KR101144085B1 - Apparatus for safting tunnel usging rtls - Google Patents
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Abstract
터널 내 작업 중 발생하는 사고에 대한 안전성을 더욱 향상할 수 있도록 한 실시간 위치 추적 시스템을 이용한 터널 안전 장치가 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 소정 주파수 대역의 질의 신호에 대해 응답하여 RF 응답 신호를 전송하는 송신부와, 상기 송신 장치의 RF 응답 신호를 수신하여 터널 내의 작업자의 위치 정보를 근거로 터널 내의 작업자의 안전 및 작업자의 작업 상황을 판정하는 수신부를 포함하되, 상기 송신부는, 방사된 상기 소정 주파수 대역의 질의 신호에 응답하여 방사된 소정 주파수 대역의 RF 질의 신호에 대해 반사 변조된 전파 형태로 고유 식별 정보를 상기 RF 응답 신호로 전송하도록 구비된다. 본 발명에 의하면, 작업자의 위치를 파악하고 파악된 이동 구역의 지도 정보와 함께 작업자의 위치 정보를 제공하는 실시간 위치 추적 시스템을 이용하여 터널 내의 작업자의 위치를 정확하게 파악함에 따라, 위치 파악된 작업자의 인증 절차를 통해 비허가 작업자의 출입 통제 등의 관리를 명확하게 실행하고, 터널 내의 작업자의 수 및 작업자의 응급 상황 등의 작업자의 작업 상황을 정확하게 모니터링할 수 있어 작업자의 안전 사고를 최소로 방지할 수 있고, 또한, 작업자의 응급 상황에 대해 신속하게 조치할 수 있게 된다.There is disclosed a tunnel safety device using a real-time location tracking system to further enhance safety against an accident occurring during operation in a tunnel. The present invention relates to a wireless communication system, comprising: a transmitter for transmitting an RF response signal in response to a query signal of a predetermined frequency band; a transmitter for receiving an RF response signal of the transmitter, Wherein the transmission unit transmits unique identification information to the RF signal in the form of a reflection-modulated radio wave with respect to an RF query signal of a predetermined frequency band radiated in response to a query signal of the radiated frequency band, Response signal. According to the present invention, since the position of an operator in a tunnel is accurately grasped by using a real-time position tracking system that grasps the position of an operator and provides positional information of an operator along with map information of the grasped moving area, Through the certification process, it is possible to clearly control the unauthorized worker's access control and to accurately monitor the worker's work situation such as the number of workers in the tunnel and the emergency situation of the worker, thereby minimizing worker's safety accidents And it is also possible to quickly deal with the emergency situation of the operator.
터널, 안전, 작업, 모니터링, 위치추적, RTLSTunnel, safety, work, monitoring, location tracking, RTLS
Description
본 발명은 터널 내 작업에 대한 안전성을 더욱 확보하는 방안에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실시간 위치 추적 시스템을 이용하여 작업자의 위치 정보를 근거로 터널 내 작업자의 안정성을 더욱 향상할 수 있도록 한 터널 안전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of securing safety in a tunnel, and more particularly, to a method of securing a safety of a tunnel in order to further improve the stability of an operator in a tunnel based on position information of an operator using a real- ≪ / RTI >
현재, 사람들의 활동 영역이 점차 확대됨에 따라, 지역간 이동 시간을 단축시키기 위하여 강 또는 바다를 배가 아닌 차를 이용하여 경유할 수 있도록 산의 중턱 부분을 직선으로 경유할 수 있는 터널 건축이 여러 곳에서 진행되어 있다.Nowadays, as the activity area of people is gradually enlarged, there is a tunnel construction that can pass straight through the middle of the mountain so that the river or the sea can pass by using the car instead of the boat It is proceeding.
