WO2021261695A1 - 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템 - Google Patents

군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2021261695A1
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drone
foreign
removal
detection
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백경석
오재철
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주식회사 아이온커뮤니케이션즈
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    • H02S40/10—Cleaning arrangements
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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Definitions

  • the present invention relates to a method and system for removing foreign substances on the surface of a solar panel using a swarm drone flight, and in particular, a foreign substance detection drone equipped with a camera and a foreign substance removal drone equipped with a nozzle for spraying a washing solution stored in a washing solution storage unit It relates to a method and system for removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight to remove foreign substances from the surface of the solar panel.
  • the temperature of the part where the foreign substances are present rises compared to the surrounding part, and if it continues, it causes a panel failure in the part and a decrease in the output of the string unit.
  • the present invention relates to a method and system for removing foreign substances on the surface of a solar panel using a swarm drone flight, and in particular, a foreign substance detection drone equipped with a camera and a foreign substance removal drone equipped with a nozzle for spraying a washing solution stored in a washing solution storage unit It relates to a method and system for removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight to remove foreign substances from the surface of the solar panel.
  • the method for removing foreign substances from the surface of a solar panel comprises the steps of, by a ground control device, dividing the total area of the solar panel group into a plurality of zones, the ground control Allocating, by the device, a foreign material detection drone that performs a foreign material detection task for each of the divided areas, the ground control device to each of the at least one foreign material detection drone, the foreign material in the allocated area together with the location information of the allocated area Transmitting a command to perform a foreign material detection mission to check the presence of the foreign material, moving the foreign material detection drone to the assigned area according to the command to perform the foreign material detection mission, A step of photographing a solar panel through a camera provided in the foreign material detection drone while flying within an area and analyzing the captured image to determine the presence of a foreign material, and if a foreign material is present according to the determination of the presence of the foreign material It may include the step of causing the removal drone to remove the foreign material.
  • the step of causing the foreign material removal drone to remove the foreign material includes: Step, and when a foreign material removal drone exists within a certain distance according to the determination of the existence of the foreign material removal drone, the foreign material detection drone transmitting a command to perform a foreign material removal mission together with the foreign material location information to the foreign material removal drone may include
  • the step of causing the foreign material removal drone to remove the foreign material may include the foreign material detection drone using the ground control device to remove the foreign material along with the foreign material location information. Transmitting a request signal, the ground control device receiving the foreign material removal drone request signal determining a foreign material removal drone capable of performing the foreign material removal mission, and the ground control device positioning the foreign material in the determined foreign material removal drone and sending a command to perform a debris removal mission along with the information.
  • the step of moving the foreign material removal drone receiving the command to perform the foreign material removal mission to a position where the foreign material exists according to the foreign material location information and the foreign material removal drone is a nozzle provided in the foreign material removal drone It may further include the step of spraying the washing solution through.
  • the ground control device when the ground control device receives a signal indicating that the foreign material removal mission has been completed from the foreign material removal drone, determining a foreign material detection drone for confirming the foreign material removal at the foreign material location, the ground control device is the foreign material Transmitting a command to perform a residual foreign material detection mission together with foreign material location information to the foreign material detection drone determined for removal confirmation;
  • the steps of moving to an existing location, and the step of the foreign material detection drone photographing a solar panel through a camera provided in the foreign material detection drone above the foreign material location, and analyzing the captured image to determine whether there is a residual foreign material may include
  • the ground control device may determine the foreign material detecting drone capable of quickly performing the residual foreign material detection task.
  • the foreign material detection drone may include a camera that captures an RGB image.
  • the foreign material removal drone may spray the washing liquid multiple times at various angles through a nozzle at a position where the foreign material is present.
  • a system for removing foreign substances on the surface of a solar panel includes at least one foreign substance detection drone having a camera, a washing solution storage unit for storing a washing solution, and a nozzle for spraying the washing solution stored in the washing solution storage unit divides the total area of the at least one foreign material removal drone and the solar panel group into a plurality of zones, and allocates a foreign material detection drone that performs a foreign material detection task to each of the divided areas, and each at least one foreign material detection drone and a ground control device for transmitting a command to perform a foreign material detection mission for inspecting the presence of a foreign object in the allocated area together with the location information of the allocated area, wherein the foreign material detection drone performs the foreign material detection mission Move to the assigned area in accordance with the command to perform, and while flying within the assigned area, photographing a solar panel through a camera provided in the foreign material detection drone, analyzing the captured image to determine the presence of foreign matter, and When a foreign material is present according to the determination of the presence
  • the foreign material detecting drone determines whether the foreign material removing drone exists within a certain distance.
  • the foreign material detection drone may transmit a command to perform a foreign material removal task together with the foreign material location information to the foreign material removal drone.
  • the foreign material detection drone is a ground control device to remove the foreign material along with the foreign material location information Transmitting a request signal, the ground control device receiving the foreign material removal drone request signal determines a foreign material removal drone capable of performing a foreign material removal mission, and the ground control device transmits the foreign material location information to the determined foreign material removal drone It may include sending a command to perform a foreign object removal mission together.
  • the foreign material removal drone may move to a location where the foreign material exists in response to a command to perform the foreign material removal task, and may spray a cleaning solution through a nozzle provided in the foreign material removal drone.
  • the ground control device determines a foreign material detection drone for confirming the foreign material removal at the location of the foreign material, and the ground control device includes the Transmitting a command to perform a residual foreign object detection mission together with foreign object location information to the foreign material detection drone determined to confirm the foreign material removal, and the foreign material detection drone, according to the command to perform the residual foreign material detection task of the ground control device
  • the foreign material detection drone further includes determining whether there is a residual foreign material by photographing a solar panel through a camera provided in the foreign material detection drone and analyzing the captured image in the sky above the location where the foreign material is present can do.
  • the method and system for removing foreign substances on the surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention as described above is a group including a foreign substance detection drone equipped with a camera and a foreign substance removal drone having a nozzle for spraying a washing solution stored in a washing solution storage unit Using a drone, it is possible to inspect the surface of the solar panel for foreign substances and to remove the spot-like (feces, leaves, etc.) foreign substances present on the surface of the solar panel.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a system for removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method of correcting a position of a drone using RTK GPS in a system for removing foreign substances on a surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a foreign material detection drone operating in a system for removing foreign matter on the surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a foreign material removal drone operating in a system for removing foreign matter on the surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a ground control device operating in a system for removing foreign matter on a surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 to 11 are diagrams for explaining the operation of the swarm drones performed by the method for removing foreign substances from the surface of the solar panel using the flying of the swarm drones according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a system for removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight according to an embodiment of the present invention.
  • the solar panel surface foreign material removal system using a swarm drone flight includes at least one foreign material detection drone 100 , at least one foreign material removal drone 200 , and a ground control device. 300 and a network 400 .
  • the swarm drone includes at least one foreign material detection drone 100 and at least one foreign material removal drone 200, and by using such a swarm drone, it is on the solar panel group of the power plant. Foreign substances can be detected and removed.
  • a solar panel group in a power plant consists of a plurality of solar panels.
  • the photovoltaic panel group may be installed on water such as a river or lake, or installed on a roof.
  • At least one foreign object detection drone 100 may include a camera 141 .
  • the foreign material detection drone 100 analyzes the image captured by the RGB (EO) camera in the sky above the solar panel, and detects the presence of foreign substances such as branches, leaves, and bird droppings on the solar panel on the panel at which location. And, it is possible to transmit foreign material location information including coordinate data of a solar panel in which foreign substances are present or detected foreign substances to the foreign material removal drone 200 through the network 400 .
  • RGB RGB
  • the at least one foreign material removal drone 200 may include a cleaning liquid storage unit 243 for storing the cleaning liquid and a nozzle 241 for spraying the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 243 . At this time, the foreign material removal drone 200 may rotate the nozzle 241 at various angles to spray the washing solution several times. The foreign material removal drone 200 may perform a foreign material removal task by approaching the solar panel at a foreign material location and spraying a cleaning solution through the nozzle 241 .
  • the ground control device 300 includes at least one foreign object detection drone 100 having a camera 141 and at least one foreign object removal drone having a nozzle 241 for spraying the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 243 ( 200) can be assigned individual tasks. At this time, since several drones must cooperate to perform one mission, it is important to prevent collisions between drones. Therefore, the RTK-GPS Base can be installed at the power plant site for precise positioning of the drone. This will be described in detail with reference to FIG. 2 .
  • the network 400 is a communication network in which at least one foreign material detection drone 100 , at least one foreign material removal drone 200 , and the ground control device 300 can communicate with each other, regardless of the communication mode. It can be composed of various communication networks such as a personal area network (PAN), a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), and a wide area network (WAN). can In addition, the network 400 includes various kinds of intelligent communication [IoT (internet of things), IoE (internet of everything), IoST (internet of small things), etc.] and / or 5G communication may be supported. Since the network 400 is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • PAN personal area network
  • LAN local area network
  • MAN metropolitan area network
  • WAN wide area network
  • intelligent communication IoT (internet of things), IoE (internet of everything), IoST (internet of small things), etc.] and / or 5G communication may be supported. Since the network 400 is well known
  • the at least one foreign material detection drone 100 , the at least one foreign material removal drone 200 , and the ground control device 300 may communicate with each other through the base station, but may communicate directly with each other without going through the base station.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method of correcting a position of a drone using RTK-GPS in a system for removing foreign substances on the surface of a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • the drone calculates the distance between the GPS satellite 20 and the GPS receiver mounted on the drone to obtain the current coordinate value. At this time, the distance between the GPS satellite 20 and the drone is calculated based on the arrival time of radio waves transmitted from the GPS satellite 20.
  • the clock mounted on the GPS satellite 20 and the clock mounted on the GPS receiver of the drone do not match. There was a problem in that an error occurred.
  • the mobile station e.g., drone
  • the RTK-GPS Base (10) may be installed at the power plant site.
  • the location where the RTK-GPS Base 10 is installed may be a location where latitude, altitude, and longitude are known in advance. Therefore, since the RTK-GPS Base 10 knows the current exact location in advance, it can know how much the phase error of the received GPS is.
  • the RTK-GPS Base 10 and the swarm drones 100_1 , 100_2 , 200_1 , and 200_2 may receive a GPS signal transmitted from the GPS satellite 20 .
  • the RTK-GPS Base 10 may generate RTK-GPS correction information based on the longitude coordinates and latitude coordinates included in the received GPS signal and transmit it to the ground control device 300 .
  • the ground control device 300 may transmit the RTK-GPS correction information received from the RTK-GPS Base 10 to each of the drones 100_1 , 100_2 , 200_1 , and 200_2 .
  • each of the drones 100_1, 100_2, 200_1, and 200_2 corrects the error of the GPS signal transmitted from the GPS satellite 20 using the RTK-GPS correction information from the ground control device 300, and corrects the error within 5 cm. You can create location information.
  • the RTK-GPS base 10 may transmit RTK-GPS correction information to each of the drones 100_1, 100_2, 200_1, and 200_2. Therefore, each of the drones 100_1, 100_2, 200_1, 200_2 uses the RTK-GPS correction information received from the RTK-GPS base 10 to correct the error of the GPS signal transmitted from the GPS satellite 20 within 5 cm. accurate location information can be generated.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a foreign material detection drone operating in a foreign material removal system according to an embodiment of the present invention.
  • the foreign material detection drone 100 includes a detection drone communication unit 110 , a detection drone position measurement unit 120 , a detection drone driving unit 130 , a photographing unit 140 , It may include a detection drone sensing unit 150 , a detection drone storage unit 160 , and a detection drone control unit 170 .
  • the detection drone communication unit 110 may be connected to the network 400 to communicate with the foreign material removal drone 200 or the ground control device 300 .
  • the detection drone communication unit 110 is a cellular communication network such as 2G/3G, Long Term Evolution (LTE), and LTE-Advance (LTE-A), as well as short-range wireless communication such as Zigbee and Bluetooth, and wireless such as Wi-Fi. Data may be transmitted/received by communicating in various wireless communication methods such as a network, but is not limited to these communication methods.
  • the detection drone communication unit 110 receives a command from the ground control device 300 or transmits a command to the foreign material removal drone 200 , and transmits data on the operating state of the foreign material detection drone 100 to the ground control device 300 . can be transmitted
  • the detection drone communication unit 110 may receive RTK-GPS correction information from the ground control device 300 in real time.
