KR101219182B1 - 스마트 안전관리 운용 시스템 - Google Patents

스마트 안전관리 운용 시스템 Download PDF

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박정환
이철우
박운용
김주찬
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(주)티엘씨테크놀로지
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Abstract

본 발명은 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 착용하는 장비 또는 장구에 장착된 스마트 웨어 스마트 안전관리 운용 시스템에 있어서, 작업 관리자가 현장 순찰시 공정에 관련된 안전사항을 실시간으로 입력하는 단말기; 상기 작업 관리자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여, 촬영 및 감지된 상황 정보들과 단말기에 입력된 안전사항을 무선 전송하는 제 1 스마트 웨어; 작업자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여 감지된 상황 정보들을 무선 전송하는 제 2 스마트 웨어; 스마트 웨어와 중앙통제센터 간의 무선통신을 중계하는 네트워크 모듈; 상기 네트워크 모듈을 통해 제 1 스마트 웨어 및 제 2 스마트 웨어의 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여, 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 중앙통제센터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템을 제공한다.

Description

스마트 안전관리 운용 시스템{Smart Safety Management System}
본 발명은 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 착용하는 장비 또는 장구에 관한 것으로, 특히 첨단의 전자적 장비와 통신기능이 장착된 스마트 웨어와 스마트 안전관리 운용 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설현장, 조선소, 기계공장과 같은 산업현장이나 재해현장 등에서 작업자의 안전을 위해 헬멧, 벨트, 장갑 등과 같은 보호 장구의 착용은 필수적이다. 특히, 헬멧은 고공의 낙하물이나 예상치 못한 위험으로부터 작업자의 머리와 안면을 보호하기 위한 것으로, 헬멧의 착용은 작업 현장에서 필수적인 안전수칙에 해당된다.
오늘날, 산업기술의 발전에 따라 산업현장(예: 토목 또는 건설현장)이 대형화되고 복잡해지면서, 현장 작업자는 단순 노동의 수준에서 벗어나, 건설에 투입되는 전자장비와 건설장비를 다룰 줄 알아야 하고 중앙센터나 다른 작업자들과의 협력작업을 위해 커뮤니케이션할 수 있어야 한다. 그리고, 보호장구(헬멧, 벨트, 장갑 등)를 착용해야 하는 것은 물론, 건설현장에서 사용되는 각종 연장, 원격지 작업자들(or 중앙센터)과의 통신을 위한 무전기 및 이동단말기, 그리고 각종 계측장비들을 비롯한 각종 첨단장비들을 소지해야 한다.
산업현장에서 작업자들의 안전과 작업의 전문성 및 효율을 높이기 위해, 통신 및 전자장비의 사용은 매우 중요하다.
그러나 이러한 각종 첨단장비들은 작업자가 지닐 수 있는 장비의 무게나 개수에는 한계가 있다. 더욱이, 몸을 가누기 힘든 고공의 작업현장이나 화재진압과 같은 위험천만한 작업환경이라면, 위와 같은 장비들의 필요성은 더욱 높지만 사실상 그 장비들을 모두 소지하고 작업하는 것은 매우 어려운 일이다.
한국공개특허 10-2010-0079495호(공개일:2010년07월08일, 발명의 명칭:무선통신을 이용한 현장 관리 시스템, 청구범위 제1항 내지 제7항)
따라서, 본 발명은 종래 기술에 제기된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각종 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 반드시 착용해야 하는 보호 장구에 작업자의 행동 및 위험요소를 감지하는 산업 안전 스마트 H/W를 융합한 스마트 안전관리 운용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 헬멧, 벨트, 장갑과 같은 작업자의 보호장구에, 원격지 작업자들(or 중앙통제센터)과의 통신을 위한 무전기 및 이동단말기, 그리고 카메라, 배터리, 헤드셋, 각종 센서 등을 실장한 것으로, 산업현장(또는 재해현장)의 위험한 작업환경으로부터 작업자를 보호하고 작업 능률과 생산성을 높일 수 있는 스마트 안전관리 운용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 착용하는 장비 또는 장구에 장착된 스마트 웨어 스마트 안전관리 운용 시스템에 있어서, 작업 관리자가 현장 순찰시 공정에 관련된 안전사항을 실시간으로 입력하는 단말기; 상기 작업 관리자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여, 촬영 및 감지된 상황 정보들과 단말기에 입력된 안전사항을 무선 전송하는 제 1 스마트 웨어; 작업자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여 감지된 상황 정보들을 무선 전송하는 제 2 스마트 웨어; 스마트 웨어와 중앙통제센터 간의 무선통신을 중계하는 네트워크 모듈; 및 상기 네트워크 모듈을 통해 제 1 스마트 웨어 및 제 2 스마트 웨어의 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여, 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 중앙통제센터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템을 제공한다.