이러한 지하 심부 또는 지형을 관통하여 건설되는 터널은 대부분의 경우 발파를 이용하여 굴착이 이루어지고 이러한 발파를 이용한 터널 굴착은 다수 개의 구멍을 소정의 간격과 깊이로 천공하고 여기에 폭약을 장착한 후, 이 폭약을 발파시켜 일정한 깊이만큼 굴착하는 방식으로 매우 위험한 공정이다.Most of the tunnels constructed through such subsurface or topography are excavated using blasting. In tunnel excavation using such blasting, a plurality of holes are drilled at predetermined intervals and depths, It is a very dangerous process in which the explosive is exploded and excavated to a certain depth.
따라서, 이러한 위험한 작업장에 비 허가 작업자에 대한 출입 통제는 관리자의 유안 검색으로 이루어지고 있었다.Therefore, access control to unauthorized workers in such a dangerous workplace was conducted by the manager's search of the yuan.
따라서 최근에는 RFID를 이용하여 작업자의 인증 절차를 실행함에 따라 비허가 작업자에 대한 출입 통제를 엄격하게 제한되어 왔었다.Recently, access control to unauthorized workers has been severely restricted by using RFID to carry out the authentication procedure of the worker.
그러나, 이러한 발파 중 터널 내의 작업자의 잔류 인원 등의 파악이 불가능하므로, 미쳐 발파 작업 통지를 받지 못한 작업자는 위험에 노출되어 안전 사고가 발생하는 문제점이 있었다. However, since it is impossible to grasp the remaining personnel of the worker in the tunnel during the blasting, the worker who has not received the notice of the blasting work has a problem that the worker is exposed to the risk and a safety accident occurs.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자의 위치를 파악하고 파악된 이동 구역의 지도 정보와 함께 작업자의 위치 분석 및 제공하는 어플리케이션 기술인 실시간 위치 추적 시스템을 이용하여 터널 내의 작업자의 위치 정보를 검출하고 검출된 작업자의 위치 정보를 근거로 작업자의 움직임 등을 감지하고 감지된 작업자의 움직임을 근거로 작업자의 안전 상태를 판정함에 따라 터널 내 작업자의 안전성을 더욱 향상할 수 있도록 한 터널 안전 장치를 제공하고자 함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a real-time location tracking system, which is an application technology for analyzing a position of a worker, The safety of the operator in the tunnel is further improved by detecting the position information of the operator in the tunnel, detecting the movement of the operator based on the detected position information of the operator, and determining the safety state of the operator based on the detected movement of the operator And to provide a tunnel safety device that can be used in a tunnel.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 과제에 따라,According to an aspect of the present invention,
작업자의 이동 위치를 파악하고 파악된 이동 구역의 지도 정보와 함께 이동체의 위치 정보를 제공하는 실시간 위치 추적 시스템을 이용한 터널 안전 장치에 있어서, A tunnel safety device using a real-time location tracking system for detecting a movement position of an operator and providing position information of a moving body together with map information of the detected movement zone,
소정 주파수 대역의 질의 신호에 대해 응답하여 RF 응답 신호를 전송하는 송신부와,A transmitter for transmitting an RF response signal in response to a query signal of a predetermined frequency band;
상기 송신 장치의 RF 응답 신호를 수신하여 터널 내의 작업자의 위치 정보를 근거로 터널 내의 작업자의 안전 및 작업자의 작업 상황을 판정하는 수신부를 포함하되,And a reception unit receiving the RF response signal of the transmission apparatus and determining the safety of the operator in the tunnel and the work situation of the operator based on the position information of the operator in the tunnel,
상기 송신부는, The transmitter may further comprise:
방사된 상기 소정 주파수 대역의 질의 신호에 응답하여 방사된 소정 주파수 대역의 RF 질의 신호에 대해 반사 변조된 전파 형태로 상기 RF 응답 신호를 전송하도록 구비되는 것을 특징으로 하고,And transmits the RF response signal in the form of a reflection-modulated wave to an RF query signal of a predetermined frequency band radiated in response to a query signal of the predetermined frequency band radiated.
