KR100936265B1 - 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 건조 중인 선박 내의 사용자에게 착용되는 휴대형센서에 관한 것으로서, 착용주변의 산소농도정보를 감지하는 산소센서; 사용자의 움직임에 의한 가속도정보를 감지하는 가속도센서; 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기준범위를 이탈하는 경우 진동을 발생시키는 진동발생부; 기준범위 이탈에 관한 이탈상황을 시/청각적으로 알리는 알림부; 비상시 사용자의 누름에 의해 비상신호를 출력하는 응급버튼부; 및 외부 종합관제센터와 무선 송수신이 수행되고, 산소농도정보, 가속도정보 및 비상신호를 사용자별 구별 가능한 사용자식별번호와 연계하여 종합관제센터로 무선 송신하는 무선노드부를 포함하는 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서가 제공된다. 개시된 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서에 따르면, 선박 내의 각 공간별 작업 중인 작업자별 발생될 수 있는 긴급상황을 실시간 감지하고 그러한 감지 결과를 외부의 종합관제센터로 실시간 통보함에 따라 긴급상황의 신속한 대처가 가능하도록 하고 그에 따른 인적 및 물적 자원의 피해를 절감할 수 있다.

제조업, 선박 건조, 재해, 휴대형, 센서

Description

제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서{Portable sensor for monitoring industrial disaster in the manufacturing industry}

본 발명은 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업 중인 사용자에게 착용되어 선박 건조작업 중에 발생될 수 있는 안전사고 등의 각종 재난에 관한 실시간 감지가 가능하고 그에 따른 위험 상황의 실시간 통보를 통하여 긴급상황 발생시 신속한 대처가 가능하도록 하는 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서에 관한 것이다.

일반적으로 초대형 선박은 그 규모가 상당하여 선박 내 각 구역별 전반적인 관리 및 감시가 용이하지 못하며 그에 따라 각종 안전사고 발생시 효과적인 대응이 어려운 문제점이 있다.

그리고 상기와 같은 초대형 선박의 건조 중에는, 선박 내부의 각 작업공간별로 작업을 수행하는 작업자가 배치될 수 있다. 그런데, 선박의 규모에 대응되도록 상기 작업공간 및 작업자의 수 또한 적지 않아 작업자의 안전관리가 효율적으로 이행되지 못할 수 있으며 관리비용이 증대될 수 있는 문제점이 있다.

더욱이, 종래에는 각 작업공간의 화재, 폭발 등의 사고 발생시 작업자 간의 핸드폰 등의 통신수단을 이용하여 긴급상황을 알리거나 경보를 울리는 것에 불과하여 사고 피해자, 사고의 종류 등의 구체적인 긴급상황 정보를 신속히 전달받을 수 없음은 물론이며 이에 따라 사고의 신속한 대처가 이행되지 못하여 인적 및 물적 재산의 피해가 가중될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 선박 내의 각 공간별 작업 중인 작업자별 발생될 수 있는 긴급상황을 실시간 감지하고 그러한 감지 결과를 외부의 종합관제센터로 실시간 통보함에 따라 긴급상황의 신속한 대처가 가능하도록 하고 그에 따른 인적 및 물적 자원의 피해를 절감할 수 있는 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서는, 건조 중인 선박 내의 사용자에게 착용되는 휴대형센서에 관한 것으로서, 착용주변의 산소농도정보를 감지하는 산소센서; 상기 사용자의 움직임에 의한 가속도정보를 감지하는 가속도센서; 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기준범위를 이탈하는 경우 진동을 발생시키는 진동발생부; 상기 기준범위 이탈에 관한 이탈상황을 시/청각적으로 알리는 알림부; 비상시 사용자의 누름에 의해 비상신호를 출력하는 응급버튼부; 및 외부 종합관제센터와 무선 송수신이 수행되고, 상기 산소농도정보, 가속도정보 및 비상신호를 상기 사용자별 구별 가능한 사용자식별번호와 연계하여 상기 종합관제센터로 무선 송신하는 무선노드부를 포함한다.

여기서, 상기 응급버튼부는, 한 쌍의 버튼으로 구성되고, 상기 한 쌍의 버튼이 동시에 눌러지는 경우 상기 비상신호를 출력하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 알림부는, 상기 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 상기 기준범위를 이탈하는 경우, 특정 색상으로 발광하는 LED부, 이탈에 관한 알림 메시지 또는 알람을 출력하는 스피커부, 및 이탈에 관한 정보를 표시하는 디스플레이부를 구비하여 이탈상황을 알릴 수 있다.