  • the detection drone position measurement unit 120 may generate very precise drone position information with a position error within 5 cm using the RTK-GPS correction information received through the detection drone communication unit 110 .
  • the RTK-GPS correction information is not limited to being transmitted from the ground control device 300 and may be transmitted in real time from the RTK-GPS Base 10 installed in the power plant.
  • the detection drone position measuring unit 120 may generate drone position information indicating the current position of the foreign material detection drone 100 .
  • the detection drone position measurement unit 120 may provide drone position information to the detection drone control unit 170 or transmit it to the ground control device 300 through the detection drone communication unit 110 .
  • the detection drone position measuring unit 120 may measure the current position of the foreign material detection drone 100 in real time, and may generate very precise drone position information with a position error within 5 cm. That is, the detection drone position measuring unit 120 corrects a satellite signal (eg, a GPS signal) received from the GPS satellite 20 according to the RTK-GPS correction information to accurately position the drone including GPS coordinate data in real time. information can be created.
  • a satellite signal eg, a GPS signal
  • the detection drone driving unit 130 may independently control the rotation of a plurality of propellers to generate power for the flight of the foreign material detection drone 100 . That is, the detection drone driving unit 130 enables the foreign material detection drone 100 to fly by using a power engine such as a motor coupled to each propeller. The detection drone driving unit 130 may move the foreign material detection drone 100 to an assigned area or a designated location according to a control signal of the detection drone control unit 170 .
  • the photographing unit 140 may photograph an image through the camera 141 provided in the foreign material detection drone 100 . That is, the photographing unit 140 may photograph an image through the camera 141 when it arrives at the location of the foreign material on the solar panel according to the control signal of the detection drone control unit 170 .
  • the foreign material detection drone 100 is provided with a camera 141 that captures RGB images, and analyzes the RGB images captured by the camera so that branches, leaves, and bird droppings mounted on the surface of the solar panel and It is possible to determine whether the same spot-like foreign material exists.
  • the detection drone sensing unit 150 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the foreign material detection drone 100 and information on a surrounding environment surrounding the foreign material detection drone 100 .
  • the detection drone sensing unit 150 may include a position sensor (eg, a GPS module), a proximity sensor, a weight sensor, an illuminance sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor, RGB sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, light sensor (eg camera), microphone, weight sensor, battery gauge, environmental sensor (eg barometer, hygrometer, thermometer, radiation sensor, thermal sensor) , gas detection sensor, etc.) may include at least one of.
  • a position sensor eg, a GPS module
  • a proximity sensor e.g, a weight sensor, an illuminance sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor,
  • the detection drone storage unit 160 may store data supporting various functions of the foreign material detection drone 100 .
  • the detection drone storage unit 160 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the foreign material detection drone 100 , data for operation of the foreign material detection drone 100 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, a foreign material detection program through image analysis may be stored in advance in the detection drone storage unit 160 .
  • the detection drone control unit 170 may control the overall operation of the foreign material detection drone 100 .
  • the detection drone control unit 170 commands the detection drone communication unit 110 to perform a foreign object detection task for inspecting the presence of foreign substances in the allocated area together with the location information of the allocated area received from the ground control device 300 through the detection drone communication unit 110 . Accordingly, it is possible to control the foreign material detection drone 100 to perform a foreign material detection task in an area assigned to it.
  • the location information of the assigned area may include vertex location information of the area in charge assigned to the foreign material detection drone 100 .
  • the detection drone control unit 170 may control the drone driving unit 130 to move to the assigned area according to the command to perform the foreign matter detection mission of the ground control device 300 .
  • the detection drone control unit 170 may control the detection drone driving unit 130 to move to the assigned area after setting a flight path to the corresponding area.
  • the detection drone control unit 170 When the detection drone control unit 170 arrives at a location corresponding to the assigned area, the detection drone driver 130 and the photographing unit ( 140) can be controlled.
  • the detection drone control unit 170 may determine whether a foreign material exists by photographing a solar panel through the camera 141 provided in the foreign material detection drone 100 while flying within the assigned area and analyzing the captured image.
  • the detection drone control unit 170 may analyze the image captured by the photographing unit 140 to detect whether a foreign material is present on the panel at any position.
  • the detection drone control unit 170 may analyze the RGB image captured of foreign substances such as branches, leaves, and bird droppings mounted on the solar panel to detect the presence of foreign substances on the panel at which position.
  • the detection drone control unit 170 may determine whether the foreign material removing drone 200 is present within a predetermined distance when a foreign material is present according to the determination of the presence or absence of the foreign material. When the foreign material removal drone 200 exists within a certain distance according to the determination of the existence of the foreign material removal drone 200 , the detection drone control unit 170 sends the foreign material to the foreign material removal drone 200 through the detection drone communication unit 110 . Along with the location information, it is possible to send a command to perform a foreign object removal mission. In this case, the foreign material location information may include coordinate data of the solar panel in which the foreign material is present or the detected foreign material.
  • the detection drone control unit 170 controls the ground control device 300 through the detection drone communication unit 110 .
  • a foreign material removal drone 200 request signal may be transmitted together with the foreign material location information.
  • the detection drone control unit 170 controls the foreign object detection drone 100 according to a command to perform a residual foreign object detection mission together with the foreign object location information received from the ground control device 300 through the detection drone communication unit 110 . It can be controlled to fly to and perform the task of detecting residual foreign substances.
  • the detection drone control unit 170 may control the drone driving unit 130 to move to the foreign material location according to the command to perform the residual foreign material detection task of the ground control device 300 .
  • the detection drone control unit 170 may control the detection drone driving unit 130 to move to the foreign material location after setting a flight path to the foreign material location.
  • the detection drone control unit 170 When the detection drone control unit 170 arrives at a position corresponding to the position of the foreign material, it controls the photographing unit 140 to photograph the solar panel through the camera 141 provided in the foreign material detection drone 100 above the foreign material position. and analyze the captured image to determine whether there is a residual foreign material.
  • the detection drone control unit 170 transmits a signal that the foreign material removal from the foreign material position is completed to the ground control device 300 through the detection drone communication unit 110.
  • the detection drone control unit 170 determines the presence of the foreign material removing drone 200 within a predetermined distance to remove the residual foreign material at the position of the foreign object, and determines the presence of the foreign material within a predetermined distance.
  • a command to perform a foreign material removal mission may be transmitted to the removal drone 200 , or the foreign material removal drone 200 may be requested from the ground control device 300 .
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a foreign material removal robot operating in the foreign material removal system according to an embodiment of the present invention.
  • the foreign material removal robot 200 includes a removal drone communication unit 210 , a removal drone position measurement unit 220 , a removal drone driving unit 230 , a washing unit 240 , It may include a drone removal sensing unit 250 , a drone removal storage unit 260 , and a drone removal control unit 270 .
  • the drone removal communication unit 210 may be connected to the network 400 to communicate with the foreign material detection drone 100 or the ground control device 300 .
  • Elimination drone communication unit 210 is not only short-range wireless communication such as ZigBee, Bluetooth, etc., 2G / 3G, LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advance), such as cellular communication networks, and wireless such as Wi-Fi Data may be transmitted/received by communicating in various wireless communication methods such as a network, but is not limited to these communication methods.
  • the drone removal communicator 210 may receive a command from the foreign material detection drone 100 or the ground control device 300 , and transmit data on the operating state of the foreign material removal drone 200 to the ground control device 300 .
  • the drone removal communication unit 210 may receive the RTK-GPS correction information from the ground control device 300 in real time.
  • the removal drone position measurement unit 220 may use the RTK-GPS correction information received through the removal drone communication unit 210 to generate very precise drone position information with a position error within 5 cm.
  • the RTK-GPS correction information is not limited to being transmitted from the ground control device 300 and may be transmitted in real time from the RTK-GPS Base 10 installed in the power plant.
  • the removal drone position measurement unit 220 may generate drone position information indicating the current position of the foreign material removal drone 200 .
  • the removal drone position measurement unit 220 may provide the drone position information to the removal drone control unit 270 or transmit it to the ground control device 300 through the removal drone communication unit 210 .
  • the drone removal drone position measurement unit 220 may measure the current position of the foreign material removal drone 200 in real time, and generate very precise drone position information with a position error of 5 cm or less. That is, the removed drone position measurement unit 220 corrects a satellite signal (eg, a GPS signal) received from the GPS satellite 20 according to the RTK-GPS correction information to accurately position the drone including GPS coordinate data in real time. information can be created.
  • a satellite signal eg, a GPS signal
  • the removal drone driving unit 230 may independently control the rotation of a plurality of propellers to generate power for the flight of the foreign material removal drone 200 . That is, the removal drone driving unit 230 enables the flying of the foreign material removal drone 200 by using a power engine such as a motor coupled to each propeller. The removal drone driving unit 230 may move the foreign material detection drone 200 to a designated location according to a control signal of the detection drone control unit 270 .
  • the washing unit 240 may remove foreign substances from the solar panel by spraying the washing solution stored in the washing solution storage unit 243 through the nozzle 241 . At this time, the washing unit 240 may rotate the nozzle 241 at various angles according to the control of the detection drone control unit 260 to spray the washing solution several times. Here, the washing unit 240 can maximize the effect of the washing liquid by controlling the nozzle 241 to be sprayed with a term in the middle rather than continuous spraying.
  • the drone removal sensing unit 250 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the foreign material removal drone 200 and information on a surrounding environment surrounding the foreign material removal drone 200 .
  • the drone sensing unit 250 removed is a position sensor (eg, a GPS module), a proximity sensor, a weight sensor, an illuminance sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, motion sensor, RGB sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, light sensor (eg camera), microphone, weight sensor, battery gauge, environmental sensor (eg barometer, hygrometer, thermometer, radiation sensor, thermal sensor) , gas detection sensor, etc.) may include at least one of.
  • a position sensor eg, a GPS module
  • a proximity sensor e.g, a weight sensor, an illuminance sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, motion sensor, RGB
  • the removal drone storage unit 260 may store data supporting various functions of the foreign material removal drone 200 .
  • the removal drone storage unit 260 may store a plurality of application programs (or applications) driven in the foreign material removal drone 200 , data for the operation of the foreign material removal drone 200 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • a program for cleaning liquid management or nozzle control may be stored in advance in the removal drone storage unit 260 .
  • the removal drone control unit 270 may control the overall operation of the foreign material removal drone 200 .
  • the removal drone control unit 270 is configured to remove the foreign material according to the command to perform the foreign material removal mission together with the foreign material location information received from the foreign material detection drone 100 or the ground control device 300 through the removal drone communication unit 210 . ) can be controlled to perform the task of removing foreign substances at the position of foreign substances.
  • the foreign material location information may include coordinate data of the solar panel in which the foreign material is present or the detected foreign material.
  • the removal drone control unit 270 moves the foreign material removal drone 200 to a position where the foreign material is present in response to a command to perform the foreign material removal task of the foreign material detection drone 100 or the ground control device 300 .
  • the driving unit 230 may be controlled.
  • the removal drone control unit 270 controls the removal drone driving unit 230 to descend so that the distance between the solar panel and the foreign material removal drone 200 becomes a predetermined distance when the foreign material arrives in the sky above the solar panel,
  • the washing unit 240 may be controlled to spray the washing liquid through the nozzle 241 .
  • the drone removal control unit 270 may transmit a signal indicating that the foreign material removal task has been completed to the ground control device 300 together with the foreign material location information through the removal drone communication unit 210 .
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the ground control device operating in the foreign matter removal system according to an embodiment of the present invention.
  • the ground control device 300 includes a control device communication unit 310 , an RTK-GPS Base management unit 320 , a swarm drone information management unit 330 , and a power plant information management unit 340 . ), a power plant sub-area management unit 350 , a drone-specific mission designation management unit 360 , a mission performance monitoring unit 370 , and a flight information monitoring unit 380 .
  • the control device communication unit 310 may be connected to the network 400 to communicate with at least one foreign material detecting drone 100 or at least one foreign material removing drone 200 .