상기 송신부의 RF 응답 신호는, The RF response signal of the transmitting unit includes:
상기 송신부에 미리 저장된 고유 식별 번호 및 RF 질의 신호의 수신 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.A unique identification number previously stored in the transmitter, and reception time information of an RF inquiry signal.
또한, 상기 수신부는, In addition,
상기 송신부로부터 공급되는 상기 RF 응답 신호를 복조한 후 작업자의 이동 거리 정보를 출력하는 수신용 인터페이스와,A reception interface for demodulating the RF response signal supplied from the transmitter and outputting movement distance information of the operator,
상기 수신용 인터페이스로부터 수신된 식별 정보 및 작업자 정보를 통해 인증 절차를 수행하는 인증 서버와,An authentication server for performing an authentication procedure through identification information and worker information received from the receiving interface;
상기 송신부와 인터페이스와의 전파 이동 거리 정보를 근거로 작업자의 위치 정보를 연산하는 실시간 위치 추적 서버와,A real-time location tracking server for calculating location information of the operator based on the information on the movement distance of the radio waves between the transmitter and the interface;
상기 터널 내의 작업 이력 정보를 관리하는 이력 관리 서버를 포함하고, And a history management server for managing the job history information in the tunnel,
상기 수신용 인터페이스는 The receiving interface
상기 송신부와 통신을 위해 IEEE 802.15.4a의 통신 프로토콜을 포함한다.And a communication protocol of IEEE 802.15.4a for communication with the transmitter.
여기서, 상기 실시간 위치 추적 서버는,Here, the real-
상기 송신부와 인터페이스 간의 통신을 통해 수집된 전파 이동 거리 정보를 실시간 위치 추적 엔진으로 전송하는 수집 게이트웨이와,A collection gateway for transmitting the radio wave travel distance information collected through the communication between the transmitter and the interface to a real time location tracking engine;
상기 수집 게이트웨이로부터 수신된 이동 거리 정보를 통해 위치 좌표를 연산하는 위치 추적 엔진과,A location tracking engine for calculating position coordinates through the travel distance information received from the collection gateway;
상기 위치 추적 엔진을 통해 연산된 해당 작업자의 위치 좌표를 표시하기 위한 지도 정보를 생성 및 업데이트하는 지도 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하고, And a map data generation unit for generating and updating map information for displaying coordinates of the operator calculated by the position tracking engine,
상기 수신용 인터페이스는,Wherein the receiving interface comprises:
첩 확산 스펙트럼 방식을 전송된 송신부의 수신 시간 정보를 근거로 상기 송신부와 수신용 인터페이스 간의 전파 이동 시간을 검출한 후 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 검출된 상기 전파 이동 시간 정보를 근거로 작업자의 이동 거리 정보를 연산하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The method includes detecting a propagation time between the transmitting unit and the receiving interface on the basis of the receiving time information of the transmitting unit transmitted through the concatenated spread spectrum method and transmitting the propagation time information detected by the Symmetric Double Sided Two Way Ranging (SDS-TWR) And calculates movement distance information of the worker on the basis of the movement distance information.
한편, 상기 위치 추적 엔진은,The location tracking engine,
상기 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 연산된 전파 이동 거리 정보의 반지름(R1, R2, R3)를 기초로 삼각 측정법을 이용하여 상기 송신부의 위치 정보를 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.And detects the position information of the transmitting unit by using a triangulation method based on the radius (R1, R2, R3) of the traveling distance information calculated by the Symmetric Double Sided Two Way Ranging (SDS-TWR) do.
그리고, 상기 이력 관리 서버는,The history management server,
각각의 작업자의 작업 일지, 사고 내역, 사고 처리 상황 정보를 수집하여 저장하도록 구비된다.And collects and stores the work log, the accident history, and the accident process status information of each worker.