또한, 상기 무선노드부는, 상기 종합관제센터에 수신된 상기 산소농도정보 또는 가속도정보가 기 저장된 임계범위를 이탈한 경우, 또는 상기 종합관제센터에 상기 비상신호가 수신된 경우, 각각에 관한 개별 긴급신호를 상기 종합관제센터로부터 무선 수신하고, 이때 상기 진동발생부는, 해당 긴급신호가 수신되는 경우 진동을 발생시키고, 상기 알림부는, 해당 긴급신호가 수신되는 경우, 상기 LED부, 스피커부 및 디스플레이부를 통해 해당 긴급신호에 대응되는 긴급상황을 알릴 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 산소센서 또는 가속도센서로부터 상기 무선노드부 측을 향해 상기 산소농도정보 또는 가속도정보가 일정시간 동안 출력되지 않는 경우, 감지오류로 판단하여 오류신호를 생성하는 오류감지부를 더 포함하고, 상기 진동발생부는, 상기 오류신호가 수신되는 경우 진동을 발생시키고, 이때, 상기 알림부는, 상기 오류신호가 수신되는 경우, 상기 LED부, 스피커부, 디스플레이부를 통해 상기 오류신호에 대응되는 오류상황을 알릴 수 있으며, 또한 상기 오류감지부는, 상기 오류신호를 상기 종합관제센터로 전송할 수 있다.

한편, 상기 무선노드부는, 상기 기준범위를 이탈하지 않은 경우의 해당 산소농도정보 또는 가속도정보는, 상기 종합관제센터로 전송하지 않으며, 상기 산소농도정보 및 가속도정보에 관한 각각의 기준범위를 상기 종합관제센터로부터 무선 수 신하며, 이때 상기 알림부는, 상기 무선노드부로부터 수신받은 기준범위를 이용하여 알림을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서에 따르면, 선박 내에서 작업 중인 작업자별 발생될 수 있는 긴급상황을 실시간 감지하고 그러한 감지 결과를 외부의 종합관제센터로 실시간 통보함에 따라 긴급상황의 신속한 대처가 가능하도록 하고 그에 따른 인적 및 물적 자원의 피해를 절감할 수 있다.

또한, 휴대형센서에서 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기준범위를 벗어나는 경우, 또는 종합관제센터로부터 경고, 위험 등이 통보되는 경우, 이에 관한 시각적 또는 청각적인 알림, 진동을 통한 촉각적인 알림이 가능함에 따라, 긴급상황에 관한 신속한 인지 및 대응이 가능하도록 한다.

더욱이, 센서의 수명이 다하였거나 센서의 자체 오류, 고장 등에 따른 감지 센서의 오류가 발생되는 경우 이에 관한 즉각적인 인지 및 통보가 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서의 구성도, 도 2는 도 1의 휴대형센서의 감지대상에 관한 설명도, 도 3은 도 1의 휴대형센서의 외곽 구성에 관한 실시예를 나타내는 도면, 도 4는 도 1의 휴대형센서를 이용한 제조업의 산업안전재해 감시 시스템의 예시도, 도 5는 도 4의 시스템이 선박에 배치된 예시도이다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대형센서(100)는 건조 중인 선박(10) 내의 각 공간에 배치되어 작업중인 사용자(20)별로 각각 착용되는 휴대형 장치에 관한 것이다.

상기 공간(11)이란 사용자(20) 즉, 작업자가 배치되어 작업을 수행하는 작업공간(11)을 의미할 수 있다. 그리고, 사용자(20)는 선박(10) 건조에 필요한 용접, 조립 등의 작업을 이행하는 작업자일 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않으며 선박(10) 내에서 이루어지는 어떠한 작업도 작업 내용에 포함될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서(100)는, 산소센서(110), 가속도센서(120), 응급버튼부(140) 및 무선노드부(150)를 포함하여 구성된다.

산소센서(110)는 착용주변의 공기 중의 산소농도값, 즉 산소농도정보를 감지 하는 부분이다. 이러한 산소센서(110)에 관해서는 기존에 다양하게 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지된 다양한 산소센서 중에서 선택적으로 채용 가능하다.

