KR101431132B1 - Absolute altitude calculation system and absolute altitude calculation method for worker in constructino filed - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기준국의 일정한 고도값과 기압의 편차를 고려하여 현재의 기압값이 가리키는 기준고도값을 구함으로써 절대고도값을 확보할 수 있고, 이를 작업자 위치 파악 시스템에 활용함으로써 건설 현장의 작업자의 고도 및 위치 파악을 더욱 정확하게 수행할 수 있는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건설현장 측량지점인 기준국의 기상데이터를 수집 저장하는 기상 데이터베이스부와, 기준국의 3D기준좌표 데이터를 저장하는 기준국 3D 기준좌표 데이터베이스부, 및 상기 기상 데이터베이스부로부터의 현재 기압 데이터와 3D 기준좌표 데이터베이스부로부터의 고도데이터에 기초하여 현재기압에서의 기준고도 데이터를 산출하기 위한 기준고도 데이터 산출부를 포함하는 기준국 데이터베이스 서버모듈; 상기 기준국의 데이터를 수신하는 수신부와, 이동국인 작업자가 위치하고 있는 위치의 기압을 검출하는 이동국 기압 검출부, 및 상기 기준고도 데이터와 상기 이동국 기압 검출부에서 검출된 기압데이터에 기초하여 이동국의 절대고도 데이터를 산출하는 절대고도데이터 산출부를 포함하는 이동국 처리모듈; 및 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈과 이동국 처리모듈 간을 무선 통신시키는 무선 통신모듈을 포함하는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템을 제공한다.The present invention can obtain an absolute altitude value by obtaining a reference altitude value indicated by a current atmospheric pressure value in consideration of a difference between a certain altitude value of the reference station and the atmospheric pressure, The object of the present invention is to provide a construction site operator's absolute altitude detection system capable of more accurately performing altitude and position detection. According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing system including a weather database unit for collecting and storing weather data of a reference station as a construction site survey point, a reference station 3D reference coordinate database unit for storing 3D reference coordinate data of a reference station, A reference station database server module including a reference altitude data calculator for calculating reference altitude data at a current air pressure based on current air pressure data from a database unit and altitude data from a 3D reference coordinate database unit; A mobile station air pressure detector for detecting an air pressure at a position where an operator who is a mobile station is located; and a controller for setting the absolute altitude data of the mobile station based on the reference altitude data and the air pressure data detected by the mobile station air pressure detector, A mobile station processing module including an absolute altitude data calculating section for calculating an absolute altitude data calculating section; And a wireless communication module for wirelessly communicating between the reference station database server module and the mobile station processing module.

Description

건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법{ABSOLUTE ALTITUDE CALCULATION SYSTEM AND ABSOLUTE ALTITUDE CALCULATION METHOD FOR WORKER IN CONSTRUCTINO FILED}[0001] ABSOLUTE ALTITUDE CALCULATION SYSTEM AND ABSOLUTE ALTITUDE CALCULATION METHOD FOR WORKER IN CONSTRUCTINO FILED [0002]

본 발명은 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기준국의 일정한 고도값과 기압의 편차를 고려하여 현재의 기압값이 가리키는 기준고도값을 구함으로써 절대고도값을 확보할 수 있고, 이를 작업자 위치 파악 시스템에 활용함으로써 건설 현장의 작업자의 고도 및 위치 파악을 더욱 정확하게 수행할 수 있도록 하여 지하 구조물이나 고층 건물 등에서의 위험 상황 발생시 신속한 구조, 및 안전하고 원활한 작업 진행을 위한 작업 지시와 의사소통을 수행할 수 있는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an absolute altitude detection system and a detection method for a construction site operator, and more particularly, to a system and method for detecting absolute altitude values of a construction site operator by calculating a reference altitude value indicated by a current atmospheric pressure value, And it can be used to locate the altitude and position of the worker in the construction site by utilizing it in the worker location system. Therefore, it is possible to quickly construct the structure in case of a dangerous situation such as underground structures or high-rise buildings, The present invention relates to an absolute altitude detection system and an absolute altitude detection method for a construction site operator capable of performing work instructions and communication for a construction site operator.