상기 장치는, The apparatus comprises:
작업자의 위치 정보를 근거로 작업자의 안전 상태를 판정하는 제어부를 더 포함하고,Further comprising a control unit for determining a safety state of an operator based on position information of an operator,
상기 장치는, The apparatus comprises:
상기 인증 서버를 통해 인증된 작업자의 위치 정보 및 상기 제어부의 안전 상태 정보를 상기 지도 데이터 생성부에 의해 생성된 지도 위에 디스플레이하는 표시부를 더 포함하며, Further comprising a display unit for displaying positional information of an operator authenticated through the authentication server and safety status information of the control unit on a map generated by the map data generation unit,
상기 장치는, The apparatus comprises:
상기 제어부의 안전 상태 정보를 근거로 해당 작업자의 안전 상태 경고 메시지를 경고음 및 경고등 중 하나 이상으로 알림 제어하는 경고부를 더 포함한다.And a warning unit for notifying the safety status warning message of the operator to at least one of a warning sound and a warning light based on the safety status information of the control unit.
그에 더하여, 상기 장치는 In addition,
상기 인증 서버를 통해 인증된 작업자의 실시간 위치 추적 서버의 위치 정보 및 상기 제어부의 안전 상태 정보를 상기 지도 데이터 생성부에 의해 생성된 지도 데이터와 함께 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말기 및 해당 기관 중 하나 이상으로 전송하는 송신용 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The location information of the real-time location tracking server of the operator authenticated through the authentication server and the safety status information of the control unit are transmitted to the manager terminal and one or more of the authorized administrators via the communication network together with the map data generated by the map data generator And a transmission interface for transmitting the transmission interface.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술적 과제는, According to another aspect of the present invention,
소정 주파수 대역의 질의 신호에 대해 응답하여 RF 응답 신호를 전송하는 하나 이상의 송신부와,At least one transmitting unit for transmitting an RF response signal in response to a query signal of a predetermined frequency band,
상기 RF 응답 신호를 수신하여 복조한 후 작업자의 이동 거리 정보를 연산하는 인터페이스용 수신부와, An interface receiver for receiving and demodulating the RF response signal and calculating movement distance information of the operator;
상기 수신부를 통해 수신된 송신부의 식별 정보 및 기 설정된 작업자 정보를 통해 인증 절차를 수행하는 인증 서버와,An authentication server for performing an authentication procedure through identification information of a transmission unit and preset worker information received through the reception unit;
상기 송신부와 상기 수신부 간의 전파 이동 정보를 근거로 작업자의 위치 정보를 연산하는 실시간 위치 추적 서버와,A real-time location tracking server for calculating location information of an operator based on radio wave movement information between the transmitter and the receiver,
상기 터널 내의 작업 이력 정보를 관리하는 이력 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a history management server for managing the job history information in the tunnel.