또한, 상기 단말기는 작업 관리자를 통해 금일 안전조회, 점검사항, 위험요소 및 지적사항에 대한 내용을 입력받을 수 있다.
또한, 상기 제 1 스마트 웨어는, 작업 관리자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치, 충격생성을 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부; 카메라를 통해 촬영된 작업 관리자 주변의 영상을 입력받는 카메라부; 카메라부를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부; 상기 단말기로부터 안전사항에 대한 정보를 전송받는 제 1 통신부; 소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부와 A/V 입출력부로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈을 통해 중앙통제센터로 무선 송출하는 제 2 통신부; 및 상기 중앙통제센터로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 스마트 웨어는, 작업자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치를 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부; 카메라를 통해 촬영된 작업자 주변의 영상을 입력받는 카메라부; 카메라부를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부; 소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부와 A/V 입출력부로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈을 통해 중앙통제센터로 무선 송출하는 통신부; 상기 중앙통제센터로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부; 상기 중앙통제센터로부터 전송되는 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 ,2 스마트 웨어는, 작업자가 착용하는 헬멧으로서, 블루투스, RFID, 적외선 통신, UWB, 지그브의 통신 프로토콜 중 어느 하나를 이용하여 상기 다른 스마트 웨어와 근거리 통신을 수행하고, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)의 통신 프로토콜 중 어느 하나를 이용하여 중앙통제센터와의 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 네트워크 모듈은, 스마트 웨어로부터 전송된 상황 정보들을 수집하는 수집장치부; 및 상기 수집장치부에 수집된 상황 정보들을 상기 중앙통제센터로 무선 전송하는 엑세스 포인트부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙통제센터는, 상기 네트워크 모듈로부터 전송된 상황 정보들을 저장하는 정보 취합부; 상기 정보 취합부에 저장된 상황 정보들을 모니터링 하는 모니터링부; 및 상기 정보 취합부 및 모니터링부를 통해 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 응용 서비스부;를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 안전관리 운용 시스템은 화재진압, 지진, 건물붕괴, 수해 복구 등의 각종 재난현장이나 산업현장에서, 스마트 웨어를 이용하여 현장 상황에 관한 각종 정보(예: 현장을 촬영한 동영상 정보, 위험감지 정보 등)를 실시간으로 원격지의 센터로 전달하고, 센터의 지시에 따라 현장의 작업을 원활히 통제하고 현장의 긴급상황에 신속히 대처할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 인적 및 물적 자원의 피해를 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 헬멧, 벨트, 장갑과 같은 작업자의 보호장구에, 원격지 작업자들(or 중앙통제센터)과의 통신을 위한 무전기 및 이동단말기, 그리고 카메라, 배터리, 헤드셋, 각종 센서 등을 실장한 것으로, 산업현장(또는 재해현장)의 위험한 작업환경으로부터 작업자를 보호하고 작업 능률과 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 작업 관리자가 단말기를 통해 입력하는 안전조회, 점검사항, 위험요소 및 지적사항에 대한 내용이 작업자의 스마트 웨어에 실시간으로 전송됨으로써, 보고시간을 단축하고, 반복적인 확인 작업의 생략으로 더 많은 순찰 또는 작업시간을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 웨어에 관한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 웨어의 망 연결에 관한 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 웨어에 관한 블록 구성도(block diagram).
