널(300) 단위로 센싱 데이터를 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 태양광 패널(300)의 식별 정보를 비행 물체(200)로 전송할 수 있고, 비행 물체(200)는 수신된 식별 정보에 매핑되어 미리 저장된 위치 정보를 목적지로 설정할 수 있다.
또한, 일 예로서, 센서(500)가 태양광 패널(300) 단위로 센싱 데이터를 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 태양광 패널(300)의 위치 정보를 비행 물체(200)로 전송할 수 있고, 비행 물체(200)는 수신된 위치 정보를 목적지로 설정할 수 있다.
또한, 일 예로서, 센서(500)가 단위 패널 단위로 센싱 데이터를 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 단위 패널의 인덱스를 비행 물체(200)로 전송할 수 있고, 비행 물체(200)는 수신된 인덱스에 매핑되어 미리 저장된 위치 정보를 목적지로 설정할 수 있다.
또한, 일 예로서, 센서(500)가 단위 패널 단위로 센싱 데이터를 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 단위 패널의 위치 정보를 비행 물체(200)로 전송할 수 있고, 비행 물체(200)는 수신된 위치 정보를 목적지로 설정할 수 있다.
또한, 일 예로서, 센서(500)가 단위 패널 단위로 센싱 데이터를 획득하는 경우, 중앙 서버(100)는 불량 가능 단위 패널을 포함하는 태양광 패널(300)의 식별 정보 또는 위치 정보와 함께, 상기 불량 가능 단위 패널의 인덱스를 비행 물체(200)로 전송할 수 있다. 비행 물체(200)는 태양광 패널(300)의 식별 정보에 매핑된 위치 정보 또는 중앙 서버(100)로부터 수신된 위치 정보를 목적지로 설정하여 태양광 패널(300)로 비행한 후, 인덱스에 대응하는 불량 가능 단위 패널을 직접 검출할 수도 있다. 예를 들어, 불량 가능 단위 패널의 인덱스가 (3, 4)인 경우, 비행 물체(200)는 태양광 패널(300)에 포함된 단위 패널들 중 3번째 행의 4번째 열에 위치한 단위 패널을 불량 가능 단위 패널로 식별할 수 있다. 여기서, 단위 패널 단위로 위치 정보(예를 들어, GPS 좌표)를 비행 물체(200)에게 제공하지 않는 이유는, 단위 패널의 크기가 작은 경우에는 단위 패널의 GPS 좌표만으로 단위 패널을 구분하기가 쉽지 않기 때문이다. 즉, 여러 단위 패널을 포함하는 태양광 패널(300)의 위치 정보와 인덱스를 비행 물체(200)에게 제공하면, 비행 물체(200)는 위치 정보에 따라 먼저 태양광 패널(300)로 비행할 수 있고, 인덱스 기반으로 단위 패널을 정확하게 구분할 수 있다.
도 5는 비행 물체(200)가 불량 가능 태양광 패널(300)로 비행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 1 태양광 패널(300a), 제 2 태양광 패널(300b) 및 제 3 태양광 패널(300c)이 위치하고, 제 3 태양광 패널(300c)이 불량 가능 태양광 패널로 결정된 경우, 비행 물체(200)는 중앙 서버(100)로부터 수신되는 정보에 기초하여 제 3 태양광 패널(300c)로 비행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 비행 물체(200)는 배터리에 저장된 전력에 기초하여 비행을 하므로 비행 물체(200)의 배터리 전력량을 효율적으로 관리하는 것이 매우 중요하다.
일 실시예에서, 비행 물체(200)는 제 3 태양광 패널(300c)에 도착하여 사진 촬영을 완료한 후 또는 사진 촬영을 하기 전에 제 3 태양광 패널(300c)과 연결된 무선 충전 설비를 통해 배터리를 충전할 수 있다. 이후, 사진 촬영 및 충전이 완료되면 비행 물체(200)는 제 3 태양광 패널(300c)이 설치된 위치에서 대기하면서 다음 목적지로의 비행 명령을 기다리거나, 또는 비행 물체(200)의 출발지로 복귀하여 대기할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 비행 물체(200)는 제 3 태양광 패널(300c)로 비행하는 중에 배터리에 저장된 전력량이 소정 기준량 미만이 되거나 배터리에 저장된 전력량으로 제 3 태양광 패널(300c)에 도달할 수 없는 경우, 인접 태양광 패널(300), 예를 들어, 제 2 태양광 패널(300b)로 비행하여 제 2 태양광 패널(300b)에 설치된 무선 충전 설비로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전한 후, 제 3 태양광 패널(300c)로 비행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 서버(100)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 서버(100)는 메모리(710), 통신부(730) 및 제어부(750)를 포함할 수 있다.
메모리(710)는 복수의 태양광 패널(300)의 식별 정보, 복수의 태양광 패널(300)의 위치 정보, 단위 패널들의 인덱스 및 단위 패널들의 위치 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(710)는 불량 가능 태양광 패널(300)의 결정 내지 최종 불량 판정을 위해 미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터를 저장할 수도 있다.
통신부(730)는 복수의 태양광 패널(300)과 관련되어 설치된 센서(500), 비행 물체(200) 및 관리자 단말(400)과 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(750)는 센서(500)로부터 수신된 복수의 태양광 패널(300)의 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)을 결정하고, 비행 물체(200)로부터 불량 가능 태양광 패널(300)의 영상이 수신되면, 수신된 영상에 기초하여 불량 가능 태양광 패널(300)의 불량 여부를 판정한다.