가속도센서(120)는 사용자(20)의 움직임에 의한 가속도정보를 감지하는 부분으로서, 도 2와 같이 3축(x,y,z)의 벡터값이 모두 감지되는 3축 가속도센서가 이용되는 것이 바람직하다.

이러한 가속도센서(120)에 따르면, 사용자(20)의 움직임에 의해 발생되는 가속도(움직임)를 일정 주기로 감지할 수 있으며 일정시간 움직임이 감지되지 않는 부동상태의 경우에는, 추후 종합관제센터(200)을 통해 사용자(20)의 의식불명 등으로 인한 응급상황인 것으로 판단될 수 있다.

물론, 가속도센서(120)의 원리 또는 그 종류에 관해서는 종래에 다양하게 공지된 바 있으므로 그에 관한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명에서는 기존에 공지된 다양한 가속도센서 중 원하는 사양을 선택적으로 채용하여 이용 가능하다.

한편, 상기 진동발생부(131)는, 산소센서(110)에서 감지된 산소농도정보 또는 가속도센서(120)에서 감지된 가속도정보가 기준범위를 이탈하는 경우, 자체적으로 진동을 발생시키는 부분이며, 그 구동원리는 일반적인 핸드폰 진동원리와 동일할 수 있다.

여기서, 상기 진동발생부(131)는 상기 각 센서(110,120)의 산소농도정보와 가속도정보 이용하여, 예를 들면, 일정시간 동안 움직임이 발생되지 않은 부동상태의 경우, 또는 10% 내지 30% 범위의 산소농도를 이탈하는 경우를 기준범위 이탈인 것으로 판단하여 진동을 발생시킬 수 있는데, 이러한 기준범위는 단지 실시예에 불과하므로 상술한 바로 반드시 한정되지 않음은 자명하다.

한편, 이러한 가속도센서(120)에서 감지된 가속도정보의 분석 결과 일정시간 동안 움직임이 발생되지 않는 경우는 사용자(20)의 졸음, 의식불명 상태 등일 수 있는데, 상기 졸음 상태인 경우 진동발생부(131)를 통해 작업자의 졸음 방지의 효과가 있을 수 있다.

한편, 알림부(130)는, 산소농도정보 또는 가속도정보의 기준범위 이탈에 관한 각각의 이탈상황을 시각적 및 청각적으로 알리는 부분이다.

이러한 알림부(130)는, 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기준범위를 이탈하는 경우, 특정 색상으로 발광하는 LED부(132), 이탈에 관한 알림 메시지 또는 알람을 출력하는 스피커부(133), 및 이탈에 관한 정보(산소농도정보 또는 가속도정보가 얼마나 이탈했는지, 이탈수치, 이탈값 등)를 표시하는 디스플레이부(134)를 구비할 수 있다.

여기서, LED부(132)는 특정 정보가 임계범위를 이탈하지 않은 정상의 경우는 녹색, 기준범위를 이탈한 경우는 녹색 이외의 타 색상(적색 등)으로 표시 가능하며, 고휘도의 LED를 이용하는 경우 도 3과 같은 별도의 버튼부(184) 조작을 통해 간이조명용으로 사용 가능하도록 할 수 있다.

스피커부(133)를 통한 알림은, '산소 부족. 안전한 곳으로 대피 요망' 등과 같은 알림 메시지뿐만 아니라, 일정 주기 또는 비주기로 반복되는 비퍼음(beeper)의 울림으로도 가능하다.

또한, 디스플레이부(134)는 LCD 등으로 구현 가능하며, 이러한 디스플레이부(134)에 표시되는 정보로는 현재 산소농도값, 현재 시각 등이 표시될 수 있다.

이외에도, 본 발명은 도 1 또는 도 2와 같이, 현재 배터리전압의 충전상태, 소진상태 등을 감지하는 전압센서(170)가 구비될 수 있다. 여기서, 전압센서(170)에 의해 검출된 배터리 잔량정보 또한 디스플레이부(134)를 통해 문자 또는 그래픽 형태로 표시 가능하다. 또한 배터리 잔량정보는 종합관제수단(200) 측에 통보되어 관리자에 의한 휴대형센서(100)의 배터리 잔량의 감시, 통계 등이 가능할 수 있다.