  • the control device communication unit 310 communicates with various wireless communication methods such as cellular communication networks such as 2G/3G, LTE (Long Term Evolution), and LTE-A (LTE-Advance) and wireless networks such as Wi-Fi to communicate data can be transmitted and received, but is not limited to this communication method.
  • the control device communication unit 310 transmits a command to the foreign material detection drone 100 or the foreign material removal drone 200, and may receive data on the operating state of the foreign material detection drone 100 or the foreign material removal drone 200. .
  • the RTK-GPS Base management unit 320 may manage the RTK-GPS Base 10 installed at a power plant site for precise location information measurement of swarm drones flying on a solar panel. At this time, the location where the RTK-GPS Base 10 is installed may be a location where latitude, altitude, and longitude are known in advance.
  • the RTK-GPS Base management unit 320 may transmit RTK-GPS correction information including the error of the GPS signal received from the RTK-GPS Base 10 installed at the power plant site to each drone. At this time, each drone that has received the RTK-GPS correction information can generate accurate location information within 5 cm by correcting the error of the GPS signal transmitted from the GPS satellite 20 using the RTK-GPS correction information.
  • the RTK-GPS base 10 may transmit RTK-GPS correction information to each drone. Therefore, each drone can generate accurate location information within 5 cm by correcting the error of the GPS signal transmitted from the GPS satellite 20 using the RTK-GPS correction information received from the RTK-GPS base 10. .
  • the swarm drone information management unit 330 may manage information on swarm drones including at least one foreign material detecting drone 100 and at least one foreign material removing drone 200 .
  • the swarm drone information management unit 330 is a foreign object detection drone 100 that performs a foreign material detection task of a solar panel of a power plant according to whether the drone is equipped with a camera or a nozzle / washing liquid storage unit or a foreign material removal task of the solar panel. It can be managed by dividing the foreign matter removal drone 200 to perform.
  • the power plant information management unit 340 may manage power plant information including information on the total area of the solar panel group of the power plant.
  • a solar panel group in a power plant consists of a plurality of solar panels.
  • the photovoltaic panel group may be installed on water such as a river or lake, or installed on a roof.
  • the power plant sub-zone management unit 350 may manage the entire area of the solar panel group of the power plant by dividing it into a plurality of zones. In this case, the power plant sub-region information management unit 350 may store vertex location information of each divided zone.
  • the power plant sub-zone management unit 350 may classify the zones by subdividing the total area of the solar panel group as the number of drones increases. As a result, the swarm drone performs the task of detecting and removing foreign substances at the same time, so the overall working time can be greatly shortened.
  • the drone-specific task designation management unit 360 may designate and manage tasks for at least one foreign object detection drone 100 and at least one foreign object removal drone 200 .
  • the task designation management unit 360 for each drone may allocate the foreign object detection drone 100 for performing the foreign object detection task for each divided area.
  • the task designation management unit 360 for each drone transmits a command to perform a foreign object detection mission for inspecting the presence of foreign substances in the allocated area together with the location information of the allocated area to the at least one foreign material detection drone 100 . can do.
  • the location information of the assigned zone may include vertex location information of the corresponding zone.
  • the foreign material detection drone 100 may move to an assigned area and inspect the solar panel in the corresponding area.
  • the drone-specific task designation management unit 360 receives a command to perform the foreign material removal mission along with the foreign material location information, the foreign material removal task is performed to move the foreign material to the location where the foreign material is located according to the foreign material location information.
  • the foreign material removal drone 200 may stand by at the departure point or a predetermined location, or may fly together when the foreign material detection drone 100 moves to an assigned area.
  • the mission performance monitoring unit 370 may monitor the mission performance status for each drone. That is, the mission performance monitoring unit 370 determines the foreign material detection drone 100 to perform the foreign material detection mission or the foreign material removal drone 200 to perform the foreign material removal mission according to the request message of each drone, and commands the determined drone can be sent.
  • the foreign material detection drone 100 when the foreign material detection drone 100 performing the foreign material detection mission detects a foreign material, it transmits a command to perform the foreign material removal mission together with the foreign material location information to the foreign material removal drone 200 located closest to the current location. can do. However, when there is no foreign material removal drone 200 near the current location, the foreign material detection drone 100 may transmit a foreign material removal drone 200 request signal together with the foreign material location information to the ground control device 300 .
  • the foreign material removal drone 200 capable of performing the foreign material removal mission may be a foreign material removal drone 200 in standby at a departure point or a predetermined location, or in flight around a solar panel.
  • the mission performance monitoring unit 370 may transmit a command to perform the foreign material removal mission together with the foreign material location information to the determined foreign material removal drone 200 .
  • the mission performance monitoring unit 370 may determine the foreign material removal drone 200 to perform the foreign material removal mission according to the remaining amount of the cleaning liquid remaining in the cleaning liquid storage unit of the foreign material removal drone 200 . That is, when the remaining amount of the remaining cleaning liquid in the cleaning liquid storage unit of the foreign material removal drone 200 is less than or equal to a preset remaining amount, a command to charge the cleaning liquid may be transmitted. The foreign material removal drone 200 that has received the command to charge the washing solution may move to a starting point or a location where the washing solution can be charged.
  • the mission performance monitoring unit 370 may determine the foreign material detection drone 100 for confirming the foreign material removal at the foreign material location. In this case, the mission performance monitoring unit 370 may determine the foreign material detection drone 100 capable of performing the task of detecting the remaining foreign material the fastest.
  • the mission performance monitoring unit 370 may transmit a command to perform a residual foreign material detection mission together with the foreign material location information to the foreign material detection drone 100 determined to confirm the removal of the foreign material.
  • the determined foreign material detecting drone 100 may or may not be the same as the foreign material detecting drone 100 that initially detected the foreign material at the corresponding foreign material location.
  • the mission performance monitoring unit 370 may receive a signal indicating that the removal of the foreign material from the foreign material location has been completed when there is no remaining foreign material according to the determination of the presence of the remaining foreign material from the foreign material detection drone 100 .
  • the flight information monitoring unit 380 may monitor flight information to prevent a collision between drones by using the location information of the swarm drones. In this case, the flight information monitoring unit 380 may receive error-corrected current location information from each drone, and monitor the flight information using the location information of each drone.
  • the flight information monitoring unit 380 may monitor the flight information of the drone, determine whether there is a collision between the drones or a path obstruction according to the terrain and features existing on the flight path of the drone, and correct the flight path. For example, when it is determined that there is a risk of collision between drones, the flight information monitoring unit 380 transmits a signal that there is a risk of collision to each drone, or transmits a corrected movement path by correcting the flight path of each drone can do.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of removing foreign substances from the surface of a solar panel using a swarm drone flight according to an embodiment of the present invention.
  • the ground control device 300 may divide the entire area of the solar panel group into a plurality of zones. That is, the ground control device 300 may store vertex location information of each divided zone.
  • the ground control device 300 may classify zones by subdividing the total area of the solar panel group as the number of swarm drones increases. As a result, the swarm drone performs the task of detecting and removing foreign substances at the same time, so the overall working time can be greatly shortened.
  • step S610 the ground control device 300 may allocate the foreign material detection drone 100 to perform the foreign material detection task for each of the divided areas.
  • the ground control device 300 may allocate the area in charge of the foreign material detection drone 100 in consideration of the number of divided areas and the number of foreign material detection drones 100 . For example, if the number of divided zones and the number of foreign object detection drones 100 are the same, one foreign object detection drone 100 may be assigned to each zone. Alternatively, if the number of foreign object detection drones 100 is greater than the number of divided zones, a plurality of foreign object detection drones 100 may be allocated to each zone. In addition, if the number of foreign matter detection drones 100 is less than the number of divided regions, one foreign object detection drone 100 may be assigned to a plurality of regions.
  • step S615 the ground control device 300 transmits a command to perform a foreign material detection mission for inspecting the presence of foreign substances in the allocated area together with the location information of the allocated area to the at least one foreign material detection drone 100 can do.
  • the location information of the assigned zone may include vertex location information of the corresponding zone.
  • the foreign material detection drone 100 may move to the assigned area according to a command to perform the foreign material detection mission of the ground control device 300 .
  • the foreign material detection drone 100 may set a flight path to the corresponding area and then move to the assigned area.
  • step S625 the foreign material detection drone 100 shoots a solar panel through the camera 141 provided in the foreign material detection drone 100 while flying within the assigned area, and analyzes the photographed image to determine whether there is a foreign material can do.
  • the foreign material detection drone 100 may determine the presence of foreign substances while flying according to a preset route within the allocated area after setting an inspection route within the allocated area.
  • the foreign material detection drone 100 is provided with a camera 141 that captures RGB images, and analyzes the RGB images captured by the camera so that branches, leaves, and bird droppings mounted on the surface of the solar panel and It is possible to determine whether the same spot-like foreign material exists.
  • the foreign material detection drone 100 continues to inspect the other area if the examination area remains, and in step S680, if there is no more examination area, the operation can be terminated. have.
  • the foreign material removal drone may be configured to remove the foreign material.
  • the foreign material detecting drone 100 may determine whether the foreign material removing drone 200 is present within a predetermined distance.
  • step S635 if the foreign material removal drone 200 exists within a certain distance according to the determination of the existence of the foreign material removal drone 200, the foreign material detection drone 100 is sent to the foreign material removal drone 200 along with the foreign material location information. It can send orders to carry out foreign object removal missions.
  • the foreign material location information may include coordinate data of the solar panel in which the foreign material is present or the detected foreign material.
  • step S685 the foreign material detection drone 100 is sent to the ground control device 300 along with the foreign material location information.
  • the foreign material removal drone 200 may transmit a request signal.
  • the ground control device 300 receiving the foreign material removal drone 200 request signal may determine the foreign material removal drone 200 capable of performing the foreign material removal mission.
  • the foreign material removal drone 200 capable of performing the foreign material removal task may be a foreign material removal drone 200 in standby at a departure point or a predetermined location, or in flight around a solar panel.
  • step S695 the ground control device 300 may transmit a command to perform a foreign material removal mission together with the determined foreign material removal drone 200 together with the foreign material location information.
  • step S640 the foreign material removal drone 200 that has received the command to perform the foreign material removal task may move to a location where the foreign material exists according to the foreign material location information.
  • step S645 when the foreign material removal drone 200 arrives at the foreign material location, the cleaning solution may be sprayed through a nozzle provided in the foreign material removal drone 200 .
  • the foreign material removal drone 200 may spray the washing liquid multiple times at various angles through the nozzle. At this time, the foreign material removal drone 200 may spray the cleaning solution at regular intervals with a term in the middle rather than continuously spraying the cleaning solution through the nozzle.
  • step S650 when the foreign material removal drone 200 completes spraying the washing liquid, it may transmit a signal indicating that the foreign material removal task has been completed to the ground control device 300 together with the foreign material location information.
  • step S655 when receiving a signal indicating that the foreign material removal mission has been completed from the foreign material removal drone 200 , the ground control device 300 may determine the foreign material detection drone 100 for confirming the foreign material removal at the foreign material location. At this time, the determined foreign material detecting drone 100 may or may not be the same as the foreign material detecting drone 100 that initially detected the foreign material at the corresponding foreign material location.
  • the ground control device 300 may determine the foreign object detection drone 100 capable of performing the task of detecting the residual foreign material the fastest.
  • step S660 the ground control device 300 may transmit a command to perform a residual foreign object detection mission together with the foreign object location information to the foreign material detection drone 100 determined to confirm the foreign material removal.
  • step S665 the foreign material detection drone 100 may move to the foreign material location according to a command to perform the residual foreign material detection mission of the ground control device 300 .
  • the foreign material detection drone 100 may determine whether there is a residual foreign material by photographing a solar panel through a camera provided in the foreign material detection drone 100 above the foreign material location and analyzing the captured image.
  • step S675 if there is no residual foreign material according to the determination of whether there is a residual foreign material, the foreign material detection drone 100 may transmit a signal to the ground control device 300 indicating that the foreign material has been removed from the foreign material location.
  • the foreign object detection drone 100 returns to step S630 to remove the residual foreign material at the location of the foreign object, and it can be determined whether there is a foreign object removing drone within a certain distance. have.
  • FIGS. 7 to 11 are diagrams for explaining the operation of the swarm drones performed by the method for removing foreign substances from the surface of the solar panel using the flying of the swarm drones according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining that the ground control device 300 according to an embodiment of the present invention divides a power plant area into a plurality of zones.