최근 지하 구조물이나 고층 건물 등의 건설 현장에서는 작업자의 위치 정보를 확보하기 위한 요구와 노력이 증대되고 있다. 이는 위성항법장치(이하, 'GPS'라 함)가 제공하는 위치를 공사 현장 대부분에서는 확보하기 어려울 정도로 복잡한 구조물과 지하 공간으로 이루어져 있기 때문이다.Recently, the demands and efforts for securing location information of workers are increasing in construction sites such as underground structures and high-rise buildings. This is because the location provided by the GPS (Global Positioning System) is composed of complicated structures and underground spaces that are difficult to secure in most construction sites.

다시 말해서, 터널 및 공동구 등 지하 구조물의 건설 현장이나 복잡하고 대형화되는 고층 건물은 지하 구조물 및 고층 건물의 구조적 특성으로 인해 작업자의 위치 및 상태 파악, 작업 진행 상황 파악 등이 중요하다. 구체적으로, 안전사고, 화재, 폭발, 지진 및 붕괴 등의 위험 상황 발생시 작업자에 대한 신속한 구조, 및 지하 구조물 작업 현장에서의 안전하고 원활한 작업 진행을 위한 작업 지시와 의사소통 등을 위해 작업자의 위치 및 상태 파악, 작업 진행 상황 파악 등이 더욱더 중요하다.In other words, it is important to understand the position and status of the worker and to understand the progress of the work due to the structural characteristics of the underground structure and the high-rise building in the construction sites of the underground structures such as tunnels and joints and the complex and large- Specifically, it is necessary to quickly identify the location of the worker in order to promptly structure the worker in the event of a hazard such as a safety accident, fire, explosion, earthquake or collapse, It is even more important to grasp the status and to grasp the progress of the work.

그러나 작업 현장의 복잡한 구조, 소음, 진동, 분진 및 전파간섭 등의 열악한 환경으로 인해 작업자의 3차원 위치 추적/관리 및 유,무선 통신환경 구현에 한계가 있다.However, due to the complicated structure of the work site, noise, vibration, dust, and radio interference, there is a limit to the operator's three-dimensional position tracking / management and realization of wired and wireless communication environment.

이에 따라 GPS가 제공하는 위치의 한계를 보완하기 위해 많은 관성센서의 조합이나 무선 솔루션이 도입되고 있으며, 이의 한 부분으로 기압 센서를 이용하여 고도를 검출하는 기술을 적용하는 것을 고려할 수 있다. 기압 센서의 경우, 다른 관성 센서와 달리 변화량을 제공하는 시스템이 아니라 절대 기압을 측정하여 이를 고도로 변환하는 기술이다.Therefore, in order to compensate the limitation of the position provided by the GPS, a combination of many inertial sensors and a wireless solution have been introduced, and as a part of this, it is possible to consider applying the technique of detecting the altitude using the air pressure sensor. In the case of air pressure sensors, unlike other inertial sensors, it is not a system that provides the amount of change but a technique for measuring the absolute air pressure and converting it to a high degree.

그러나 기압 센서의 경우에는 측정하는 시간과 장소에 따라 기압이 변화하고, 또 해발의 기준 기압도 변화하기 때문에, 매순간 절대 고도를 측정하기 어렵고, 이에 따라 이를 건축 현장의 작업자의 위치를 검출하기 위해 적용하더라도 작업자의 현장 위치를 올바르게 검출하지 못하는 문제점이 있다.However, in the case of an air pressure sensor, it is difficult to measure the absolute altitude at every moment because the atmospheric pressure changes according to the time and place of measurement and the reference pressure of the sea level changes. Therefore, it is applied to detect the position of a worker in a building site There is a problem that the position of the worker can not be accurately detected.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 건설현장 측량지점인 기준국의 일정한 고도값(고도데이터)과 기압값(기압데이터)의 편차를 고려하여 현재의 기압값이 가리키는 기준고도값을 구함으로써 절대고도값을 확보할 수 있는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating a current air pressure value by taking into consideration a deviation between a certain altitude value (altitude data) The absolute altitude detection system of the construction site operator and the absolute altitude detection method which can obtain the absolute altitude value by obtaining the reference altitude value indicated by the reference altitude value are provided.