본 발명에 따른 스마트 안전관리 운용 시스템에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 착용하는 장비 또는 장구에 장착된 스마트 웨어(100) 스마트 안전관리 운용 시스템에 있어서, 작업 관리자가 현장 순찰시 공정에 관련된 안전사항을 실시간으로 입력하는 단말기(300), 상기 작업 관리자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여, 촬영 및 감지된 상황 정보들과 단말기에 입력된 안전사항을 무선 전송하는 제 1 스마트 웨어(200), 작업자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여 감지된 상황 정보들을 무선 전송하는 제 2 스마트 웨어(400), 스마트 웨어(200,300)와 중앙통제센터(600) 간의 무선통신을 중계하는 네트워크 모듈(500), 상기 네트워크 모듈(500)을 통해 제 1 스마트 웨어 및 제 2 스마트 웨어(200,400)의 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여, 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어(100)에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 중앙통제센터(600)를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)에 관한 예시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)는 헬멧, 벨트(잠수복 포함), 장갑, 작업복과 같은 작업자의 보호장구에, 원격지 작업자들(or 중앙센터)과의 통신을 위한 무전기 및 이동단말기, 배터리, 헤드셋, 디스플레이, 각종 센서 등을 실장한 것이다.
스마트 웨어(100)를 착용한 작업 관리자 또는 작업자는 건설이나 공사현장에서, 현장 상황에 관한 각종 정보(예: 위험감지 정보 등)를 실시간으로 원격지의 중앙통제센터(500)로 전달하고, 센터(500)의 통제에 따라 고도의 전문적 임무를 수행할 수 있다. 또한, 작업 관리자 또는 작업자가 보내온 정보를 분석하여 중앙통제센터(500)가 작업자가 미처 인지하지 못한 작업자 주변의 위험요소를 검출하여, 작업자에게 경고신호를 송출할 수 있다. 또한, 스마트 웨어(100)를 착용한 주변 작업자들과의 커뮤니케이션(Multi Communication)을 통해, 작업상황을 상호공유할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)의 망 연결에 관한 블록 구성도로, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)는 지그비 (Zigbee(IEEE 802.15.4))나 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro)와 같은 통신 프로토콜에 따라 작업자들 상호간의 무선통신을 제공할 수 있다. 이때, 통신규약 IEEE802.15.4로 정의되는 지그비(ZigBee)는 저가, 저전력 구현이 가능하여 가정, 빌딩 및 공장 자동화 등을 목표로 개발된 근거리 저속 무선통신 기술이다.
지그비(ZigBee)는 20Kbps, 40Kbps, 그리고 250Kbps의 데이터 전송 속도를 지원하고 10m 이내의 거리에서 적용가능하며, 한 개의 Piconet 당 255개의 무선 기기들을 연결할 수 있다. 또한, 1mW의 낮은 출력에도 10m 거리 이내에서 무선통신이 가능하여 댁내에 산재해있는 센서들을 하나의 네트워크로 구성할 수 있는 센서 네트워크로서 가장 가능성이 높은 기술이다. IEEE802.15.4에서 PHY와 MAC에 대한 지그비의 표준을 정의하고 있으며 ZigBee Alliance에서 MAC 이상의 레이어와 응용을 위한 프로파일(Profile)까지 정의하고 있다.
본 발명에 따른 스마트 웨어(100)는 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro, Wireless broadband), 와이맥스 (Wimax, World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)와 같은 통신 프로토콜에 따라 중앙통제센터(500)와의 무선통신을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)는 블루투스 3.0(Bluetooth 3.0)나 RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(Zigbee(IEEE 802.15.4))와 같은 통신 프로토콜에 따라 스마트 웨어(100)의 내부적 장치들간의 무선통신을 제공할 수 있다.
블루투스 3.0(Bluetooth 3.0)은 100m의 전송 범위와 최대 24Mbps의 전송속도를 구현하고, 기존 블루투스2.1에 비해 8배 빨라진 전송속도를 갖는다. 기존 블루투스의 전송대역을 넘어서는 대용량 데이터 통신으로 휴대폰과 컴퓨터 등의 영상 전송, 고정형 디바이스와 휴대용 디바이스간의 영상 동기화, 디지털 카메라와 출력기 간의 프린팅 등에 활용될 수 있으며, 한층 낮아진 전력소모와 작은 크기, 저렴한 가격을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 웨어(100)에 관한 블록 구성도(block diagram)로 도시된 바와 같이, 작업 관리자는 현장 순찰시 공정에 관련된 안전사항을 실시간으로 입력하는 단말기(300)와 상기 작업 관리자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여, 촬영 및 감지된 상황 정보들과 단말기(300)에 입력된 안전사항을 무선 전송하는 제 1 스마트 웨어(200)를 구비한다.