  • the ground control device 300 may divide the total area of the solar panel group 1 into a plurality of regions R1 to R3 .
  • the ground control device 300 may store the GPS coordinates of the vertices of each of the plurality of regions R1 to R3.
  • the GPS coordinates of six vertices P1 to P6 are stored corresponding to the R1 region
  • the GPS coordinates of the six vertices P7 to P12 are stored corresponding to the R2 region
  • GPS coordinates of the vertices R1, P13 to P15 may be stored.
  • the ground control device 300 may divide the solar panel group 1 into a plurality of areas in consideration of the number of the foreign material detecting drone 100 and/or the foreign material removing drone 200 .
  • the ground control device 300 may further subdivide the solar panel group 1 to divide the area as the number of the foreign material detection drone 100 and/or the foreign material removal drone 200 increases.
  • the ground control device 300 may allocate the foreign material detection drone 100 for performing a foreign material detection task for each zone.
  • the area in charge of the foreign material detection drone 100 may be allocated in consideration of the number of divided areas and the number of foreign material detection drones 100 . For example, if the number of divided zones and the number of foreign object detection drones 100 are the same, one foreign object detection drone 100 may be assigned to each zone. Alternatively, if the number of foreign object detection drones 100 is greater than the number of divided zones, a plurality of foreign object detection drones 100 may be allocated to each zone. In addition, if the number of foreign matter detection drones 100 is less than the number of divided regions, one foreign object detection drone 100 may be assigned to a plurality of regions.
  • a first foreign material detection drone 100_1 is allocated to a first area R1
  • a second foreign material detection drone 100_2 is allocated to a second area R2
  • a third area R3 It is assumed that the third foreign material detection drone 100_3 is assigned to ).
  • FIG. 8 shows that the first to third foreign object detection drones 100_1, 100_2, 100_3 move to an assigned area, take pictures while flying over a solar panel, and inspect foreign substances.
  • the ground control device 300 allocates the foreign material detection drone 100 that performs the foreign material detection task for each zone, and the first to third It is possible to transmit a command to detect foreign substances in each assigned area to the foreign material detection drones 100_1 to 100_3.
  • the location information of the assigned zone may include vertex location information of the corresponding zone.
  • the first to third foreign material detection drones 100_1 to 100_3 may move to the assigned areas R1 to R3 according to a command to perform a foreign material detection mission of the ground control device 300 and inspect the foreign material. That is, when the first to third foreign object detection drones 100_1, 100_2, 100_3 are assigned to the first to third zones R1, R2, and R3, respectively, the first foreign object detection drone 100_1 is located in the first zone ( In R1), the second foreign object detection drone 100_2 may perform a foreign object detection task in the second area R2, and the third foreign material detection drone 100_3 may perform the foreign object detection task in the third area R3.
  • the first to third foreign object detection drones 100_1, 100_2, 100_3 set an inspection route within each assigned area R1 to R3, and then fly according to a preset route within the assigned area.
  • the presence of foreign substances may be determined by photographing a solar panel through a camera provided in 100_1 to 100_3) and analyzing the captured image.
  • the first and second foreign material removal drones 200_1 and 200_2 can fly together when the first to third foreign material detection drones 100_1 to 100_3 depart to perform a foreign material detection mission, and are located close to the solar panel You can wait for orders on the debris removal mission while waiting at the .
  • the first and second foreign material removal drones 200_1 and 200_2 may wait at the departure point and then move to the corresponding location according to the command to perform the foreign material removal task of the ground control device 300 to perform the foreign material removal task. have.
  • the first to third foreign material detection drones 100_1 to 100_3 and the first and second foreign material removal drones 200_1 and 200_2 transmit RTK-GPS correction information generated by the RTK-GPS Base 10 installed in the power plant. It is possible to generate very precise drone position information with a position error of less than 5 cm by using the RTK-GPS correction information.
  • the first foreign material detection drone 100_1 may determine whether foreign matter exists by analyzing an image captured by a camera while flying along an inspection path within a first area assigned to it.
  • the first foreign material detection drone 100_1 determines that there is a foreign material, that is, when it detects a foreign material, it commands the first foreign material removal drone 200_1 existing within a certain distance to perform a foreign material removal task together with the foreign material location information.
  • the foreign material location information may include coordinate data of the solar panel in which the foreign material is present or the detected foreign material.
  • the foreign material location information is provided to the ground control device 300 . It is possible to transmit a request signal to the foreign material removal drone 200 together with.
  • the ground control device 300 that has received the foreign object removal drone 200 request signal determines the foreign material removal drone 200 capable of performing the foreign material removal mission, and the foreign material location information on the determined foreign material removal drone 200 It can send orders to carry out a removal mission.
  • the first foreign material detection drone 100_1 may continue to inspect another area if the inspection area remains, and may end the operation when there is no more inspection area.
  • 10 is an exemplary diagram for explaining an operation of performing a foreign material removal mission of the first foreign material removal drone 200_1 that has received a command to perform the foreign material removal mission from the first foreign material detection drone 100_1.
  • the first foreign material removal drone 200_1 receiving the command to perform the foreign material removal mission from the first foreign material detection drone 100_1 may move to a corresponding foreign material location.
  • the first foreign material removal drone 200_1 may move to a corresponding foreign material location according to a command from the ground control device 300 to perform a foreign material removal task.
  • the first foreign material removal drone 200_1 may descend to a preset height and spray the cleaning solution through a nozzle provided in the first foreign material removal drone 200_1 .
  • the first foreign material removal drone 200_1 may spray the washing liquid multiple times at various angles through the nozzle.
  • the first foreign material removal drone 200_1 When the first foreign material removal drone 200_1 finishes spraying the washing liquid, it may transmit a signal indicating that the foreign material removal task has been completed to the ground control device 300 together with the foreign material location information.
  • the first foreign material removal drone 200_1 which has completed the command for the foreign material removal mission, waits at a predetermined location and waits for a command to perform foreign material removal at the next foreign material location, or a charging station to charge the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit. You can move to your location, or you can return to your starting point and wait.
  • 11 is an exemplary diagram for explaining the operation of performing the residual foreign matter detection mission of the second foreign material detection drone 200_2 that has received a command to perform the residual foreign material detection mission from the ground control device 300 .
  • the ground control device 300 When the ground control device 300 receives a signal indicating that the foreign material removal mission has been completed from the first foreign material removal drone 200_1, the ground control device 300 can perform the task of detecting the remaining foreign material the fastest to check whether the foreign material has been removed from the foreign object location. It is possible to determine the second foreign material detection drone 100_2 as the foreign object detection drone. In this case, the second foreign material detection drone 100_2 determined for the task of detecting the remaining foreign material may or may not be the same as the first foreign material detection drone 100_1 that detected the foreign material at the corresponding foreign material location.
  • the ground control device 300 may transmit a command to perform the task of detecting the residual foreign material together with the foreign material location information to the second foreign material detection drone 100_2 determined to confirm the removal of the foreign material.
  • the second foreign material detection drone 100_2 may move to the foreign material location according to a command to perform a residual foreign material detection mission of the ground control device 300 .
  • the second foreign material detection drone 100_2 may photograph a solar panel through a camera provided in the second foreign material detection drone 100_2 above the foreign material location and analyze the photographed image to determine whether there is a residual foreign material.
  • the second foreign material detecting drone 100_2 may transmit a signal to the ground control device 300 indicating that the foreign material has been removed from the foreign material position.
  • the second foreign material detecting drone 100_2 may perform the process of FIGS. 7C to 7E again to remove the residual foreign material from the corresponding foreign material position. That is, if the second foreign material detection drone 100_2 determines that there is a residual foreign material, it may transmit a command to perform rework along with the foreign material location information to a nearby foreign material removal drone.
  • detection drone storage unit 170 detection drone control unit
  • washing liquid storage unit 250 removal drone sensing unit

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Abstract

본 발명은 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 카메라를 구비한 이물질 검출 드론 및 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비한 이물질 제거 드론을 이용하여 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템
본 발명은 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 카메라를 구비한 이물질 검출 드론 및 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비한 이물질 제거 드론을 이용하여 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것이다.
태양광 패널의 이물질을 방치할 경우, 이물질이 존재하는 부분의 온도가 주변부에 비해 상승하게 되고, 계속 진행되면 해당 부분의 패널 고장과 스트링 단위의 출력 저하를 유발하게 된다.
이것은 태양광 발전 효율을 떨어뜨리고, 패널 교체까지 해야 하는 상황도 초래할 수 있으므로, 이물질 제거는 장기적으로 운영하는 태양광 발전소의 특성상 주기적으로 관리해야 하는 업무로서 태양광 O&M(operation and maintenance: 운영관리, 유지보수) 업무에서도 주요한 항목으로 자리잡고 있다.
지상 태양광의 경우 O&M 업무를 통해 주기적으로 패널 세척이나 패널 청소로 잘 관리되는 편이나, 수상 태양광이나 지붕형 태양광의 경우 사람과 청소 설비의 접근성이 매우 낮기 때문에 방치되는 경우가 많고, 설사 O&M 서비스를 적용하고 있더라도 전술한 바와 같이 접근성의 이유로 인해 업무 생산성이 낮다. 또한, 수상 태양광이나 지붕형 태양광은 조류의 배설물에 자주 노출되는 상황이기도 하다.
종래에는 태양광 패널의 불량 검사에 드론이 활용되고 있고, 지상 태양광의 경우 청소 로봇을 패널에 설치하여 이물질 제거에 활용하고 있으나, 수상 태양광과 지붕형 태양광의 경우 이물질 제거에는 상대적으로 설비 활용도가 떨어지고 있다. 따라서, 이물질 검사와 패널 위에 있는 스팟성(배설물, 나뭇잎 등) 이물질 제거를 위한 솔루션이 필요한 실정이다.
본 발명은 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 카메라를 구비한 이물질 검출 드론 및 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비한 이물질 제거 드론을 이용하여 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법은, 지상 통제 장치가 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분하는 단계, 상기 지상 통제 장치가 상기 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론을 배정하는 단계, 상기 지상 통제 장치가 각각의 적어도 하나의 이물질 검출 드론에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 상기 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계, 상기 이물질 검출 드론이 상기 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동하는 단계, 상기 이물질 검출 드론이 상기 배정된 구역 내에서 비행하면서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단하는 단계, 및 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계는, 상기 이물질 검출 드론이 일정거리 내에 이물질 제거 드론의 존재 여부를 판단하는 단계, 및 상기 이물질 제거 드론의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론이 존재하는 경우, 상기 이물질 검출 드론이 상기 이물질 제거 드론에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계는, 상기 이물질 검출 드론이 지상 통제 장치로 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론 요청 신호를 송신하는 단계, 상기 이물질 제거 드론 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치가 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론을 결정하는 단계, 및 상기 지상 통제 장치가 상기 결정된 이물질 제거 드론에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신한 이물질 제거 드론이 상기 이물질 위치 정보에 따라 이물질이 존재하는 위치로 이동하는 단계, 및 상기 이물질 제거 드론이 상기 이물질 제거 드론에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지상 통제 장치가 상기 이물질 제거 드론으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 상기 이물질 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하는 단계, 상기 지상 통제 장치가 상기 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계, 상기 이물질 검출 드론이 상기 지상 통제 장치의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질이 존재하는 위치로 이동하는 단계, 및 상기 이물질 검출 드론이 이물질 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질이 존재하는 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하는 단계는, 상기 지상 통제 장치가 가장 빠르게 잔여 이물질 검출 임무를 수행할 수 있는 이물질 검출 드론을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 검출 드론은, RGB 영상을 촬영하는 카메라를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 제거 드론은, 상기 이물질이 존재하는 위치에서 노즐을 통해 다양한 각도로 다수 차례 세척액을 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템은, 카메라를 구비하는 적어도 하나의 이물질 검출 드론, 세척액을 저장하는 세척액 저장부와 상기 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비하는 적어도 하나의 이물질 제거 드론, 및 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분하고, 상기 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론을 배정하고, 각각의 적어도 하나의 이물질 검출 드론에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 상기 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 지상 통제 장치를 포함하고, 상기 이물질 검출 드론은, 상기 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동하고, 상기 배정된 구역 내에서 비행하면서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단하고, 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 것은, 상기 이물질 검출 드론이 일정거리 내에 이물질 제거 드론의 존재 여부를 판단하고, 상기 이물질 제거 드론의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론이 존재하는 경우, 상기 이물질 검출 드론은 상기 이물질 제거 드론에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 것은, 상기 이물질 검출 드론이 지상 통제 장치로 상기 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론 요청 신호를 송신하고, 상기 이물질 제거 드론 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치가 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론을 결정하고, 상기 지상 통제 장치가 상기 결정된 이물질 제거 드론에 상기 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 제거 드론은, 상기 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라, 이물질이 존재하는 위치로 이동하고, 상기 이물질 제거 드론에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지상 통제 장치는, 상기 이물질 제거 드론으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 상기 이물질 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하고, 상기 지상 통제 장치는, 상기 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하고, 상기 이물질 검출 드론은, 상기 지상 통제 장치의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질 위치로 이동하고, 상기 이물질 검출 드론은, 이물질이 존재하는 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법 및 시스템은 카메라를 구비한 이물질 검출 드론 및 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비한 이물질 제거 드론을 포함하는 군집 드론을 이용하여 태양광 패널 표면의 이물질 검사와 태양광 패널 표면 위에 존재하는 스팟성(배설물, 나뭇잎 등) 이물질을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서의 RTK GPS를 이용한 드론의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서 동작하는 이물질 검출 드론의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서 동작하는 이물질 제거 드론의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서 동작하는 지상 통제 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법에 의해 수행되는 군집 드론의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면 이물질 제거 시스템은 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100), 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200), 지상 통제 장치(300) 및 네트워크(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론은 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100) 및 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)을 포함하고, 이러한 군집 드론을 이용하여 발전소의 태양광 패널 그룹 위의 이물질을 검출하고 제거할 수 있다. 발전소의 태양광 패널 그룹은 복수의 태양광 패널로 이루어져 있다. 태양광 패널 그룹은 강, 호수 등의 수상에 설치된 것이나 지붕에 설치된 것일 수 있다.
