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태양광 어레이의 열적외선 영상으로부터 오작동 패널을 자동 검출하는 방법 및 장치

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

태양광 어레이의 열적외선 영상으로부터 오작동 패널을 자동 검출하는 방법 및 장치

보유기관 및 연구자 : 한국건설기술연구원 윤준희

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

주요기술구성: ▶ 본 기술은 열적외선 영상으로부터 추출된 각 패널에 인덱스를 부여하고, 추출된 패널들 각각의 밝기값 평균과 표준편차를 산출한 후, 산출 결과로부터 태양광 어레이의 행 별로 오작동 패널 검출 기준을 조절하여 최종 오작동 패널을 검출하는 단계를 포함하는 오작동 패널 자동 검출 방법임
▶ 본 기술은 열적외선 영상으로부터 추출된 각 패널에 인덱스를 부여하는 라벨링부, 추출된 패널들 각각의 밝기값 평균과 표준편차를 산출하는 산출부, 산출 결과로부터 태양광 어레이의 행 별로 오작동 패널 검출 기준을 조절하여 최종 오작동 패널을 검출하는 오작동 패널 검출부를 포함하는 오작동 패널 자동 검출 장치임
▶ 무인항공기로 획득한 열적외선 영상으로부터 추출된 패널 영역 폴리곤을 기반으로 각 패널 영역의 밝기값 통계치를 이용하여 자동으로 오작동 패널을 검출할 수 있음

시장동향: ▶ 전 세계 태양광 발전 시장은 2020년 766억 달러에서 연평균 성장률 8.1%로 증가하여 2025년에는 1,131억 달러에 이를 것으로 전망됨
▶ 전 세계 태양열 발전 시장은 2017년 48만 95메가와트에서 연평균 성장률 4.78%로 증가하여, 2022년에는 60만 6,202메가와트에 이를 것으로 전망됨

특장점

기존 기술의 문제점: ▶ 소형 열적외선 센서를 사용한 열화상 카메라를 이용하여 육안으로 오작동 패널을 검사하는 방법은 대규모 태양광발전소의 점검에 적용할 경우 많은 시간과 비용이 요구됨
▶ 항공에서 촬영된 영상을 육안으로 판독하여 오작동 패널을 검출하는 방법은 많은 양의 영상 분석을 위해서 시간이 많이 소요되는 단점이 있음

기존 기술과의 차별성: ▶ 컴퓨터 비전 기술을 융합하여 자동으로 오작동 패널을 검출함으로써 많은 양의 영상을 분석할 경우에도 소요되는 시간을 단축할 수 있음
▶ 전체 패널의 표준편차를 산출하는 것에 비해 오작동 여부를 검출하는 기준의 범위를 세분화하여 보다 민감하고 정확하게 오작동 패널의 검출이 가능함
▶ 태양광발전소의 점검 및 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있음. 특히 대규모 발전소의 경우 절감되는 시간과 비용이 급상승함