상기 단말기(300)는 작업 관리자가 항시 소지하는 스마트폰, PDA등과 같은 단말로, 금일 안전조회, 점검사항, 위험요소 및 지적사항에 대한 내용을 상기 작업 관리자에 의해 입력받는다.
상기 제 1 스마트 웨어(200)는 작업 관리자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치, 충격생성을 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부(210), 카메라를 통해 촬영된 작업 관리자 주변의 영상을 입력받는 카메라부(220), 카메라부(220)를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업 관리자나 작업 관리자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부(250), 상기 단말기(300)로부터 안전사항에 대한 정보를 전송받는 제 1 통신부(230), 소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부(210)와 A/V 입출력부(250)로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈(500)을 통해 중앙통제센터(600)로 무선 송출하는 제 2 통신부(240) 및 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부(260)를 포함한다.
이때, 상기 제 1 스마트 웨어(200)는 작업 관리자가 착용하는 스마트 헬멧 또는 벨트로 구성될 수 있으며, 스마트 헬멧(200)은 센싱부(210), 카메라부(220), 제 1 통신부(230), 제 2 통신부(240), A/V 입출력부(250) 및 알림부(260)를 포함하여 구성된다. 상기 제 1 스마트 웨어(200)는 작업 관리자 주변의 온도, 작업 관리자 주변 조도, 주변 습도, 가스(gas) 누출, 작업 관리자의 위치 등을 감지하고, 라이트 기능(후레쉬), 카메라(사진 및 동영상 촬영), 통신 기능(근거리, 이동통신 등) 등을 수행하여 작업 관리자의 임무수행을 돕고, 작업 관리자 주변에서 발생하는 각종 정보들을 감지한 후 중앙통제센터(500)로 전송하여, 중앙통제센터(500)에서 작업현장의 상황을 인지할 수 있도록 한다.
상기 센싱부(210)는 작업 관리자 주변의 온도를 감지하는 온도 감지센서, 작업 관리자자 주변의 조도를 감지하는 조도감지 센서, 작업 관리자 주변의 습도를 감지하는 습도감지 센서, 인체에 위해한 가스(gas)를 감지하는 가스감지 센서, 작업 관리자의 현재 위치, 헬멧에 가해지는 외부로부터의 충격을 감지하는 충격감지 센서 등을 포함하고, 각 센서가 발생한 센싱신호를 상기 제어부(미도시)로 전달한다.
상기 카메라부(220)는 비디오 신호 입출력을 위한 것으로, 카메라(미도시)가 이에 포함될 수 있다. 상기 카메라는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상이나 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 상기 카메라에서 처리된 화상 프레임은 제 2 통신부(240)를 통해 외부(예: 중앙통제센터(600))로 전송될 수 있다. 상기 카메라는 스마트 웨어(200)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
상기 제어부는 제 1 스마트 웨어(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 스마트 웨어를 구성하는 엘리먼트들의 동작과 신호 전달을 제어한다.
상기 제 1 통신부(230)는 단말기(300)와 제 1 스마트 웨어(200) 간의 통신을 담당하는 무선 통신기기를 포함한다. 이를 위해, 상기 통신부(230)는 블루투스 3.0(Bluetooth 3.0)나 RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(Zigbee (IEEE 802.15.4))와 같은 통신 프로토콜들 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있는 무선통신 기기를 구비하게 된다. .
상기 제 2 통신부(240)는 제 1 스마트 웨어(200)와 중앙통제센터(600) 간의 무선 통신을 제공하는 장치로서, 제 1 스마트 웨어(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 그리고, 스마트 웨어(200)와 중앙통제센터(600) 간의 무선 통신을 위해, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 통신 프로토콜들 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있는 무선통신 기기를 구비하게 된다.
상기 A/V 입출력부(250)는 카메라부9220)를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는다. 상기 A/V 입출력부(250) 오디오 신호 또는 비디오 신호 입출력을 위한 것으로, 카메라, 마이크(미도시), 디스플레이(미도시), 음향출력 모듈(미도시) 등이 이에 포함될 수 있다.