적어도 하나의 이물질 검출 드론(100)은 카메라(141)를 구비할 수 있다. 이물질 검출 드론(100)은 태양광 패널의 상공에서 RGB(EO) 카메라로 촬영한 영상을 분석하여 어떤 위치의 패널에 태양광 패널 위에 올려진 나뭇가지, 나뭇잎, 조류 배설물과 같은 이물질이 존재하는지 검출하고, 이물질이 존재하는 태양광 패널 또는 검출한 이물질의 좌표 데이터를 포함하는 이물질 위치 정보를 이물질 제거 드론(200)에게 네트워크(400)를 통해 전송할 수 있다.
적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)은 세척액을 저장하는 세척액 저장부(243)와 세척액 저장부(243)에 저장된 세척액을 분사하는 노즐(241)을 구비할 수 있다. 이 때, 이물질 제거 드론(200)은 노즐(241)을 다양한 각도로 회전시켜 수차례 세척액을 분사할 수 있다. 이물질 제거 드론(200)은 이물질 위치에서 태양광 패널에 접근하여 노즐(241)을 통해 세척액을 분사하여 이물질 제거 임무를 수행할 수 있다.
지상 통제 장치(300)는 카메라(141)를 구비한 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100) 및 세척액 저장부(243)에 저장된 세척액을 분사하는 노즐(241)을 구비한 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)에 개별 임무를 부여할 수 있다. 이 때, 여러 대의 드론이 협업하여 하나의 미션을 수행해야 하기 때문에, 드론 간의 충돌을 막는 것이 중요하며, 드론이 스스로의 위치가 어딘지 알고 있어야 충돌을 막을 수 있다. 따라서, 드론의 정밀한 위치 파악을 위해서 RTK-GPS Base가 발전소 현장에 설치될 수 있다. 이는 도 2에서 구체적으로 설명하도록 한다.
네트워크(400)는 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100), 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200), 및 지상 통제 장치(300)가 서로 통신이 가능한 통신망(Communication Network)으로서 통신 양태를 특별하게 가리지 않고 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(PAN; Personal Area Network), 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 네트워크(400)는 사물 등 분산된 구성요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 각종 사물 지능 통신[IoT(internet of things), IoE(internet of everything), IoST(internet of small things) 등] 및/또는 5G 통신을 지원할 수 있다. 상기 네트워크(400)는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100), 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200), 및 지상 통제 장치(300)는 기지국을 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 서로 직접 통신할 수도 있다.
이와 같이, 하나의 드론에 카메라와 세척액/노즐을 같이 장착하는 것보다는 하나의 드론에 카메라 또는 세척액/노즐을 구비하도록 구현된다. 드론 입장에서 페이로드 무게가 무거워지면 드론 자체의 크기가 커지게 되며, 드론 비용이 증가하게 된다. 군집 드론 개념을 잘 살리기 위해 다수의 상대적으로 가격이 저렴한 저가 드론을 활용하여 임무 달성을 위한 역할(검출/제거)을 분담할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서의 RTK-GPS를 이용한 드론의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
기존에는, 드론은 GPS 위성(20)과 드론에 장착된 GPS 수신기의 거리를 계산해 현재 좌표값을 구했다. 이 때, GPS 위성(20)과 드론의 거리는 GPS 위성(20)에서 보내는 전파의 도달 시간을 바탕으로 계산하게 되는데, GPS 위성(20)에 장착된 시계과 드론의 GPS 수신기에 장착된 시계가 일치하지 않아 오차가 발생하는 문제점이 있었다.
그러나, RTK(Real Time Kinematic)를 이용하면, 실시간 이동측위라는 개념으로 정밀한 위치정보를 가지고 있는 기준국의 반송파 위상에 대한 보정치를 이용하여 이동국(예를 들어, 드론)에서 실시간으로 5cm 이내의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있다.
따라서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템에서는 수상 태양광 패널 상에서 비행하는 군집 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)의 정밀한 위치 정보 측정을 위해 발전소 현장에 RTK-GPS Base(10)가 설치될 수 있다.
이 때, RTK-GPS Base(10)가 설치되는 위치는 위도, 고도, 경도를 미리 알고 있는 위치일 수 있다. 따라서, RTK-GPS Base(10)는 현재의 정확한 위치를 미리 알고 있으므로 수신된 GPS의 위상 오차가 얼마인지 알 수 있다.
먼저, RTK-GPS Base(10) 및 군집 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)은 GPS 위성(20)으로부터 전송된 GPS 신호를 수신할 수 있다.
이 후, RTK-GPS Base(10)는 수신된 GPS 신호에 포함된 경도 좌표 및 위도 좌표를 근거로 RTK-GPS 보정 정보를 생성하여 지상 통제 장치(300)로 송신할 수 있다.
이 후, 지상 통제 장치(300)는 RTK-GPS Base(10)로부터 수신된 RTK-GPS 보정 정보를 각각의 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)에 전달할 수 있다.
이 후, 각각의 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)은 지상 통제 장치(300)로부터 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 GPS 위성(20)으로부터 전송된 GPS 신호의 오차를 보정하여 5cm 이내의 정확한 위치 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, RTK-GPS Bace(10)가 각각의 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)으로 RTK-GPS 보정 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 드론(100_1, 100_2, 200_1, 200_2)은 RTK-GPS Bace(10)로부터 수신한 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 GPS 위성(20)으로부터 전송된 GPS 신호의 오차를 보정하여 5cm 이내의 정확한 위치 정보를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 시스템에서 동작하는 이물질 검출 드론의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 드론(100)은 검출 드론 통신부(110), 검출 드론 위치 측정부(120), 검출 드론 구동부(130), 촬영부(140), 검출 드론 센싱부(150), 검출 드론 저장부(160) 및 검출 드론 제어부(170)를 포함할 수 있다.
검출 드론 통신부(110)는 네트워크(400)로 연결되어 이물질 제거 드론(200) 또는 지상 통제 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 검출 드론 통신부(110)는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 2G/3G, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advance)와 같은 셀룰러 통신 네트워크 및, Wi-Fi와 같은 무선 네트워크 등의 다양한 무선 통신 방식으로 통신하여 데이터를 송수신할 수 있으나 이러한 통신 방법에 한정되는 것이 아니다.
검출 드론 통신부(110)는 지상 통제 장치(300)로부터 명령을 수신하거나 이물질 제거 드론(200)에 명령을 송신하며, 이물질 검출 드론(100)의 동작 상태에 대한 데이터를 지상 통제 장치(300)로 전송할 수 있다.
또한, 검출 드론 통신부(110)는 지상 통제 장치(300)로부터 실시간으로 RTK-GPS 보정 정보를 수신할 수 있다. 검출 드론 위치 측정부(120)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 전달받은 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 이 때, RTK-GPS 보정 정보는 지상 통제 장치(300)로부터 전송되는 것에 한정하지 않으며, 발전소에 설치된 RTK-GPS Base(10)로부터 실시간으로 전송될 수 있다.
검출 드론 위치 측정부(120)는 이물질 검출 드론(100)의 현재 위치를 나타내는 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 검출 드론 위치 측정부(120)는 드론 위치 정보를 검출 드론 제어부(170)로 제공하거나, 검출 드론 통신부(110)를 통해 지상 통제 장치(300)에 전송할 수 있다.
이 때, 검출 드론 위치 측정부(120)는 실시간으로 이물질 검출 드론(100)의 현재 위치를 측정하며, 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 즉, 검출 드론 위치 측정부(120)는 GPS 위성(20)으로부터 수신되는 위성 신호(예를 들면, GPS 신호)를 RTK-GPS 보정 정보에 따라 보정하여 실시간으로 GPS 좌표 데이터를 포함하는 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다.
검출 드론 구동부(130)는 복수 개의 프로펠러의 회전을 독립적으로 제어하여 이물질 검출 드론(100)의 비행을 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 검출 드론 구동부(130)는 각 프로펠러에 결합된 모터 등의 동력 엔진을 이용하여 이물질 검출 드론(100)의 비행을 가능하게 한다. 검출 드론 구동부(130)는 검출 드론 제어부(170)의 제어 신호에 따라 배정된 구역 또는 지정된 위치로 이물질 검출 드론(100)을 이동시킬 수 있다.
촬영부(140)는 이물질 검출 드론(100)에 구비된 카메라(141)를 통해 영상을 촬영할 수 있다. 즉, 촬영부(140)는 검출 드론 제어부(170)의 제어 신호에 따라 태양광 패널 위의 이물질 위치에 도착했을 때 카메라(141)를 통해 영상을 촬영할 수 있다.
일 실시예에서, 이물질 검출 드론(100)은 RGB 영상을 촬영하는 카메라(141)를 구비하며, 카메라를 통해 촬영된 RGB 영상을 분석하여 태양광 패널 표면 위에 올려진 나뭇가지, 나뭇잎, 조류 배설물과 같은 스팟성 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다.
검출 드론 센싱부(150)는 이물질 검출 드론(100) 내 정보 및 이물질 검출 드론(100)을 둘러싼 주변 환경 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출 드론 센싱부(150)는 위치 센서(예를 들어, GPS 모듈), 근접센서, 무게 감지 센서, 조도 센서, 터치 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 중력 센서, 자이로스코프 센서, 모션 센서, RGB 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 광 센서(예를 들어, 카메라), 마이크로폰, 무게 감지 센서, 배터리 게이지, 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
검출 드론 저장부(160)는 이물질 검출 드론(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 검출 드론 저장부(160)는 이물질 검출 드론(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이물질 검출 드론(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 검출 드론 저장부(160)에는 영상 분석을 통한 이물질 검출 프로그램이 미리 저장될 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 이물질 검출 드론(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 지상 통제 장치(300)로부터 수신한 배정된 구역의 위치 정보와 함께 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 이물질 검출 드론(100)이 자신에게 배정된 구역의 이물질 검출 임무를 수행하도록 제어할 수 있다. 이 때, 배정된 구역의 위치 정보는 이물질 검출 드론(100)에 배정된 담당 구역의 꼭지점 위치 정보를 포함할 수 있다.