본 발명에 의하면, 작업자의 위치를 파악하고 파악된 이동 구역의 지도 정보와 함께 작업자의 위치 정보를 제공하는 실시간 위치 추적 시스템을 이용하여 터널 내의 작업자의 위치를 정확하게 파악함에 따라, 위치 파악된 작업자의 인증 절차를 통해 비허가 작업자의 출입 통제 등의 관리를 명확하게 실행하고, 터널 내의 작업자의 수 및 작업자의 응급 상황 등의 작업자의 작업 상황을 정확하게 모니터링할 수 있어 작업자의 안전 사고를 최소로 방지할 수 있고, 또한, 작업자의 응급 상황에 대해 신속하게 조치할 수 있는 효과를 얻는다.According to the present invention, since the position of an operator in a tunnel is accurately grasped by using a real-time position tracking system that grasps the position of an operator and provides positional information of an operator along with map information of the grasped moving area, Through the certification process, it is possible to clearly control the unauthorized worker's access control and to accurately monitor the worker's work situation such as the number of workers in the tunnel and the emergency situation of the worker, thereby minimizing worker's safety accidents And it is also possible to obtain an effect of promptly responding to the emergency situation of the worker.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
여기서, 실시간 위치 추적 시스템은 통상 UWB, WI-FI, Zigbee, BlueTooth, Active 태그, 초음파, NFER, Super RFID 등이 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 Zigbee 의 근거리 통신망을 이용한다.Here, the real-time location tracking system generally includes UWB, WI-FI, Zigbee, BlueTooth, Active tag, ultrasonic wave, NFER, Super RFID, etc. In the embodiment of the present invention, Zigbee's local area network is used.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템을 이용한 터널 안전 장치의 구성을 보인 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 위치 추적 시스템을 이용한 터널 안전 장치는, 터널 내의 작업자의 이동을 파악하고 이동 구역의 지도 정보와 함께 작업자의 위치 정보를 모니터링하는 장치로서, 상기 장치는, 적어도 하나 이상의 송신부(10), 수신부(30), 표시부(50), 및 경고부(70)로 구비된다.FIG. 1 is a diagram showing the construction of a tunnel safety apparatus using a real-time position tracking system according to the present invention. As shown in FIG. 1, a tunnel safety apparatus using a real- The apparatus includes at least one transmitting
여기서, 상기 송신부(10)는 방사된 상기 소정 주파수 대역의 질의 신호에 응답하여 방사된 소정 주파수 대역의 RF 질의 신호에 대해 반사 변조된 전파 형태로 고유 식별 정보를 상기 RF 응답 신호로 전송하도록 구비되고, 상기 수신부(30)는 상기 송신부(10)의 RF 응답 신호를 수신하여 터널 내의 작업자의 위치 정보를 근거로 터널 내의 작업자의 안전 및 작업자의 위치 정보를 판정하도록 구비된다.Here, the
여기서, 상기 RF 응답 신호는 각 송신부(10)의 식별 번호와 상기 송신부(10)와 수신부(30) 간의 전파 이동 시간 정보이다.Here, the RF response signal is the identification number of each
또한, 상기 수신부(30)는, 상기 송신부(10)로부터 공급되는 상기 RF 응답 신호를 복조한 후 작업자의 이동 거리 정보를 연산하는 수신용 인터페이스(31)와, 상기 인터페이스(31)로부터 수신된 식별 정보 및 작업자 정보를 통해 인증 절차를 수행하는 인증 서버(33)와, 상기 송신부(10)와 수신용 인터페이스(31)와의 전파 이동 정 보를 전달받아 작업자의 위치 정보를 연산하는 실시간 위치 추적 서버(35)와, 상기 터널 내의 작업 이력 정보를 관리하는 이력 관리 서버(37)를 포함한다.The
여기서, 상기 수신용 인터페이스(31)는, IEEE 802.15.4a의 통신 프로토콜을 사용한다. Here, the
한편, 상기 실시간 위치 추적 서버(35)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 하나 이상의 송신부(10)와 수신용 인터페이스(31) 간의 통신을 통해 수집된 전파 이동 거리 정보를 전달하는 수집 게이트웨이(35a)와, 상기 수집 게이트웨이(35a)로부터 수신된 이동 거리 정보를 통해 작업 위치를 연산하는 위치 추적 엔진(35b)과, 상기 위치 추적 엔진(35b)을 통해 연산된 해당 작업자의 작업 위치를 표시하기 위한 지도 정보를 생성 및 업데이트하는 지도 데이터 생성부(35c)를 포함한다.2, the real-time location tracking server 35 includes a collection gateway (not shown) for transmitting the collected radio wave distance information through communication between the at least one