상기 마이크는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 변환한다. 그리고, 변환된 음성 데이터는 통화모드인 경우 송신 가능한 형태로 변환되어 상기 통신부(240)를 통해 네트워크 모듈(500)(예: 액세스 포인트(AP(520))으로 출력될 수 있다.
상기 디스플레이는 스마트 웨어에서 처리된 정보나 중앙통제 센터(600)로부터 수신된 정보를 표시한다. 화상 통화모드 또는 촬영모드인 경우 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. 상기 디스플레이와 터치동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함), 디스플레이는 출력장치 이외에 입력장치로도 사용될 수 있다.
상기 음향출력 모듈은 통화모드에서 통신부(240)로부터 수신된 오디오 신호를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
상기 알림부(260)는 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 상기 알람부(260)는 오디오 사운드 외에 다른 형태로 예를 들어 전기충격이나 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 전기충격은 작업에 몰두 중인 작업자나 실신 상태에 있는 작업자에게 강력한 경고신호를 전달하기 위해 필요하다.
상기 전원부(미도시)는 제어부(230)의 제어에 따라 각 구성요소들(예: 센싱부(210), 카메라부(220), 제 1 통신부(230), 제 2 통신부(240), A/V 입출력부(250), 알림부(260) 등)의 동작에 필요한 전력을 공급한다.
한편, 본 발명에 따른 제 1 스마트 웨어(200)는 조명부(미도시)를 별도로 구비할 수 있다. 상기 조명부는 엘이디(LED)와 같이 전력소비량이 적은 발광소자를 구비하는 것이 바람직하며, 작업자의 조작에 따라 발광소자의 온/오프를 제어한다.
상기 제 2 스마트 웨어(400) 작업자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치를 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부(410), 카메라를 통해 촬영된 작업자 주변의 영상을 입력받는 카메라부(420), 카메라부(420)를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부(440), 소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부(410)와 A/V 입출력부(440)로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈(500)을 통해 중앙통제센터(600)로 무선 송출하는 통신부(430), 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부(450), 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(460)를 포함한다.
이때, 상기 제 2 스마트 웨어(400)는 작업자가 착용하는 스마트 헬멧 또는 벨트로 구성될 수 있으며, 제 2 스마트 웨어(400)는 센싱부(410), 카메라부(420), 통신부(430), A/V 입출력부(440) 및 알림부(450)를 포함하여 구성된다. 상기 제 2 스마트 웨어(400)는 작업자 주변의 온도, 작업자 주변 조도, 주변 습도, 가스(gas) 누출, 작업자의 위치 등을 감지하고, 라이트 기능(후레쉬), 카메라(사진 및 동영상 촬영), 통신 기능(근거리, 이동통신 등) 등을 수행하여 작업자의 임무수행을 돕고, 작업자 주변에서 발생하는 각종 정보들을 감지한 후 중앙통제센터(500)로 전송하여, 중앙통제센터(500)에서 작업현장의 상황을 인지할 수 있도록 한다.
상기 센싱부(410)는 작업자 주변의 온도를 감지하는 온도 감지센서, 작업자 주변의 조도를 감지하는 조도감지 센서, 작업자 주변의 습도를 감지하는 습도감지 센서, 인체에 위해한 가스(gas)를 감지하는 가스감지 센서, 작업자의 현재 위치, 헬멧에 가해지는 외부로부터의 충격을 감지하는 충격감지 센서 등을 포함하고, 각 센서가 발생한 센싱신호를 상기 제어부(미도시)로 전달한다.
상기 카메라부(420)는 비디오 신호 입출력을 위한 것으로, 카메라(미도시)가 이에 포함될 수 있다. 상기 카메라는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상이나 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 상기 카메라에서 처리된 화상 프레임은 통신부(430)를 통해 외부(예: 중앙통제센터(600))로 전송될 수 있다. 상기 카메라는 스마트 웨어의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
상기 제어부는 제 2 스마트 웨어(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 스마트 웨어를 구성하는 엘리먼트들의 동작과 신호 전달을 제어한다.
상기 통신부(430)는 제 2 스마트 웨어(400)와 중앙통제센터(600) 간의 무선 통신을 제공하는 장치로서, 스마트 웨어(400)에 내장되거나 외장될 수 있다. 그리고, 스마트 웨어(400)와 중앙통제센터(600) 간의 무선 통신을 위해, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 통신 프로토콜들 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있는 무선통신 기기를 구비하게 된다.