한편, 응급버튼부(140)는 비상시 사용자(20)의 누름에 의해 비상신호를 출력하는 부분이다.

예를 들어, 사용자(20)가 배치된 소정의 공간인 작업공간(11) 상의 화재, 폭발 등의 재난 발생시 또는 사용자(20)의 개인적인 긴급상황 발생시, 위험환경을 탐지한 소정 사용자(20)는 응급버튼부(140)의 간단한 누름에 의해 외부의 종합관제센터(200)으로의 실시간 신속한 응급구난 요청이 가능하게 된다.

이러한, 응급버튼부(140)는, 한 쌍의 버튼으로 구성되어, 한 쌍의 버튼이 동시에 눌러지는 경우에 한하여 비상신호가 출력되도록 하는 것이 바람직하다.

휴대형센서(100)는 사용자(20)에 의해 주머니, 손 등에 소지될 수 있는데, 소지하는 중에 손으로 잘못 만지거나 인접 시설물과 접촉 또는 충돌되면서 응급상황이 아님에도 불구하고 응급버튼부(140)가 잘못 눌러지는 경우가 발생될 수 있다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 보완하기 위하여, 응급버튼부(140)를 한 쌍으로 설치하여 한 쌍이 동시에 눌러지는 경우에 한하여 비상신호가 출력되도록 할 수 있는데, 그 위치는 도 3의 (b)와 같이 사용자 편의를 위해 휴대형센서(100)의 양측면에 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 무선노드부(150)는 외부 종합관제센터(200)와 무선 송수신을 수행하는 부분으로서, 상기 산소센서(110)에 의한 산소농도정보, 가속도센서(120)에 의한 가속도정보 및 응급버튼부(140)에 의한 비상신호를, 사용자(20)별 구별 가능한 사용자식별번호와 연계하여 상기 종합관제센터(200)로 무선 송신할 수 있다.

여기서, 사용자식별번호와 연계하여 수신함으로써, 현재 수신된 정보들이 어떤 사용자(20)의 휴대형센서(100)에서 전송된 값인지의 파악이 용이하도록 한다.

이러한 무선노드부(150)는 WLAN, RF방식 등 공지된 다양한 무선통신 방식이 이용될 수 있다. 예를 들어, RF통신의 경우 400MHz 대역을 이용한 무선통신이 이용될 수 있으나 반드시 상술한 바로 한정되는 것은 아니다.

물론, 상기 종합관제센터(200)은 도 4와 같이, 사용자별 휴대한 휴대형센서(100)에서 전송된 가속도정보, 산소농도정보 및 비상신호를, 사용자식별번호를 이용하여 사용자별로 각각 구분하여 저장부(230)를 통해 관리 및 저장할 수 있다.

이러한 종합관제센터(200)는, 수신된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기 저장된 임계범위를 이탈한 경우, 또는 상기 종합관제센터(200)에 상기 비상신호가 수신된 경우, 각각에 관한 개별 긴급신호를 발생할 수 있다.

여기서, 무선노드부(150)는, 상술한 각 경우(임계범위 이탈의 경우, 비상신호 수신의 경우)에 관한 개별 긴급신호를 종합관제센터(200)로부터 무선 수신할 수 있다.

이때, 진동발생부(131)는, 해당 긴급신호가 수신되면 진동을 발생시켜 긴급상황을 진동으로 알린다. 또한, 알림부(130)는 해당 긴급신호가 수신되면, LED부(132)의 점등, 스피커부(133)의 알림메시지 또는 알람 출력, 디스플레이부(134)의 긴급상황 표시를 통해 해당 긴급신호에 대응되는 긴급상황을 알릴 수 있으며, 그 원리는 앞서 상술한 바와 동일할 수 있다.

예를 들어, 종합관제센터(200)은 특정정보의 임계범의 이탈에 관하여, 주의범위 이탈 및 위험범위 이탈로 세분화하고, 임계범위를 이탈하지 않은 정상상태, 주의범위를 이탈한 경고상태, 위험범위를 이탈한 위험상태별로 구분하여 긴급신호를 전송할 수 있다.