또한, 본 발명은 절대고도값의 확보를 통해 이를 건설 현장의 작업자의 고도 및 위치 파악에 적용함으로써 작업자의 위치를 더욱 정확하고 신뢰성있게 수행할 수 있도록 하여 지하 구조물이나 고층 건물 등에서의 위험 상황 발생시 작업자에 대한 신속한 구조 활동 및 작업 현장에서의 안전하고 원활한 작업 진행을 위한 작업 지시와 의사소통을 수행할 수 있는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention applies the absolute altitude value to the elevation and position of the worker at the construction site, thereby enabling the operator to perform the position more accurately and reliably, and thereby, when a dangerous situation occurs in an underground structure or a high- And an object of the present invention is to provide an absolute altitude detection system and an absolute altitude detection method of a construction site operator capable of performing work instructions and communication for safe and smooth work progress in a worksite.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.

상기 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 건설현장 측량지점인 기준국의 기상데이터를 수집 저장하는 기상 데이터베이스부와, 기준국의 3D기준좌표 데이터를 저장하는 기준국 3D 기준좌표 데이터베이스부, 및 상기 기상 데이터베이스부로부터의 현재 기압 데이터와 3D 기준좌표 데이터베이스부로부터의 고도데이터에 기초하여 현재기압에서의 기준고도 데이터를 산출하기 위한 기준고도 데이터 산출부를 포함하는 기준국 데이터베이스 서버모듈; 상기 기준국의 데이터를 수신하는 수신부와, 이동국인 작업자가 위치하고 있는 위치의 기압을 검출하는 이동국 기압 검출부, 및 상기 기준고도 데이터와 상기 이동국 기압 검출부에서 검출된 기압데이터에 기초하여 이동국의 절대고도 데이터를 산출하는 절대고도데이터 산출부를 포함하는 이동국 처리모듈; 및 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈과 이동국 처리모듈 간을 무선 통신시키는 무선 통신모듈을 포함하는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템을 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects and other features, there is provided an information processing system including a weather database unit for collecting and storing weather data of a reference station, which is a construction site surveying point, And a reference altitude data calculation unit for calculating reference altitude data at a current air pressure based on the current air pressure data from the weather database unit and the altitude data from the 3D reference coordinate database unit, Server module; A mobile station air pressure detector for detecting an air pressure at a position where an operator who is a mobile station is located; and a controller for setting the absolute altitude data of the mobile station based on the reference altitude data and the air pressure data detected by the mobile station air pressure detector, A mobile station processing module including an absolute altitude data calculating section for calculating an absolute altitude data calculating section; And a wireless communication module for wirelessly communicating between the reference station database server module and the mobile station processing module.

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 기준국의 기압 및 3D좌표 데이터를 실시간으로 또는 정기적으로 수신하여 그 기압 데이터를 기준국 기상 데이터베이스부에 수집 저장하도록 구성될 수 있다.In the first aspect of the present invention, the reference station database server module may receive the atmospheric pressure and 3D coordinate data of the reference station in real time or periodically, and collect the atmospheric pressure data in the reference station weather database unit.

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함하는 기상데이터의 기상정보가 포함되도록 하여 상기 기압데이터와 3D좌표 데이터를 제공받도록 구성될 수 있다.In the first aspect of the present invention, the reference station database server module may be configured such that the correction signal transmitted by the DGPS (Differential GPS) reference station includes weather information of weather data including atmospheric pressure data, As shown in FIG.