상기 위치 추적 엔진(35b)은 작업자의 위치 정보에 대해 정밀도 및 정확도를 더욱 향상하기 위해, Angle of Arrival(AoA), Time of Arrival(ToA), Time Difference of Arrival(TDoA), Received Signal Strength(RSS), Time of Flight(ToF), Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR), Near Field Electromagnetic Ranging(NFER), Super RFID 중 적어도 하나 이상으로 실행되고, 여기서, 각각의 대한 위치 추적 엔진은 당업자에 널리 알려진 공지의 기술이므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다. In order to further improve the precision and accuracy with respect to the position information of the operator, the
그러나, 본 발명의 실시 예에서 수신용 인터페이스(31)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 첩 확산 스펙트럼 (CSS :Chirp Spread Spectrum) 방식으로 수신된 송신부(10)의 반사 변조된 RF 응답 신호로부터 상기 송신부(10)와 수신용 인터페이스(31) 간 의 전파 이동 시간을 검출하고, 검출된 전파 이동 시간을 근거로 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 작업자의 이동 거리 정보를 연산하여 상기 수집 게이트웨이(35a)를 통해 실시간 위치 추적 엔진(35b)로 전달하도록 구비되고, 상기 실시간 위치 추적 엔진(35b)는 상기 작업자의 이동 거리 정보를 삼각 측정법으로 작업자의 위치 정보를 연산하도록 구비된다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이, Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 설정된 반지름(R1, R2, R3)와 삼각 측정법을 이용하여 도 5에 도시된 바와 같이, 송신부(10)의 위치 좌표를 연산하고 연산된 송신부(10)의 위치 좌표를 지도 생성부(35c)의 지도와 함께 표시된다. However, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 설정된 이동 거리 정보의 반지름(R1, R2, R3)와 삼각 측정법을 이용하여 송신부(10)의 위치 좌표를 연산하는 과정 역시 널리 알려진 공지의 기술이므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.The process of calculating the position coordinates of the
한편, 상기 이력 관리 서버는, 각각의 작업자의 작업 일지, 사고 내역, 사고 처리 상황 정보를 수집하여 해당 데이터 베이스 영역에 저장하도록 구비된다.Meanwhile, the history management server is configured to collect the work log, the accident history, and the accident process status information of each worker and store the collected information in the corresponding database area.
여기서, 상기 장치는, 작업자의 위치 정보를 근거로 작업자의 안전 상태를 판정하는 제어부(39)를 더 포함하고, 상기 장치는, 인증 서버를 통해 인증된 작업자의 위치 정보 및 제어부(39)의 안전 상태 정보를 상기 지도 데이터 생성부(35c)에 의해 생성된 지도 위에 디스플레이하는 표시부(50)를 더 포함한다.The apparatus further includes a
그리고, 상기 장치는, 상기 제어부(39)의 안전 상태 정보를 근거로 해당 작업자의 안전 상태 경고 메시지를 경고음 및 경고등 중 하나 이상으로 알림 제어하는 경고부(70)를 더 포함한다.The apparatus further includes a
또한 상기 장치는 인증 서버(33)를 통해 인증된 작업자의 실시간 위치 추적 서버(35)의 위치 정보 및 제어부(39)의 안전 상태 정보를 상기 지도 데이터 생성부에 의해 생성된 지도 데이터와 함께 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말기 및 해당 기관 중 하나 이상으로 전송하는 송신용 인터페이스(41)를 더 포함한다.The apparatus also transmits the position information of the real-time position tracking server 35 of the operator authenticated through the
이러한 구성에 의하면, 상기 송신부(10)는 방사된 RF 질의 신호에 대한 RF 응답 신호를 반사 변조된 전파 형태로 전송한다. 여기서, 상기 RF 응답 신호는 송신부(10)의 RF 질의 신호에 대한 전파 수신 시간 및 송신부(10)에 대한 식별 정보를 포함한다.According to this configuration, the
상기 반사 변조된 RF 응답 신호는 수신부(30)의 수신용 인터페이스(31)를 통해 수신되고, 이 수신된 RF 응답 신호에 포함된 식별 번호는 인증 서버(33)로 제공된다.The reflection-modulated RF response signal is received through the
여기서, 상기 인증 서버(33)는 수신된 식별 번호와 기 설정된 작업자 정보를 통해 인증 절차를 실행한다. 상기의 인증 결과 비허가 작업자인 경우 경고 메시지를 상기 경고부(70)로 제공하고, 상기 경고부(70)는 비 허가 작업자에 대한 출입을 통제하기 위한 경고 메시지를 음성 및 시각 중 하나를 통해 관리자에게 전송한다.Here, the
이에 대한 관리자에 의해 비 허가 작업자에 대한 터널 내의 출입을 엄격하게 제한된다.Access to the unauthorized worker in the tunnel is strictly restricted by the administrator.