여기서, LED부(132)는 정상상태의 경우는 녹색, 경고상태의 경우는 황색, 위험상태의 경우는 적색으로 표현할 수 있다. 이러한 LED부(132)는 각 상태별 서로 다른 색상의 출력을 위해, 하나의 LED상에서 서로 다른 색상을 출력하는 방식, 또는 각각의 색상을 갖는 3개의 LED를 구비한 방식으로 가능하다. 여기서, 하나의 LED상에 구현하는 경우 휴대형센서(100)를 소형으로 제작할 수 있는 이점이 있다.

스피커부(133)를 통한 알림은, '사용자A 측의 산소농도 5%, 질식위험 경보' 등의 알림메시지나, 비퍼음(beeper)의 울림으로 위험의 알림이 가능하다.

또한, 디스플레이부(134)는 현재 사용자A 측의 산소농도값, 산소농도의 정상/경고/위험 여부 등이 표시될 수 있다.

한편, 종합관제센터(200) 측에 저장된 임계범위는 휴대형센서(100)에 지정된 기준범위와는 서로 상이하거나 동일할 수 있다. 그 동일성과는 무관하게 본 발명에 따르면, 휴대형센서(100)에서 무선 전송된 가속도정보 및 산소농도정보가 종합관제센터(200)에 수신 및 분석되어 위험 상황이 판단되고 긴급구난이 수행되기 이전에 앞서, 휴대형센서(100)에 구비된 진동발생부(131)의 진동을 발생시킴으로써 사용자(20)로 하여금 종합관제센터(200)의 판단 이전에 긴급상황의 신속한 인지가 가능하도록 한다.

다시 말해서, 휴대형센서(100)에서 감지된 정보가 종합관제센터(200) 측으로 송신되는 시간과, 종합관제센터(200) 측이 임계정보와 수신된 감지 정보 간을 비교 분석하는 시간(수초, 수분)이 다소 소요될 수 있는데, 휴대형센서(100) 측에서 자체적으로 기준범위와 미리 비교하여 진동으로 신속히 통보함으로써 통신경로 상의 시차적인 전송지연 문제가 해결될 수 있다. 물론, 종합관제센터(200) 측에서 분석에 의해 통보되는 정보는 휴대형센서(100) 자체에서 표시되는 정보에 비하여 더욱 구체적인 정보를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 휴대형센서(100)에서 상기 무선노드부(150)는, 기준범위를 이탈하지 않은 해당 산소농도정보 또는 가속도정보는, 상기 종합관제센터(200)로 전송하지 않을 수 있다. 즉, 도 5과 같이 개별 사용자(20)마다 소유한 복수 개의 휴대형센서(100)의 수많은 정보를 한번에 수신하고 처리하다 보면 데이터의 트래픽 초과 등의 문제, 데이터 전송지연 등의 문제가 발생될 소지가 있다. 여기서, 본 발명은, 기준범위를 이탈하지 않은 정상범위의 정보(산소농도정보 또는 가속도정보)는 특별히 종합관제센터(200)로 전송하지 않음으로써 상술한 데이터 트래픽 문제, 전송 지연 문제 등을 크게 절감할 수 있다.

한편 무선노드부(150)는, 산소농도정보 및 가속도정보에 관한 각각의 기준범위를 종합관제센터(200)로부터 무선 수신할 수 있는데, 이때 알림부(130)는, 무선노드부(150)로부터 수신받은 기준범위를 이용하여 알림을 수행하게 된다.

즉, 휴대형센서(100) 자체에 지정된 기준범위란, 종합관제센터(200)에서 이미 설정되어 휴대형센서(100)의 작동 전에 종합관제센터(200)으로부터 미리 전송받은 정보에 해당될 수 있다. 즉, 알림부(130)는 해당 산소농도정보 또는 가속도정보와, 종합관제센터(200)으로부터 기 설정받은 기준범위와의 비교를 통해 알림을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명은, 산소센서(110) 또는 가속도센서(120)로부터 상기 무선노드부(150) 측을 향해 상기 산소농도정보 또는 가속도정보가 일정시간 동안 출력되지 않는 경우, 감지오류로 판단하여 오류신호를 생성하는 오류감지부(160)를 더 포함할 수 있다.

즉, 오류감지부(160)는 산소센서(110) 또는 가속도센서(120)로부터 감지정보가 출력되지 않는 경우를 센서 감지오류로 판단하게 되며, 이때 진동발생부(131)는 상기 오류신호가 수신되는 경우 진동을 발생시켜 오류를 알리게 된다. 뿐만 아니라 알림부(130)는, 상기 오류신호가 수신되는 경우, LED부(132), 스피커부(133), 디스플레이부(134)를 통해 상기 오류신호에 대응되는 오류상황을 알릴 수 있다.