상기 A/V 입출력부(440)는 카메라부(420)를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는다. 상기 A/V 입출력부(440)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입출력을 위한 것으로, 카메라, 마이크(미도시), 음향출력 모듈(미도시) 등이 이에 포함될 수 있다.
상기 마이크는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 변환한다. 그리고, 변환된 음성 데이터는 통화모드인 경우 송신 가능한 형태로 변환되어 상기 통신부(430)를 통해 네트워크 모듈(500)(예: 액세스 포인트(AP(520))으로 출력될 수 있다.
상기 음향출력 모듈은 통화모드에서 통신부(430)로부터 수신된 오디오 신호를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
상기 알림부(450)는 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 상기 알람부(450)는 오디오 사운드 외에 다른 형태로 예를 들어 전기충격이나 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 전기충격은 작업에 몰두 중인 작업자나 실신 상태에 있는 작업자에게 강력한 경고신호를 전달하기 위해 필요하다.
상기 디스플레이부(460)는 상기 중앙통제센터(600)로부터 전송되는 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황에 대한 정보를 디스플레이하여, 작업자가 실시간으로 정보를 확인할 수 있게 된다.
네트워크 모듈(500)은 스마트 웨어로부터 전송된 상황 정보들을 수집하는 수집장치부(510) 및 상기 수집장치부(510)에 수집된 상황 정보들을 상기 중앙통제센터(600)로 무선 전송하는 엑세스 포인트부(520)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 네트워크 모듈(400)에 수집된 상황 정보 신호들은 엑세스 포인트부(520)를 통해 다시 상기 중앙통제센터(600)로 전달된다.
중앙통제센터(600)는 다양한 방법으로 현장의 작업상황을 제어할 수 있다.
중앙통제센터(600)는 상기 네트워크 모듈(500)로부터 전송된 상황 정보들을 저장하는 정보 취합부(610),상기 정보 취합부(610)에 저장된 상황 정보들을 모니터링 하는 모니터링부(620) 및 상기 정보 취합부(610) 및 모니터링부(620)를 통해 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어(100)에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 응용 서비스부(630)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 중앙통제센터6500)의 숙련된 전문가는 스마트 웨어(100)로부터 전송되어 오는 실시간의 정보들(예: 현장을 촬영중인 동영상, 각종 센싱 정보 등)을 모니터하면서 현장의 미숙련 작업자를 통제할 수 있다. 현장의 작업 관리자 및 작업자들은 중앙통제센터(600)의 통제에 따라 고도의 전문적 임무를 수행하게 된다.
중앙통제센터(600)는 스마트 웨어(100)를 착용한 주변 작업자들과의 커뮤니케이션을 통해, 작업상황을 상호 공유하고 관리 감독할 수 있어 현장의 긴급상황에 대해 신속하고 원활히 대처할 수 있다. 또한, 상기 중앙통제센터(600)는 스마트 웨어(100)를 착용한 주변 작업자들과의 커뮤니케이션을 통해 작업 위험상황에 유용한 다양한 기술을 개량·변경·가공하게 되어 작업현장의 스마트 웨어(100) 기술개발효과를 높일 수 있다,
이처럼, 본 발명에 따른 스마트 안전관리 운용 시스템은 화재진압, 지진, 건물붕괴, 수해 복구 등의 각종 재난현장이나 산업현장에서, 스마트 웨어(100)를 이용하여 현장 상황에 관한 각종 정보(예: 현장을 촬영한 동영상 정보, 위험감지 정보 등)를 실시간으로 원격지의 센터(600)로 전달하고, 센터(600)의 지시에 따라 현장의 작업을 원활히 통제하고 현장의 긴급상황에 신속히 대처할 수 있다. 따라서, 인적 및 물적 자원의 피해를 절감할 수 있는 있다.
그리고 본 발명은 헬멧, 벨트, 장갑과 같은 작업자의 보호장구에, 원격지 작업자들(or 중앙통제센터(600))과의 통신을 위한 무전기 및 이동단말기, 그리고 카메라, 배터리, 헤드셋, 각종 센서 등을 실장한 것으로, 산업현장(또는 재해현장)의 위험한 작업환경으로부터 작업 관리자 및 작업자를 보호하고 작업 능률과 생산성을 높일 수 있다.