한편, 상기 수신용 인터페이스(31)를 통해 수신된 송신부(10)의 전파 수신 시간은 첩 확산 스펙트럼(CSS) 방식으로 전파 이동 시간을 연산하고 연산된 전파 이동 시 간을 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 작업자의 이동 거리 정보의 반지름(R1, R2, R3)을 연산한다.On the other hand, the radio wave reception time of the
이어 상기 수신용 인터페이스(31)를 통해 연산된 작업자의 이동 거리 정보는 위치 추적 서버(35)의 수집 게이트웨이(35a)를 통해 상기 실시간 위치 추적 엔진(35b)로 전달된다.The movement distance information of the operator calculated through the
이어 상기 위치 추적 서버(35)의 위치 추적 엔진(35b)는 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 설정된 작업자의 이동 거리 정보인 반지름(R1, R2, R3)을 근거로 삼각 측정법을 이용하여 송신부(10)의 위치 정보를 검출한다.Then, the
그리고, 상기 위치 추적 서버(35)에서 검출된 송신부(10)의 위치 정보는 상기 지도 데이터 생성부(35c)에 의해 생성된 이동 구역 내의 지도에 위치 좌표 형태(X, Y)로 표시된다.The position information of the
본 발명의 실시 예에서의 위치 추적은 CSS 방식을 통해 송신부(10)와 수신부(30) 간의 전파 이동 시간을 검출하고 전파 이동 시간으로부터 Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR) 방식으로 설정된 반지름(R1, R2, R3)과 삼각 측정법을 이용하여 송신부(10)의 위치 정보를 검출하는 것으로 설명하고 있으나, Angle of Arrival(AoA), Time of Arrival(ToA), Time Difference of Arrival(TDoA), Received Signal Strength(RSS), Time of Flight(ToF), Symmetric Double Sided Two Way Ranging(SDS-TWR), Near Field Electromagnetic Ranging(NFER), Super RFID 등 다양한 방법으로 위치 정보를 검출 할 수도 있다. The position tracking in the embodiment of the present invention detects the propagation time between the
한편, 상기 이동 구역 내의 지도에 위치 좌표 형태로 표시된 송신부(10)의 위치 정 보는 이력 관리 서버(37)에 제공되어 이력 관리 서버(37)는 각각의 작업자의 작업 일지, 사고 내역, 사고 처리 상황을 포함하는 이력 관리 정보를 수집하여 해당 데이터 베이스 영역에 저장한다. On the other hand, the location information of the
상기 이력 관리 서버(37)의 이력 관리 정보와 상기 이동 구역 내의 지도에 위치 좌표 형태로 표시된 송신부(10)의 위치 정보는 표시부(50)로 제공되고, 상기 표시부(50)는 작업자(송신부)의 위치 정보와 해당 작업자의 이력 관리 정보가 표시된다. 즉, 터널 내의 작업자의 작업 상태는 표시부(50)를 통해 모니터링하게 된다.The history management information of the history management server 37 and the position information of the
그리고, 상기 제어부(39)는 상기 작업자(이동체)의 위치 좌표를 근거로 작업자의 이동을 감지하고, 작업자의 이동을 근거로 작업자의 안전 상태 정보를 발생한다. 즉, 작업자의 이동이 기 설정된 소정 시간 동안 감지되지 아니한 경우 또는 작업자에 의해 응급 호출된 경우 해당 작업자의 안전상에 문제가 발생한 것으로 판단하여 안전 상태 정보가 제어부(39)를 통해 발생한다.The
상기 안전 상태 정보는 상기 경고부(70)로 제공되고 상기 경고부(70)는 관리자에게 해당 작업자의 안전상의 경고 메시지를 음성 및 시각 중 하나 이상으로 발생한다.The safety status information is provided to the
한편, 지도에 위치 좌표로 표시된 작업자의 위치 정보 및/또는 상기 안전 상태 정보는 송신용 인터페이스(41)를 통해 기 설정된 해당 관리자의 단말기 및 해당 기관(경찰서 및 응급 센터) 등으로 전송한다. 즉, 작업자의 안전상의 문제가 신속하게 처리된다.On the other hand, the positional information of the operator and / or the safety status information indicated by the position coordinates on the map are transmitted to the terminals of the corresponding manager and the corresponding institutions (police station and emergency center) etc. through the transmission interface 41. That is, the safety problem of the operator is quickly processed.