즉, 검출 드론 제어부(170)는 지상 통제 장치(300)의 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동하도록 드론 구동부(130)를 제어할 수 있다. 이 때, 검출 드론 제어부(170)는 해당 담당 구역까지의 비행 경로를 설정한 후 배정된 구역으로 이동하도록 검출 드론 구동부(130)를 제어할 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 배정된 구역에 해당하는 위치에 도착하면, 배정된 구역 내 검사 경로를 설정한 후, 검사 경로에 따라 비행하며 태양열 패널을 촬영하도록 검출 드론 구동부(130) 및 촬영부(140)를 제어할 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 배정된 구역 내에서 비행하면서 이물질 검출 드론(100)에 구비된 카메라(141)를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다. 검출 드론 제어부(170)는 촬영부(140)로부터 촬영된 영상을 분석하여 어떤 위치의 패널에 이물질이 존재하는지 검출할 수 있다. 이 때, 검출 드론 제어부(170)는 태양광 패널 위에 올려진 나뭇가지, 나뭇잎, 조류 배설물과 같은 이물질을 촬영된 RGB 영상을 분석하여 어떤 위치의 패널에 이물질이 존재하는지 검출할 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부를 판단할 수 있다. 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)이 존재하는 경우, 검출 드론 제어부(170)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 해당 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 이물질 위치 정보는 이물질이 존재하는 태양광 패널 또는 검출한 이물질의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
만약, 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)이 존재하지 않는 경우, 검출 드론 제어부(170)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 지상 통제 장치(300)로 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 송신할 수 있다.
또한, 검출 드론 제어부(170)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 지상 통제 장치(300)로부터 수신한 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 이물질 검출 드론(100)이 해당 위치로 비행하여 잔여 이물질 검출 임무를 수행하도록 제어할 수 있다.
즉, 검출 드론 제어부(170)는 지상 통제 장치(300)의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 이물질 위치로 이동하도록 드론 구동부(130)를 제어할 수 있다. 이 때, 검출 드론 제어부(170)는 해당 이물질 위치까지의 비행 경로를 설정한 후 이물질 위치로 이동하도록 검출 드론 구동부(130)를 제어할 수 있다.
검출 드론 제어부(170)는 이물질 위치에 해당하는 위치에 도착하면, 이물질 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론(100)에 구비된 카메라(141)를 통해 태양열 패널을 촬영하도록 촬영부(140)를 제어하고, 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다.
잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하지 않는 경우, 검출 드론 제어부(170)는 검출 드론 통신부(110)를 통해 지상 통제 장치(300)에 이물질 위치의 이물질 제거가 완료되었다는 신호를 송신할 수 있다.
잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하는 경우, 검출 드론 제어부(170)는 해당 이물질 위치의 잔여 이물질 제거를 위해 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부를 판단하여 일정거리 내의 이물질 제거 드론(200)에 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하거나, 지상 통제 장치(300)에 이물질 제거 드론(200)을 요청할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 시스템에서 동작하는 이물질 제거 로봇의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 로봇(200)은 제거 드론 통신부(210), 제거 드론 위치 측정부(220), 제거 드론 구동부(230), 세척부(240), 제거 드론 센싱부(250), 제거 드론 저장부(260) 및 제거 드론 제어부(270)를 포함할 수 있다.
제거 드론 통신부(210)는 네트워크(400)로 연결되어 이물질 검출 드론(100) 또는 지상 통제 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 제거 드론 통신부(210)는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 2G/3G, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advance)와 같은 셀룰러 통신 네트워크 및, Wi-Fi와 같은 무선 네트워크 등의 다양한 무선 통신 방식으로 통신하여 데이터를 송수신할 수 있으나 이러한 통신 방법에 한정되는 것이 아니다.
제거 드론 통신부(210)는 이물질 검출 드론(100) 또는 지상 통제 장치(300)로부터 명령을 수신하며, 이물질 제거 드론(200)의 동작 상태에 대한 데이터를 지상 통제 장치(300)로 전송할 수 있다.
또한, 제거 드론 통신부(210)는 지상 통제 장치(300)로부터 실시간으로 RTK-GPS 보정 정보를 수신할 수 있다. 제거 드론 위치 측정부(220)는 제거 드론 통신부(210)를 통해 전달받은 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 이 때, RTK-GPS 보정 정보는 지상 통제 장치(300)로부터 전송되는 것에 한정하지 않으며, 발전소에 설치된 RTK-GPS Base(10)로부터 실시간으로 전송될 수 있다.
제거 드론 위치 측정부(220)는 이물질 제거 드론(200)의 현재 위치를 나타내는 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 제거 드론 위치 측정부(220)는 드론 위치 정보를 제거 드론 제어부(270)로 제공하거나, 제거 드론 통신부(210)를 통해 지상 통제 장치(300)에 전송할 수 있다.
이 때, 제거 드론 위치 측정부(220)는 실시간으로 이물질 제거 드론(200)의 현재 위치를 측정하며, 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다. 즉, 제거 드론 위치 측정부(220)는 GPS 위성(20)으로부터 수신되는 위성 신호(예를 들면, GPS 신호)를 RTK-GPS 보정 정보에 따라 보정하여 실시간으로 GPS 좌표 데이터를 포함하는 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다.
제거 드론 구동부(230)는 복수 개의 프로펠러의 회전을 독립적으로 제어하여 이물질 제거 드론(200)의 비행을 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 제거 드론 구동부(230)는 각 프로펠러에 결합된 모터 등의 동력 엔진을 이용하여 이물질 제거 드론(200)의 비행을 가능하게 한다. 제거 드론 구동부(230)는 검출 드론 제어부(270)의 제어 신호에 따라 지정된 위치로 이물질 검출 드론(200)를 이동시킬 수 있다.
세척부(240)는 노즐(241)을 통해 세척액 저장부(243)에 저장된 세척액을 분사하여 태양광 패널의 이물질을 제거할 수 있다. 이 때, 세척부(240)는 검출 드론 제어부(260)의 제어에 따라 노즐(241)을 다양한 각도로 회전시켜 수차례 세척액을 분사하도록 제어할 수 있다. 여기서, 세척부(240)는 노즐(241)을 연속 분사보다는 중간에 텀을 두고 분사하도록 제어하여 세척액의 효과를 극대화할 수 있다.
제거 드론 센싱부(250)는 이물질 제거 드론(200) 내 정보 및 이물질 제거 드론(200)을 둘러싼 주변 환경 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제거 드론 센싱부(250)는 위치 센서(예를 들어, GPS 모듈), 근접센서, 무게 감지 센서, 조도 센서, 터치 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 중력 센서, 자이로스코프 센서, 모션 센서, RGB 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 광 센서(예를 들어, 카메라), 마이크로폰, 무게 감지 센서, 배터리 게이지, 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제거 드론 저장부(260)는 이물질 제거 드론(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 제거 드론 저장부(260)는 이물질 제거 드론(200)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이물질 제거 드론(200)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 제거 드론 저장부(260)에는 세척액 관리 또는 노즐 제어를 위한 프로그램이 미리 저장될 수 있다.
제거 드론 제어부(270)는 이물질 제거 드론(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제거 드론 제어부(270)는 제거 드론 통신부(210)를 통해 이물질 검출 드론(100) 또는 지상 통제 장치(300)로부터 수신한 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라 이물질 제거 드론(200)이 이물질 위치의 이물질 제거 임무를 수행하도록 제어할 수 있다. 이 때, 이물질 위치 정보는 이물질이 존재하는 태양광 패널 또는 검출한 이물질의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
즉, 제거 드론 제어부(270)는 이물질 검출 드론(100) 또는 지상 통제 장치(300)의 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라, 이물질 제거 드론(200)이 이물질이 존재하는 위치로 이동하도록 제거 드론 구동부(230)를 제어할 수 있다.
제거 드론 제어부(270)는 이물질이 존재하는 태양광 패널의 상공에 도착하면, 태양광 패널과 이물질 제거 드론(200)과의 거리가 일정 거리가 되게 하강하도록 제거 드론 구동부(230)를 제어하고, 노즐(241)을 통해 세척액을 분사하도록 세척부(240)를 제어할 수 있다.
제거 드론 제어부(270)는 세척액 분사를 완료하면, 제거 드론 통신부(210)를 통해 이물질 위치 정보와 함께 지상 통제 장치(300)에 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 송신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 시스템에서 동작하는 지상 통제 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 통제 장치(300)는 통제 장치 통신부(310), RTK-GPS Base 관리부(320), 군집 드론 정보 관리부(330), 발전소 정보 관리부(340), 발전소 하위 구역 관리부(350), 드론별 임무 지정 관리부(360), 임무 수행 모니터링부(370) 및 비행 정보 모니터링부(380)를 포함할 수 있다.
통제 장치 통신부(310)는 네트워크(400)로 연결되어 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100) 또는 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)과 통신을 수행할 수 있다. 통제 장치 통신부(310)는 2G/3G, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advance)와 같은 셀룰러 통신 네트워크 및, Wi-Fi와 같은 무선 네트워크 등의 다양한 무선 통신 방식으로 통신하여 데이터를 송수신할 수 있으나 이러한 통신 방법에 한정되는 것이 아니다.
통제 장치 통신부(310)는 이물질 검출 드론(100) 또는 이물질 제거 드론(200)에 명령을 송신하며, 이물질 검출 드론(100) 또는 이물질 제거 드론(200)의 동작 상태에 대한 데이터를 수신할 수 있다.
RTK-GPS Base 관리부(320)는 태양광 패널 상에서 비행하는 군집 드론의 정밀한 위치 정보 측정을 위해 발전소 현장에 설치된 RTK-GPS Base(10)를 관리할 수 있다. 이 때, RTK-GPS Base(10)가 설치되는 위치는 위도, 고도, 경도를 미리 알고 있는 위치일 수 있다.
RTK-GPS Base 관리부(320)는 발전소 현장에 설치된 RTK-GPS Base(10)로부터 수신한 GPS 신호의 오차를 포함하는 RTK-GPS 보정 정보를 각각의 드론에 송신할 수 있다. 이 때, RTK-GPS 보정 정보를 수신한 각각의 드론은 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 GPS 위성(20)으로부터 전송된 GPS 신호의 오차를 보정하여 5cm 이내의 정확한 위치 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, RTK-GPS Bace(10)는 각각의 드론으로 RTK-GPS 보정 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 드론은 RTK-GPS Bace(10)로부터 수신한 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 GPS 위성(20)으로부터 전송된 GPS 신호의 오차를 보정하여 5cm 이내의 정확한 위치 정보를 생성할 수 있다.
군집 드론 정보 관리부(330)는 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100) 및 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)을 포함하는 군집 드론의 정보를 관리할 수 있다. 군집 드론 정보 관리부(330)는 드론의 카메라 구비 여부 또는 노즐/세척액 저장부의 구비 여부에 따라 발전소의 태양광 패널의 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론(100) 또는 태양광 패널의 이물질 제거 임무를 수행하는 이물질 제거 드론(200)으로 구분하여 관리할 수 있다.
발전소 정보 관리부(340)는 발전소의 태양광 패널 그룹의 전체 면적에 대한 정보를 포함하는 발전소 정보를 관리할 수 있다. 발전소의 태양광 패널 그룹은 복수의 태양광 패널로 이루어져 있다. 태양광 패널 그룹은 강, 호수 등의 수상에 설치된 것이나 지붕에 설치된 것일 수 있다.
발전소 하위 구역 관리부(350)는 발전소의 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분하여 관리할 수 있다. 이 때, 발전소 하위 구역 정보 관리부(350)는 구분된 각 구역의 꼭지점 위치 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 발전소 하위 구역 관리부(350)는 군집 드론의 대수가 많을수록 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 세분화하여 구역을 구분할 수 있다. 이를 통해 군집 드론이 동시에 이물질 검출 작업 및 이물질 제거 임무를 수행하게 되므로 전체 작업 시간이 매우 단축될 수 있다.
드론별 임무 지정 관리부(360)는 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100) 및 적어도 하나의 이물질 제거 드론(200)에 임무를 지정하여 관리할 수 있다.
즉, 드론별 임무 지정 관리부(360)는 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론(100)를 배정할 수 있다. 또한, 드론별 임무 지정 관리부(360)는 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100)에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 배정된 구역의 위치 정보는 해당 구역의 꼭지점 위치 정보를 포함할 수 있다. 이물질 검출 임무를 수행하는 명령을 수신한 이물질 검출 드론(100)은 배정된 구역으로 이동하여 해당 구역 내의 태양광 패널을 검사할 수 있다.