그리고 본 발명은 작업 관리자가 단말기(300)를 통해 입력하는 안전조회, 점검사항, 위험요소 및 지적사항에 대한 내용이 작업자의 스마트 웨어(100)에 실시간으로 전송됨으로써, 보고시간을 단축하고, 반복적인 확인 작업의 생략으로 더 많은 순찰 또는 작업시간을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변경 및 개량 형태 또는 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 스마트 웨어 200 : 제 1 스마트 웨어
300 : 단말기 400 : 제 2 스마트 웨어
500 : 네트워크 모듈 600 : 중앙통제센터

Claims (7)

  1. 산업현장이나 재해현장에서 작업자가 착용하는 장비 또는 장구에 장착된 스마트 웨어 스마트 안전관리 운용 시스템에 있어서,
    작업 관리자가 현장 순찰시 공정에 관련된 안전사항을 실시간으로 입력하는 단말기;
    상기 작업 관리자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여, 촬영 및 감지된 상황 정보들과 단말기에 입력된 안전사항을 무선 전송하는 제 1 스마트 웨어;
    작업자의 주변 상황을 촬영하거나 소정의 센서들로 감지하여 감지된 상황 정보들을 무선 전송하는 제 2 스마트 웨어;
    스마트 웨어와 중앙통제센터 간의 무선통신을 중계하는 네트워크 모듈;
    상기 네트워크 모듈을 통해 제 1 스마트 웨어 및 제 2 스마트 웨어의 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여, 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황을 추론하고 추론결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 중앙통제센터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기는 금일 안전조회, 점검사항, 위험요소 및 지적사항에 대한 내용을 입력받는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 스마트 웨어는,
    작업 관리자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치, 충격생성을 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부;
    카메라를 통해 촬영된 작업 관리자 주변의 영상을 입력받는 카메라부;
    카메라부를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업 관리자나 작업 관리자자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부;
    상기 단말기로부터 안전사항에 대한 정보를 전송받는 제 1 통신부;
    소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부와 A/V 입출력부로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈을 통해 중앙통제센터로 무선 송출하는 제 2 통신부; 및
    상기 중앙통제센터로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 스마트 웨어는,
    작업자의 주변의 온도, 조도, 습도, 가스(gas), 위치를 감지하여 센싱신호를 생성시키는 센싱부;
    카메라를 통해 촬영된 작업자 주변의 영상을 입력받는 카메라부;
    카메라부를 통해 입력받은 영상과 마이크를 통해 작업자나 작업자 주변의 사운드를 입력받는 A/V 입출력부;
    소정의 근거리 무선통신을 수행하여, 상기 센싱부와 A/V 입출력부로부터 전달되는 정보를 상기 네트워크 모듈을 통해 중앙통제센터로 무선 송출하는 통신부;
    상기 중앙통제센터로부터 전송되는 경고신호나 통신 이벤트발생을 알리기 위한 신호를 출력하는 알림부;
    상기 중앙통제센터로부터 전송되는 산업현장의 안전사황과 작업자의 주변 안전상황에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1,2 스마트 웨어는,
    블루투스, RFID, 적외선 통신, UWB, 지그브의 통신 프로토콜 중 어느 하나를 이용하여 다른 스마트 웨어와 근거리 통신을 수행하고, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)의 통신 프로토콜 중 어느 하나를 이용하여 중앙통제센터와의 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    스마트 웨어로부터 전송된 상황 정보들을 수집하는 수집장치부; 및
    상기 수집장치부에 수집된 상황 정보들을 상기 중앙통제센터로 무선 전송하는 엑세스 포인트부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙통제센터는,
    상기 네트워크 모듈로부터 전송된 상황 정보들을 저장하는 정보 취합부;
    상기 정보 취합부에 저장된 상황 정보들을 모니터링 하는 모니터링부; 및
    상기 정보 취합부 및 모니터링부를 통해 추론된 결과에 따른 제어신호를 해당 스마트 웨어에 지령하거나 기술 응용 서비스를 제공하는 응용 서비스부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전관리 운용 시스템.
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