즉, 작업자의 위치를 파악하고 파악된 이동 구역의 지도 정보와 함께 작업자의 위치 정보를 제공하는 실시간 위치 추적 시스템을 이용하여 터널 내의 작업자의 위치 를 정확하게 파악함에 따라, 위치 파악된 작업자의 인증 절차를 통해 비허가 작업자의 출입 통제 등의 관리를 명확하게 실행하고, 터널 내의 작업자의 수 및 작업자의 응급 상황 등의 작업자의 작업 상황을 정확하게 모니터링할 수 있어 작업자의 안전 사고를 최소로 방지할 수 있고, 또한, 작업자의 응급 상황에 대해 신속하게 조치할 수 있게 된다.That is, since the position of the worker in the tunnel is precisely detected by using the real-time location tracking system which grasps the position of the worker and provides the positional information of the worker together with the map information of the identified moving area, It is possible to precisely control the unauthorized worker's access control and to precisely monitor the work situation of the worker such as the number of workers in the tunnel and the emergency situation of the worker, In addition, it becomes possible to promptly deal with the emergency situation of the operator.
이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is, therefore, to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
도 1은 본 발명에 실시 예에 따른 실시간 위치 추적 시스템을 이용한 터널 안전 장치의 구성을 보인 도이다.FIG. 1 is a view showing the construction of a tunnel safety device using a real-time location tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 위치 추적 서버의 구성을 상세하게 보인 도이다.FIG. 2 is a detailed view of the configuration of the location tracking server of FIG. 1;
도 3은 도 2의 위치 추적 서버의 수집 게이트웨이의 출력 신호를 보인 도이다.FIG. 3 is a diagram showing an output signal of a collection gateway of the location tracking server of FIG. 2;
도 4는 도 2의 위치 추적 서버의 위치 추적 엔진의 출력 신호를 보인 도이다.4 is a diagram showing an output signal of the position tracking engine of the position tracking server of FIG.
도 5는 도 2의 위치 추적 엔진에 의한 작업자의 위치 정보를 보인 도이다.FIG. 5 is a view showing position information of an operator by the position tracking engine of FIG. 2. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명> Description of the Related Art [0002]
10 : 송신부10:
30 : 수신부30: Receiver
31 : 수신용 인터페이스31: Receiving Interface
33 : 인증 서부33: Certification West
35 : 위치 추적 서버35: Location Tracking Server
35a : 수집 게이트웨이35a: Collection Gateway
35b : 위치 추적 엔진35b: Positioning engine
35c : 지도 데이터 생성부35c: map data generation unit
37 : 이력 관리 서버37: History management server
39 : 제어부39:
41 : 송신용 인터페이스41: transmission interface
50 : 표시부50:
70 : 경고부70: Warning section
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