감지정보가 출력되지 않는 경우란, 센서의 수명이 다하였거나 센서의 자체 오류, 고장 등이 원인이 될 수 있다.

예를 들어, 오류상황 발생시 LED부(132)는 적색의 점등을 수행할 수 있고, 스피커부(133)는 오류상황에 관한 알림 메시지('산소센서의 감지오류 발생' 등) 또는 Beeper음의 알람을 수행하고, 상기 디스플레이부(134)는 해당 센서의 오류상황을 문자 또는 그래픽 형태 등으로 알릴 수 있다. 여기서, 오류감지부(160)로부터 오류신호가 출력되는 경우, 휴대형센서(100)는 자체적으로 리셋(Reset)신호를 발생시켜 리셋을 수행하여 센서의 재셋팅을 수행하는 것도 가능하다.

뿐만 아니라, 무선노드부(150)는 이러한 오류신호를 종합관제센터(200) 측으로 전송하는 것도 가능하다.

예를 들면, 각 센서(110,120)로부터 감지정보가 출력되지 않는 경우, 종합관제센터(200) 측으로 전송되는 감지정보 또한 존재하지 않으므로, 종합관제센터(200) 측에서 상황파악이 곤란한 경우가 발생될 수 있다. 그 중에서도 가속도센서(120)의 정보가 전송되지 않는 경우는 사용자(20)의 움직임이 없는 것으로 인식하여 인명사고로 잘못 오인하는 경우가 발생될 수 있다. 즉, 오류감지부(160)에 의해 생성된 오류신호를 통해서 미리 휴대형센서(100)의 감지 오류를 파악하여 상황에 따른 적절한 대응(휴대형센서(100)의 교체, 수리 요청, 휴대형센서(100)의 감지오류 이력 저장, 휴대형센서(100) 측으로 센서 리셋신호를 전송 등)이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은 가속도센서(120)의 x,y,z축에 관한 캘리브레이션(Calibration) 기능이 포함될 수 있다.

먼저, 휴대형센서(100)의 전원이 온(On)되면, 각 센서(110,120)에 관한 초기화가 수행될 수 있는데, 이때 가속도센서(120)의 경우, 디스플레이부(134)를 통해 x축, y축, z축 각각에 관한 캘리브레이션 여부를 표시하고, 캘리브레이션을 수행하고자 하는 경우, 표시되는 각 축(x,y,z)별로 별도의 확인 버튼을 순차적으로 누름으로써 사용자(20)의 수동 조작을 통한 캘리브레이션이 가능할 수 있다. 가속도 센서의 캘리브레이션 기능은 추후 측정되는 가속도 정보의 오류를 절감시켜 준다.

이러한 본 발명은 실제로 도 3과 같은 형태로 제작 가능하다.

도 3의 (b)와 같이, 휴대형센서(100)의 전면에는 디스플레이부(134)뿐만 아니라, 각종 조작 또는 캘리브레이션을 위한 복수 개의 버튼부(184)가 구비된다. 저면에는 충전을 위한 소켓이 구비된 충전부(186)를 포함할 수 있다. 또한, 전면 상측에는 반투명창(183)을 통해 LED부(132)의 점등색상이 표시될 수 있다.

그리고, 도 3의 (a)와 같이, 상부에는 투명창(180)을 통해 플래시(181)가 출력될 수 있는데, 이러한 플래시(181)는 작업 중 또는 긴급(화재)상황 발생 등으로 주변환경이 어두운 경우에 유용하게 이용 가능하다. 그리고 별도의 관통구가 형성된 산소농도측정구(182)를 통해, 착용주변의 산소농도 측정이 가능하다.

한편, 도 3의 (b) 또는 (c)와 같이, 휴대형센서(100)의 양측면에는 응급버튼부(140)가 각각 구비되며, 한 측면에는 전원스위치(185)가 구비될 수 있다.

이상과 같은 도 3의 구성은 단지 실시예에 불과하며 사용자 편의, 실용성 등을 고려하여 언제든지 설계 변경 가능한 부분이다.