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 건설현장마다 있는 기준측량점의 고도 데이터와 이 기준측량점의 위치에 설치된 기상장비로부터 수집된 기압데이터를 DGPS 보정 정보에 포함되도록 하여 상기 기압데이터와 3D좌표 데이터를 제공받도록 구성될 수 있다.In the first aspect of the present invention, the reference station database server module includes altitude data of a reference survey point at each construction site and atmospheric pressure data collected from meteorological equipment installed at the reference survey point in the DGPS correction information And may be configured to receive the atmospheric pressure data and the 3D coordinate data.

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 기준고도 데이터 산출부는 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 기준고도 데이터(HRS)를 산출한다.In the first aspect of the present invention, the reference altitude data calculator calculates reference altitude data (H RS ) using the following equations (1) and (2).

Figure 112013008401955-pat00001
(1)
Figure 112013008401955-pat00001
(One)

Figure 112013008401955-pat00002
(2)
Figure 112013008401955-pat00002
(2)

여기에서,From here,

Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)

CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)CP: Current Pressure (millibar)

MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)MSLP: Mean-sea-level pressure

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 절대고도데이터 산출부는 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출한다.In the first aspect of the present invention, the absolute altitude data calculator calculates the absolute altitude data using the following formula (3) based on the current reference standard air pressure data (RSP) and the reference altitude data ( HRS ) (H a ).

Figure 112013008401955-pat00003
(3)
Figure 112013008401955-pat00003
(3)

여기에서,From here,

RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)

CP : 현재 기압(Current Pressure)CP: Current Pressure

HRS: 기준고도 데이터H RS : Reference altitude data

본 발명의 제1 관점에 있어서, 본 발명은 상기 이동국 처리모듈의 모든 데이터를 백업하는 백업부를 더 포함할 수 있다.In a first aspect of the present invention, the present invention may further comprise a backup unit for backing up all the data of the mobile station processing module.

본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 이동국 처리모듈에 포함된 하나 이상의 구성요소는 MEMS(MicroElectroMechanical System)로 구현되도록 구성될 수 있다.In a first aspect of the present invention, one or more components included in the mobile station processing module may be configured to be implemented as a MEMS (Micro Electro Mechanical System).

본 발명의 제2 관점에 있어서, 건설현장 작업자의 절대고도를 검출하는 방법에 있어서, 건설현장 측량원점인 기준국의 기압데이터를 포함한 기상 데이터를 수집 저장하며 고도데이터를 포함하는 기준국의 3D 기준좌표 데이터를 저장하고; 상기 기준국의 기압데이터로부터의 현재 기압데이터와 3D기준좌표 데이터로부터의 고도데이터에 기초하여 현재기압에서의 기준고도 데이터를 산출하고; 이동국인 작업자가 현재 위치하고 있는 위치의 기압 데이터를 검출하며; 기준국으로부터 전송되어 온 현재의 기준국의 기압데이터와 산출되는 상기 기준고도 데이터에 기초하여 작업자의 절대고도 데이터를 산출하는 것을 포함하는 건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an absolute altitude of a construction site operator, comprising the steps of: collecting and storing weather data including atmospheric pressure data of a reference station, Storing coordinate data; Calculating reference altitude data at a current air pressure based on the current air pressure data from the reference station pressure data and the altitude data from the 3D reference coordinate data; Detecting atmospheric pressure data at a position where the worker who is a mobile station is presently located; And calculating the absolute altitude data of the operator based on the reference altitude data and the atmospheric pressure data of the current reference station transmitted from the reference station.

본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 기준국의 고도 데이터와 기압 데이터는 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함한 기상 데이터로부터 제공되거나, 건설현장마다 있는 기준측량점의 고도데이터 및 기준측량점의 기상장비의 기상데이터로부터 제공될 수 있다.In the second aspect of the present invention, the altitude data and the atmospheric pressure data of the reference station are provided from the weather data including the atmospheric pressure data in the correction signal transmitted by the DGPS (Differential GPS) reference station, Altitude data and meteorological data of the meteorological equipment of the reference measurement point.