또한, 드론별 임무 지정 관리부(360)는 이물질 제거 드론(200)이 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신하면 이물질 위치 정보에 따라 이물질이 존재하는 위치로 이동하도록 이물질 제거 임무를 지정할 수 있다. 이 때, 이물질 제거 드론(200)은 출발지 또는 기지정된 위치에서 대기할 수 있고, 또는 이물질 검출 드론(100)이 배정된 구역으로 이동할 때 함께 비행할 수도 있다.
임무 수행 모니터링부(370)는 드론별 임무 수행 상태를 모니터링할 수 있다. 즉, 임무 수행 모니터링부(370)는 각 드론의 요청 메시지에 따라 이물질 검출 임무를 수행할 이물질 검출 드론(100) 또는 이물질 제거 임무를 수행할 이물질 제거 드론(200)을 결정하고, 결정된 드론에 명령을 송신할 수 있다.
구체적으로, 이물질 검출 임무를 수행중인 이물질 검출 드론(100)은 이물질을 검출할 경우, 현재 위치에서 가장 가까이에 위치한 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 하지만, 이물질 검출 드론(100)은 현재 위치 주변에 이물질 제거 드론(200)이 없는 경우, 지상 통제 장치(300)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 송신할 수 있다.
이 때, 임무 수행 모니터링부(370)는 이물질 검출 임무를 수행중인 이물질 검출 드론(100)으로부터 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 수신하면, 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론(200)을 결정할 수 있다. 여기서, 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론(200)은 출발지 또는 정해진 위치에서 대기 중이거나, 태양열 패널 주변에서 비행중인 이물질 제거 드론(200)일 수 있다. 임무 수행 모니터링부(370)는 결정된 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 임무 수행 모니터링부(370)는 이물질 제거 드론(200)의 세척액 저장부의 잔여 세척액 잔량에 따라 이물질 제거 임무를 수행할 이물질 제거 드론(200)을 결정할 수 있다. 즉, 이물질 제거 드론(200)의 세척액 저장부의 잔여 세척액 잔량이 기설정된 잔량 이하이면 세척액을 충전하라는 명령을 송신할 수 있다. 세척액을 충전하라는 명령을 수신한 이물질 제거 드론(200)은 출발지 또는 세척액을 충전할 수 있는 위치로 이동할 수 있다.
임무 수행 모니터링부(370)는 이물질 제거 드론(200)으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 이물질 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론(100)을 결정할 수 있다. 이 때, 임무 수행 모니터링부(370)는 가장 빠르게 잔여 이물질 검출 임무를 수행할 수 있는 이물질 검출 드론(100)을 결정할 수 있다.
또한, 임무 수행 모니터링부(370)는 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론(100)에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때 결정된 이물질 검출 드론(100)은 처음에 해당 이물질 위치의 이물질을 검출했던 이물질 검출 드론(100)과 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다.
임무 수행 모니터링부(370)는 이물질 검출 드론(100)으로부터 잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하지 않는 경우, 이물질 위치의 이물질 제거가 완료되었다는 신호를 수신할 수 있다.
비행 정보 모니터링부(380)는 군집 드론의 위치 정보를 이용하여 드론 간의 충돌을 방지하기 위해 비행 정보를 모니터링할 수 있다. 이 때, 비행 정보 모니터링부(380)는 각각의 드론으로부터 오차 보정된 현재 위치 정보를 수신할 수 있고, 각각의 드론의 위치 정보를 이용하여 비행 정보를 모니터링할 수 있다.
비행 정보 모니터링부(380)는 드론의 비행 정보를 모니터링하여 드론 간의 충돌 또는 드론의 비행 경로 상에 존재하는 지형 및 지물에 따른 경로 방해 여부를 판단하고, 비행 경로를 보정할 수 있다. 예를 들어, 비행 정보 모니터링부(380)는 드론 간의 충돌의 위험이 있다고 판단되는 경우, 각 드론에 충돌의 위험이 있다는 신호를 송신하거나, 각 드론의 비행 경로를 보정하여 보정된 이동 경로를 송신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, S605 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분할 수 있다. 즉, 지상 통제 장치(300)는 구분된 각 구역의 꼭지점 위치 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 지상 통제 장치(300)는 군집 드론의 대수가 많을수록 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 세분화하여 구역을 구분할 수 있다. 이를 통해 군집 드론이 동시에 이물질 검출 작업 및 이물질 제거 임무를 수행하게 되므로 전체 작업 시간이 매우 단축될 수 있다.
S610 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 상기 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다.
일 실시예에서, 지상 통제 장치(300)는 구분된 구역의 수와 이물질 검출 드론(100)의 수를 고려하여 이물질 검출 드론(100)의 담당 구역을 배정할 수 있다. 예를 들면, 구분된 구역의 수와 이물질 검출 드론(100)의 수가 동일하면 구역 당 1대의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다. 또는 이물질 검출 드론(100)의 수가 구분된 구역의 수보다 많으면 구역당 복수의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다. 또한, 이물질 검출 드론(100)의 수가 구분된 구역의 수보다 적으면 복수의 구역에 하나의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다.
S615 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 적어도 하나의 이물질 검출 드론(100)에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 배정된 구역의 위치 정보는 해당 구역의 꼭지점 위치 정보를 포함할 수 있다.
S620 단계에서, 이물질 검출 드론(100)은 지상 통제 장치(300)의 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동할 수 있다. 이 때, 이물질 검출 드론(100)은 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 수신하면, 해당 담당 구역까지의 비행 경로를 설정한 후 배정된 구역으로 이동할 수 있다.
S625 단계에서, 이물질 검출 드론(100)은 배정된 구역 내에서 비행하면서 상기 이물질 검출 드론(100)에 구비된 카메라(141)를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 이물질 검출 드론(100)은 배정된 구역 내 검사 경로를 설정한 후, 배정된 구역 내에서 기 설정된 경로에 따라 비행하면서 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 이물질 검출 드론(100)은 RGB 영상을 촬영하는 카메라(141)를 구비하며, 카메라를 통해 촬영된 RGB 영상을 분석하여 태양광 패널 표면 위에 올려진 나뭇가지, 나뭇잎, 조류 배설물과 같은 스팟성 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다.
이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하지 않는 경우, 이물질 검출 드론(100)은 검사 영역이 남아있으면 다른 영역을 계속 검사하며, S680 단계에서, 더 이상의 검사 영역이 없는 경우에는 작업을 종료할 수 있다.
이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 할 수 있다.
구체적으로, S630 단계에서, 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 검출 드론(100)은 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
S635 단계에서, 이물질 제거 드론(200)의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)이 존재하는 경우, 이물질 검출 드론(100)이 해당 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 이물질 위치 정보는 이물질이 존재하는 태양광 패널 또는 검출한 이물질의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
이물질 제거 드론(200)의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)이 존재하지 않는 경우, S685 단계에서, 이물질 검출 드론(100)은 지상 통제 장치(300)로 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 송신할 수 있다.
S690 단계에서, 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치(300)는 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론(200)을 결정할 수 있다. 여기서, 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론(200)은 출발지 또는 정해진 위치에서 대기 중이거나, 태양열 패널 주변에서 비행중인 이물질 제거 드론(200)일 수 있다.
S695 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 결정된 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
S640 단계에서, 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신한 이물질 제거 드론(200)이 이물질 위치 정보에 따라 이물질이 존재하는 위치로 이동할 수 있다.
S645 단계에서, 이물질 제거 드론(200)은 이물질 위치에 도착하면, 이물질 제거 드론(200)에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사할 수 있다.
일 실시예에서, 이물질 제거 드론(200)은 노즐을 통해 다양한 각도로 다수 차례 세척액을 분사할 수 있다. 이 때, 이물질 제거 드론(200)은 노즐을 통해 세척액을 연속으로 분사하기 보다는 중간에 텀을 두고 일정 간격으로 분사할 수 있다.
S650 단계에서, 이물질 제거 드론(200)은 세척액 분사를 완료하면, 이물질 위치 정보와 함께 지상 통제 장치(300)에 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 송신할 수 있다.
S655 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 상기 이물질 제거 드론(200)으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 이물질 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론(100)을 결정할 수 있다. 이 때 결정된 이물질 검출 드론(100)은 처음에 해당 이물질 위치의 이물질을 검출했던 이물질 검출 드론(100)과 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다.
일 실시예에서, 지상 통제 장치(300)는 가장 빠르게 잔여 이물질 검출 임무를 수행할 수 있는 이물질 검출 드론(100)을 결정할 수 있다.
S660 단계에서, 지상 통제 장치(300)는 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론(100)에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
S665 단계에서, 이물질 검출 드론(100)은 지상 통제 장치(300)의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질 위치로 이동할 수 있다.
S670 단계에서, 이물질 검출 드론(100)은 이물질 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론(100)에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다.
S675 단계에서, 잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하지 않는 경우, 이물질 검출 드론(100)은 지상 통제 장치(300)에 이물질 위치의 이물질 제거가 완료되었다는 신호를 송신할 수 있다.
만약, 잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하는 경우, 이물질 검출 드론(100)은 해당 이물질 위치의 잔여 이물질 제거를 위해 S630 단계로 돌아가서 일정거리 내에 이물질 제거 드론의 존재 여부를 판단할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 드론 비행을 이용한 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법에 의해 수행되는 군집 드론의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 통제 장치(300)가 발전소 영역을 복수의 구역으로 구분하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
지상 통제 장치(300)에는 발전소의 태양광 패널 그룹(1)의 전체 면적에 대한 정보가 기저장되어 있을 수 있다. 지상 통제 장치(300)는 태양광 패널 그룹(1)의 전체 면적을 복수의 영역들(R1 내지 R3)로 구분할 수 있다.
이 때, 지상 통제 장치(300)는 복수의 영역(R1 내지 R3) 각각의 꼭짓점의 GPS 좌표를 저장할 수 있다. 예를 들어, R1 영역에 대응하여 6개의 꼭짓점(P1 내지 P6)의 GPS 좌표들을 저장하고, R2 영역에 대응하여 6개의 꼭짓점(P7 내지 P12)의 GPS 좌표들을 저장하고, R3 영역에 대응하여 4개의 꼭짓점(R1, P13 내지 P15)의 GPS 좌표들을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 지상 통제 장치(300)는 이물질 검출 드론(100) 및/또는 이물질 제거 드론(200)의 대수를 고려하여 태양광 패널 그룹(1)을 복수의 영역들로 구분할 수 있다. 예를 들면, 지상 통제 장치(300)는 이물질 검출 드론(100) 및/또는 이물질 제거 드론(200)의 대수가 많을수록 태양광 패널 그룹(1)을 더 세분화하여 영역을 구분할 수 있다.
또한, 태양광 패널 그룹(1)이 복수의 영역(R1 내지 R3)들로 구분되면, 지상 통제 장치(300)는 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다. 이 때, 구분된 구역의 수와 이물질 검출 드론(100)의 수를 고려하여 이물질 검출 드론(100)의 담당 구역이 배정될 수 있다. 예를 들면, 구분된 구역의 수와 이물질 검출 드론(100)의 수가 동일하면 구역 당 1대의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다. 또는 이물질 검출 드론(100)의 수가 구분된 구역의 수보다 많으면 구역당 복수의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다. 또한, 이물질 검출 드론(100)의 수가 구분된 구역의 수보다 적으면 복수의 구역에 하나의 이물질 검출 드론(100)을 배정할 수 있다.
아래 도 8 내지 도 11에서는 제1 구역(R1)에 제1 이물질 검출 드론(100_1)이 배정되고, 제2 구역(R2)에 제2 이물질 검출 드론(100_2)이 배정되고, 제3 구역(R3)에 제3 이물질 검출 드론(100_3)이 배정되는 경우를 가정한다.
도 8은 제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1, 100_2, 100_3)이 배정된 구역으로 이동하여 태양광 패널 상공을 비행하면서 촬영을 하며 이물질 검사를 하는 것을 도시하고 있다.