한편, 도 4 또는 도 5는 본 발명의 휴대형센서(100)를 이용한 제조업의 산업안전재해 감시 시스템(1000)의 예시도에 관한 것이다.

이러한 감시 시스템(1000)은 선박(10) 내 소정 공간(11)의 사용자별로 착용 되는 본 발명의 휴대형센서(100), 각 공간(11)별로 설치되는 고정감지수단(400), 각 감지수단(100,400)의 감지값을 무선 수신하여 재해를 예측하는 종합관제센터(200)으로 크게 구분된다.

고정감지수단(120)은 고정형 센서로서, 공간 내의 산소농도, 온도, 습도, 조도, 폭발성가스, 연기, 불꽃 중 적어도 하나 이상의 정보를 감지하는 고정센서부(410) 및 공간 내의 인체(이동체)의 움직임을 감지하는 적외선센서(420)가 구비된다. 여기서, 폭발성가스는 THC가스, 에틸렌가스 등일 수 있다.

휴대형센서(100)의 가속도정보, 산소농도정보 및 비상신호는 사용자식별번호와 연계되어 종합관제센터(200)으로 무선 전송되며, 고정감지수단(400)의 각 감지정보는 공간별 구별가능한 독립된 공간식별번호와 연계되어 종합관제센터(200)으로 무선 전송 가능하다.

이때, 종합관제센터(200)은, 휴대형센서(100) 및 고정감지수단(400)과 서로 이격된 장소, 예를 들면 건조중인 선박(10) 외부에 위치한 종합관제실(12)에 위치할 수 있다.

이러한 종합관제센터(200)은 휴대형센서(100)와 종합관제센터(200)에서 수신받은 각각의 감지정보를 각 감지정보별 지정된 임계범위와 비교하여 임계범위 이탈을 판단하는 판단부(210), 상기 임계범위 이탈시 또는 응급버튼부(140)에 의한 비상신호의 수신시 경보를 울리는 경보발생부(200), 수신받은 각각의 감지정보와 임계범위를 이용하여 화재, 폭발, 질식 등의 재해 상황을 판단하는 예측부(240), 각종 정보를 저장하는 저장부(230)를 포함한다.

여기서, 저장부(230)는, 사용자식별번호, 사용자별 인적사항, 사용자가 배치된 작업공간정보가 상호 연계되어 저장된 사용자 정보뿐만 아니라, 공간식별번호, 작업공간별 작업공간명, 작업공간위치와 지도, 각 작업공간에 배치된 사용자정보가 상호 연계되어 저장된 공간 정보가 저장될 수 있다.

물론, 저장부(230)는 휴대형센서(100)에서 전송된 가속도정보, 산소농도정보, 비상신호, 고정감지수단(400)에서 전송된 각 감지정보의 이력이, 날짜별 또는 시간별로 저장되어 관리 및 조회가 가능할 수 있다.

한편, 중계수단(300)은 휴대형센서(100)와 종합관제센터(200) 간, 고정감지수단(400)과 종합관제센터(200) 간의 무선통신을 중계하는데, 무선랜(310) 방식 또는 CDMA(320) 방식 중 선택된 어느 하나의 방식에 의하여 통신이 수행되며, 어느 한 방식의 통신 중 장애가 발생되면 나머지 다른 한 방식으로 통신 연결 전환을 시도함으로써 상시 무선 중계가 가능하다.

한편, 안전관리자 단말기(500)는 안전관리자(30) 측에 구비되며, 종합관제센터(200)에서 분석/예측된 재해정보나 경보 등을 수신하여 화면으로 표시하는 디스플레이부(510)를 포함한다. 물론, 휴대형센서(100) 또한, 종합관제센터(200)으로부터 분석/예측된 재해정보나 경보 등을 수신하여 화면으로 표시하는 디스플레이부(134)가 존재한다.

그리고, 현장상황알림판(600)은, 선박(10) 내부 또는 외부에 하나 또는 복수 개로 설치되어, 종합관제센터(200)으로부터 수신받은 예측 정보를 실시간 문자 또는 그래픽 형식으로 화면으로 표시 제공한다. 선박(10) 내는 갖가지 소음으로 인해 사고발생의 청각적인 인지가 어려운 경우가 많으므로 이러한 현장상황알림판(600)이 제조 현장에서 유용하게 이용될 수 있다.