또한, 제어부(750)는 센서(500)로부터 복수의 태양광 패널(300)에 포함된 단위 패널들의 센싱 데이터가 수신되면, 이에 기초하여 불량 가능 단위 패널을 결정하고, 비행 물체(200)로부터 불량 가능 단위 패널의 영상이 수신되면, 수신된 영상에 기초하여 불량 가능 단위 패널의 불량 여부를 판정한다.
또한, 제어부(750)는 비행 물체(200) 또는 관리자에 의해 촬영된 태양광 패널(300)의 영상이 수신되면, 수신된 영상에 단위 패널들을 식별하고, 식별된 단위 패널들에 대해 인덱스를 할당할 수도 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (8)

  1. 각각이 복수의 단위 패널로 이루어진 복수의 태양광 패널과 관련되어 설치된 센서로부터 상기 복수의 태양광 패널에 포함된 단위 패널들에 대한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 단위 패널을 결정하는 중앙 서버; 및
    상기 중앙 서버로부터 상기 불량 가능 단위 패널의 인덱스 (a, b) 및 상기 불량 가능 단위 패널을 포함하는 태양광 패널의 GPS 좌표를 수신하고, 상기 수신된 GPS 좌표에 따라 상기 태양광 패널로 비행한 후, 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널에서 a행 및 b열에 위치하는 상기 불량 가능 단위 패널을 식별하고, 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하는 비행 물체를 포함하되,
    상기 비행 물체는, 상기 복수의 카메라 중 제 1 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하여 제 1 영상을 상기 중앙 서버로 전송하고,
    상기 중앙 서버는, 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 불량 가능 단위 패널이 불량이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 비행 물체로 재촬영 요청을 전송하고, 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 불량 가능 단위 패널이 불량으로 판단된 경우, 판단 결과를 관리자 단말로 전송하며,
    상기 비행 물체는, 상기 중앙 서버로 상기 제 1 영상을 전송한 후 상기 중앙 서버로부터 재촬영 요청이 소정 시간 간격 동안 수신되지 않으면 복귀 위치로 복귀하고, 상기 중앙 서버로부터 재촬영 요청이 수신되면 상기 복수의 카메라 중 제 2 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하여 제 2 영상을 상기 중앙 서버로 전송하며,
    상기 복수의 카메라는, 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL(electro luminescence) 카메라를 포함하되,
    상기 각각의 태양광 패널에 포함된 복수의 단위 패널들은 GPS 좌표에 의해 구분되지 않으며,
    상기 비행 물체는,
    배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널로 비행을 한 후, 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널에 설치된 무선 충전 기기로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 복수의 태양광 패널 각각에 포함된 각 단위 패널의 인덱스를 저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 복수의 태양광 패널 각각에 포함된 각 단위 패널의 인덱스를 저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 상기 센싱 데이터를 소정 알고리즘에 따라 비교하여 상기 불량 가능 단위 패널을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  5. 각각이 복수의 단위 패널로 이루어진 복수의 태양광 패널과 관련되어 설치된 센서로부터 상기 복수의 태양광 패널에 포함된 단위 패널들에 대한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 기초하여 불량 가능 단위 패널을 결정하는 중앙 서버; 및
    상기 중앙 서버로부터 상기 불량 가능 단위 패널의 인덱스 (a, b) 및 상기 불량 가능 단위 패널을 포함하는 태양광 패널의 GPS 좌표를 수신하고, 상기 수신된 GPS 좌표에 따라 상기 태양광 패널로 비행한 후, 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널에서 a행 및 b열에 위치하는 상기 불량 가능 단위 패널을 식별하고, 서로 다른 종류의 복수의 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하는 비행 물체를 포함하되,
    상기 비행 물체는, 상기 복수의 카메라 중 제 1 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하여 제 1 영상을 상기 중앙 서버로 전송하고,
    상기 중앙 서버는, 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 불량 가능 단위 패널이 불량이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 비행 물체로 재촬영 요청을 전송하고, 상기 제 1 영상에 기초하여 상기 불량 가능 단위 패널이 불량으로 판단된 경우, 판단 결과를 관리자 단말로 전송하며,
    상기 비행 물체는, 상기 중앙 서버로 상기 제 1 영상을 전송한 후 상기 중앙 서버로부터 재촬영 요청이 소정 시간 간격 동안 수신되지 않으면 복귀 위치로 복귀하고, 상기 중앙 서버로부터 재촬영 요청이 수신되면 상기 복수의 카메라 중 제 2 카메라로 상기 불량 가능 단위 패널을 촬영하여 제 2 영상을 상기 중앙 서버로 전송하며,
    상기 복수의 카메라는, 가시광선 카메라, 적외선 카메라 및 EL(electro luminescence) 카메라를 포함하되,
    상기 각각의 태양광 패널에 포함된 복수의 단위 패널들은 GPS 좌표에 의해 구분되지 않으며,
    상기 비행 물체는,
    배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널로 비행을 하는 동안 상기 배터리에 저장된 전력량이 소정 기준량 미만이 되거나 상기 배터리에 저장된 전력량으로 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널에 도달할 수 없는 경우, 인접 태양광 패널에 설치된 무선 충전 기기로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전한 후, 상기 GPS 좌표에 대응하는 태양광 패널로 비행하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 복수의 태양광 패널 각각에 포함된 각 단위 패널의 인덱스를 저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 복수의 태양광 패널의 영상으로부터 각 태양광 패널에 포함된 단위 패널들을 식별하고, 식별된 단위 패널들 각각에 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    미리 수집된 태양광 패널 관련 데이터와 상기 센싱 데이터를 소정 알고리즘에 따라 비교하여 상기 불량 가능 단위 패널을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 불량 검출 시스템.
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