태양광 패널 그룹(1)이 복수의 구역(R1 내지 R3)들로 구분되면, 지상 통제 장치(300)는 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론(100)을 배정하고 제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1 내지 100_3)에게 각 배정된 구역의 이물질을 검출하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 배정된 구역의 위치 정보는 해당 구역의 꼭지점 위치 정보를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1 내지 100_3)은 지상 통제 장치(300)의 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역(R1 내지 R3)으로 이동하여 이물질을 검사할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1, 100_2, 100_3)이 각각 제1 내지 제3 구역(R1, R2, R3)에 배정되었을 경우, 제1 이물질 검출 드론(100_1)은 제1 구역(R1)에서, 제2 이물질 검출 드론(100_2)은 제2 구역(R2)에서, 제3 이물질 검출 드론(100_3)은 제3 구역(R3)에서 이물질 검출 임무를 수행할 수 있다.
제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1, 100_2, 100_3)은 배정된 각각의 구역(R1 내지 R3) 내 검사 경로를 설정한 후, 배정된 구역 내에서 기 설정된 경로에 따라 비행하면서 이물질 검출 드론(100_1 내지 100_3)에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다.
제1 및 제2 이물질 제거 드론(200_1, 200_2)은 제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1 내지 100_3)이 이물질 검출 임무를 수행하기 위해 출발할 때 함께 비행할 수 있고, 태양광 패널과 가까운 위치에서 대기하면서 이물질 제거 임무에 대한 명령을 기다릴 수 있다. 또는, 제1 및 제2 이물질 제거 드론(200_1, 200_2)은 출발지에서 대기하고 있다가 지상 통제 장치(300)의 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라 해당 위치로 이동하여 이물질 제거 임무를 수행할 수도 있다.
한편, 제1 내지 제3 이물질 검출 드론(100_1 내지 100_3) 및 제1 및 제2 이물질 제거 드론(200_1, 200_2)은 발전소에 설치된 RTK-GPS Base(10)가 생성한 RTK-GPS 보정 정보를 전달받아 RTK-GPS 보정 정보를 이용하여 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 드론 위치 정보를 생성할 수 있다.
도 9는 제1 이물질 검출 드론(100_1)이 자신에게 배정된 제1 구역(R1) 내에서 이물질을 검출한 것을 도시하고 있다.
제1 이물질 검출 드론(100_1)은 자신에게 배정된 제1 구역 내에서 검사 경로를 따라 비행하면서 카메라를 통해 촬영한 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다. 제1 이물질 검출 드론(100_1)은 이물질이 존재한다고 판단하면, 즉, 이물질을 검출할 경우, 일정거리 내에 존재하는 제1 이물질 제거 드론(200_1)에게 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다. 이 때, 이물질 위치 정보는 이물질이 존재하는 태양광 패널 또는 검출한 이물질의 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
만약, 제1 이물질 검출 드론(100_1)은 일정거리 내에 이물질 제거 드론(200)이 존재하지 않는 경우, 즉, 비행 중인 이물질 제거 드론(200)이 없는 경우, 지상 통제 장치(300)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 송신할 수 있다. 이물질 제거 드론(200) 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치(300)는 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론(200)을 결정하고, 결정된 이물질 제거 드론(200)에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
이 후, 제1 이물질 검출 드론(100_1)은 검사 영역이 남아있으면 다른 영역을 계속 검사하며, 더 이상의 검사 영역이 없는 경우는 작업을 종료할 수 있다.
도 10은 제1 이물질 검출 드론(100_1)으로부터 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신한 제1 이물질 제거 드론(200_1)의 이물질 제거 임무를 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
제1 이물질 검출 드론(100_1)으로부터 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신한 제1 이물질 제거 드론(200_1)은 해당 이물질 위치로 이동할 수 있다. 이 때, 제1 이물질 제거 드론(200_1)은 지상 통제 장치(300)로부터 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라 해당 이물질 위치로 이동할 수 있다.
이 후에, 제1 이물질 제거 드론(200_1)은 해당 이물질 위치에 도착하면, 기설정 높이까지 하강하여 제1 이물질 제거 드론(200_1)에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사할 수 있다. 제1 이물질 제거 드론(200_1)은 노즐을 통해 다양한 각도로 다수 차례 세척액을 분사할 수 있다.
제1 이물질 제거 드론(200_1)은 세척액 분사를 완료하면, 이물질 위치 정보와 함께 지상 통제 장치(300)에 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 송신할 수 있다.
이물질 제거 임무에 대한 명령을 수행 완료한 제1 이물질 제거 드론(200_1)은 기지정된 위치에서 대기하면서 다음 이물질 위치의 이물질 제거를 수행하라는 명령을 기다리거나, 세척액 저장부에 저장된 세척액을 충전하기 위해 충전소 위치로 이동할 수 있고, 또는 출발지로 복귀하여 대기할 수 있다.
도 11은 지상 통제 장치(300)로부터 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 수신한 제2 이물질 검출 드론(200_2)의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
지상 통제 장치(300)는 상기 제1 이물질 제거 드론(200_1)으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 해당 이물질 위치에 이물질이 제거가 됐는지 확인하기 위해 가장 빠르게 잔여 이물질 검출 임무를 수행할 수 있는 이물질 검출 드론으로 제2 이물질 검출 드론(100_2)을 결정할 수 있다. 이 때 잔여 이물질 검출 임무를 위해 결정된 제2 이물질 검출 드론(100_2)은 해당 이물질 위치의 이물질을 검출했던 제1 이물질 검출 드론(100_1)과 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다.
지상 통제 장치(300)는 이물질 제거 확인을 위해 결정된 제2 이물질 검출 드론(100_2)에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
제2 이물질 검출 드론(100_2)은 지상 통제 장치(300)의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질 위치로 이동할 수 있다.
제2 이물질 검출 드론(100_2)은 이물질 위치의 상공에서 상기 제2 이물질 검출 드론(100_2)에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다.
잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하지 않는 경우, 제2 이물질 검출 드론(100_2)은 지상 통제 장치(300)에 이물질 위치의 이물질 제거가 완료되었다는 신호를 송신할 수 있다.
만약, 잔여 이물질 존재 여부의 판단에 따라 잔여 이물질이 존재하는 경우, 제2 이물질 검출 드론(100_2)은 해당 이물질 위치의 잔여 이물질 제거를 위해 도 7C 내지 도 7E 의 과정을 다시 수행할 수 있다. 즉, 제2 이물질 검출 드론(100_2)은 잔여 이물질이 존재한다고 판단하면, 가까운 이물질 제거 드론에게 이물질 위치 정보 전달과 함께 재작업을 수행하라는 명령을 송신할 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
[부호의 설명]
1: 태양광 패널 그룹 10: RTK-GPS Base
20: GPS 위성 100: 이물질 검출 드론
110: 검출 드론 통신부 120: 검출 드론 위치 측정부
130: 검출 드론 구동부 140: 촬영부
141: 카메라 150: 검출 드론 센싱부
160: 검출 드론 저장부 170: 검출 드론 제어부
200: 이물질 제거 드론 210: 제거 드론 통신부
220: 제거 드론 위치 측정부 230: 제거 드론 구동부
240: 세척부 241: 노즐
243: 세척액 저장부 250: 제거 드론 센싱부
260: 제거 드론 저장부 270: 제거 드론 제어부
300: 지상 통제 장치 310: 통제 장치 통신부
320: RTK-GPS Base 관리부 330: 군집 드론 정보 관리부
340: 발전소 정보 관리부 350: 발전소 하위 구역 관리부
360: 드론별 임무 지정 관리부 370: 임무 수행 모니터링부
380: 비행 정보 모니터링부 400: 네트워크

Claims (13)

  1. 지상 통제 장치가 태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분하는 단계;
    상기 지상 통제 장치가 상기 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론을 배정하는 단계;
    상기 지상 통제 장치가 각각의 적어도 하나의 이물질 검출 드론에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 상기 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계;
    상기 이물질 검출 드론이 상기 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동하는 단계;
    상기 이물질 검출 드론이 상기 배정된 구역 내에서 비행하면서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계를 포함하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계는,
    상기 이물질 검출 드론이 일정거리 내에 이물질 제거 드론의 존재 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 이물질 제거 드론의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론이 존재하는 경우, 상기 이물질 검출 드론이 상기 이물질 제거 드론에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 단계는,
    상기 이물질 검출 드론이 지상 통제 장치로 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론 요청 신호를 송신하는 단계;
    상기 이물질 제거 드론 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치가 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론을 결정하는 단계; 및
    상기 지상 통제 장치가 상기 결정된 이물질 제거 드론에 상기 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 수신한 이물질 제거 드론이 상기 이물질 위치 정보에 따라 이물질이 존재하는 위치로 이동하는 단계; 및
    상기 이물질 제거 드론이 상기 이물질 제거 드론에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지상 통제 장치가 상기 이물질 제거 드론으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 상기 이물질이 존재하는 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하는 단계;
    상기 지상 통제 장치가 상기 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 단계;
    상기 이물질 검출 드론이 상기 지상 통제 장치의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질 위치로 이동하는 단계; 및
    상기 이물질 검출 드론이 이물질 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이물질이 존재하는 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하는 단계는,
    상기 지상 통제 장치가 가장 빠르게 잔여 이물질 검출 임무를 수행할 수 있는 이물질 검출 드론을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 검출 드론은,
    RGB 영상을 촬영하는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 제거 드론은,
    상기 이물질이 존재하는 위치에서 노즐을 통해 다양한 각도로 다수 차례 세척액을 분사하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 방법.
  9. 카메라를 구비하는 적어도 하나의 이물질 검출 드론;
    세척액을 저장하는 세척액 저장부와 상기 세척액 저장부에 저장된 세척액을 분사하는 노즐을 구비하는 적어도 하나의 이물질 제거 드론; 및
    태양광 패널 그룹의 전체 면적을 복수의 구역으로 구분하고, 상기 구분된 구역별로 이물질 검출 임무를 수행하는 이물질 검출 드론을 배정하고, 각각의 적어도 하나의 이물질 검출 드론에 상기 배정된 구역의 위치 정보와 함께 상기 배정된 구역의 이물질 존재 여부를 검사하기 위한 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 지상 통제 장치를 포함하고,
    상기 이물질 검출 드론은,
    상기 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 배정된 구역으로 이동하고,
    상기 배정된 구역 내에서 비행하면서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 이물질 존재 여부를 판단하고,
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 것은,
    상기 이물질 검출 드론이 일정거리 내에 이물질 제거 드론의 존재 여부를 판단하고,
    상기 이물질 제거 드론의 존재 여부 판단에 따라 일정거리 내에 이물질 제거 드론이 존재하는 경우, 상기 이물질 검출 드론은 상기 이물질 제거 드론에 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이물질 존재 여부의 판단에 따라 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거 드론으로 하여금 상기 이물질을 제거하도록 하는 것은,
    상기 이물질 검출 드론이 지상 통제 장치로 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 드론 요청 신호를 송신하고,
    상기 이물질 제거 드론 요청 신호를 수신한 지상 통제 장치가 이물질 제거 임무를 수행할 수 있는 이물질 제거 드론을 결정하고,
    상기 지상 통제 장치가 상기 결정된 이물질 제거 드론에 상기 이물질 위치 정보와 함께 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령을 송신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 이물질 제거 드론은,
    상기 이물질 제거 임무를 수행하라는 명령에 따라, 이물질이 존재하는 위치로 이동하고,
    상기 이물질 제거 드론에 구비된 노즐을 통해 세척액을 분사하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 지상 통제 장치는, 상기 이물질 제거 드론으로부터 이물질 제거 임무를 완료했다는 신호를 수신하면, 상기 이물질이 존재하는 위치의 이물질 제거 확인을 위한 이물질 검출 드론을 결정하고,
    상기 지상 통제 장치는, 상기 이물질 제거 확인을 위해 결정된 이물질 검출 드론에 이물질 위치 정보와 함께 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령을 송신하고,
    상기 이물질 검출 드론은, 상기 지상 통제 장치의 잔여 이물질 검출 임무를 수행하라는 명령에 따라 상기 이물질이 존재하는 위치로 이동하고,
    상기 이물질 검출 드론은, 이물질 위치의 상공에서 상기 이물질 검출 드론에 구비된 카메라를 통해 태양열 패널을 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 잔여 이물질 존재 여부를 판단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 표면의 이물질 제거 시스템.
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