여기서, 종합관제센터(200)은, 휴대형센서(100)으로부터 전송받은 가속도정보, 산소농도정보 및 상기 고정감지수단(400)으로부터 전송받은 각각의 감지정보를 기초로 한, 사용자별 또는 공간별 상황 분석데이터를 안전관리자 단말기(500), 휴대형센서(100), 현장상황알림판(600)으로 실시간 전송 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서의 구성도,

도 2는 도 1의 휴대형센서의 감지대상에 관한 설명도,

도 3은 도 1의 휴대형센서의 외곽 구성에 관한 실시예를 나타내는 도면,

도 4는 도 1의 휴대형센서를 이용한 제조업의 산업안전재해 감시 시스템()의 예시도,

도 5는 도 4의 시스템이 선박에 배치된 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...선박 11...공간(작업공간)

12...종합관제실 20...사용자

30...안전관리자 100...휴대형센서

110...산소센서 120..가속도센서

130...알림부 131...진동발생부

132...LED부 133...스피커부

134...디스플레이부 140...응급버튼부

150...무선노드부 160...오류감지부

170...전압센서 180...투명창

181...플래시 182...산소농도측정구

183...반투명창 184...버튼부

185...전원스위치 186...충전부

200...종합관제센터 210...판단부

220...경보발생부 230...저장부

240...예측부 300...중계수단

310...무선랜모듈 320...CDMA모듈

400...고정감지수단 410...고정센서부

420...적외선센서 500...안전관리자 단말기

510...디스플레이부 600...현장상황알림판

Claims (6)

1. 건조 중인 선박 내의 사용자에게 착용되는 휴대형센서에 관한 것으로서,

   착용주변의 산소농도정보를 감지하는 산소센서;

   상기 사용자의 움직임에 의한 가속도정보를 감지하는 가속도센서;

   감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 기준범위를 이탈하는 경우 진동을 발생시키는 진동발생부;

   상기 감지된 산소농도정보 또는 가속도정보가 상기 기준범위를 이탈하는 경우, 특정 색상으로 발광하는 LED부, 이탈에 관한 알림 메시지 또는 알람을 출력하는 스피커부, 및 이탈에 관한 정보를 표시하는 디스플레이부로 구성되어 상기 기준범위 이탈에 관한 이탈상황을 시/청각적으로 알리는 알림부;

   한 쌍의 버튼이 동시에 눌러지는 경우 비상신호를 출력하는 응급버튼부;

   외부 종합관제센터와 무선 송수신이 수행되고, 상기 산소농도정보, 가속도정보 및 비상신호를 상기 사용자별 구별 가능한 사용자식별번호와 연계하여 상기 종합관제센터로 무선 송신하는 무선노드부; 및

   상기 산소센서 또는 가속도센서로부터 상기 무선노드부 측을 향해 상기 산소농도정보 또는 가속도정보가 일정시간 동안 출력되지 않는 경우 감지오류로 판단하여 오류신호를 생성하고 상기 오류신호를 상기 종합관제센터로 전송하는 오류감지부를 포함하고,

   상기 무선노드부는, 상기 종합관제센터에 수신된 상기 산소농도정보 또는 가속도정보가 기 저장된 임계범위를 이탈한 경우, 또는 상기 종합관제센터에 상기 비상신호가 수신된 경우, 각각에 관한 개별 긴급신호를 상기 종합관제센터로부터 무선 수신하고,

   상기 진동발생부는 상기 오류신호 또는 긴급신호가 수신되는 경우 진동을 발생시키고,

   상기 알림부는 상기 오류신호 또는 긴급신호가 수신되는 경우 상기 LED부, 스피커부 및 디스플레이부를 통해 상기 오류신호 또는 긴급신호에 대응되는 오류상황 또는 긴급상황을 알리는 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 무선노드부는,

   상기 기준범위를 이탈하지 않은 경우의 해당 산소농도정보 또는 가속도정보는, 상기 종합관제센터로 전송하지 않으며, 상기 산소농도정보 및 가속도정보에 관한 각각의 기준범위를 상기 종합관제센터로부터 무선 수신하며,

   상기 알림부는, 상기 무선노드부로부터 수신받은 기준범위를 이용하여 알림을 수행하는 것을 특징으로 하는 제조업의 산업안전재해 감시를 위한 휴대형센서.

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