본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 기준고도데이터 산출은 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 기준고도 데이터(HRS)를 산출한다.In the second aspect of the present invention, the reference altitude data calculation uses the following equations (1) and (2) to calculate the reference altitude data (H RS ).

Figure 112013008401955-pat00004
(1)
Figure 112013008401955-pat00004
(One)

Figure 112013008401955-pat00005
(2)
Figure 112013008401955-pat00005
(2)

여기에서,From here,

Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)

CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)CP: Current Pressure (millibar)

MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)MSLP: Mean-sea-level pressure

본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 절대고도데이터 산출은 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출한다.In a second aspect of the invention, the absolute height data calculated is absolute altitude data on the basis of the current reference station air pressure data (RSP) and the reference height data (H RS) that is calculated using Equation (3) below, (H a ).

Figure 112013008401955-pat00006
(3)
Figure 112013008401955-pat00006
(3)

여기에서,From here,

RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)

CP : 현재 기압(Current Pressure)CP: Current Pressure

HRS: 기준고도 데이터H RS : Reference altitude data

본 발명의 제2 관점에 있어서, 본 발명은 상기 각 단계에서 수집되고 검출된 데이터를 백업하는 것이 바람직하다.
In a second aspect of the present invention, it is preferable that the present invention backs up the data collected and detected in each step.

본 발명의 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법에 따르면, 기준국의 일정한 고도값(고도데이터)과 기압데이터의 편차를 고려하여 현재의 기압값이 가리키는 기준고도값을 구하여 절대고도값을 확보함으로써, 이를 활용하여 건설 현장의 작업자의 고도 및 위치 파악을 더욱 정확하고 신뢰성있게 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the absolute altitude detection system and the absolute altitude detection method of the construction site operator of the present invention, the reference altitude value indicated by the current atmospheric pressure value is determined in consideration of the deviation between the constant altitude value (altitude data) And thus it is possible to more accurately and reliably perform the elevation and position determination of the worker at the construction site.

또한, 본 발명은 지하 구조물이나 고층 건물 등에서의 위험 상황 발생시 작업자에 대한 신속한 구조, 및 작업 현장에서의 안전하고 원활한 작업 진행을 위한 작업 지시와 의사소통을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of enabling rapid construction of an operator in the event of a dangerous situation in an underground structure or a high-rise building, and performing work instruction and communication for safe and smooth work progress at the worksite.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 시험에 사용한 위치 및 기압 검출 장치(GDM)를 촬영한 사진이다.
도 4는 LPF를 적용한 고도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 공인기준국을 촬영한 사진이다.
도 6은 건설현장 측량원점을 촬영한 사진이다.
도 7은 측량기준점과 차량 이동 간 고도 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 시험에서 절대고도 데이터 정보를 이용한 3D 궤적을 나타내는 그래프이다.
1 is a configuration diagram showing a configuration of an absolute altitude detection system of a construction site operator according to the present invention.
2 is a flowchart for explaining an absolute altitude detection method of a construction site operator according to the present invention.
3 is a photograph of a position and an air pressure detecting device (GDM) used in the test of the present invention.
4 is a graph showing the altitude at which the LPF is applied.
FIG. 5 is a photograph of an authorized reference station.
Fig. 6 is a photograph of the construction site origin point. Fig.
7 is a graph showing a change amount of the altitude between the measurement reference point and the vehicle movement.
FIG. 8 is a graph showing a 3D trajectory using absolute altitude data information in this test.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, Software. ≪ / RTI >

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 설명에서 기준국은 건설현장의 일정한 측량지점을 말하며, 이동국은 작업자 등 건설현장에서 이동하고 있는 이동 대상이나 위치를 말한다.Hereinafter, an absolute altitude detection system and absolute altitude detection method for a construction site operator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the reference station refers to a certain measurement point of a construction site, and the mobile station refers to a moving object or a location moving from a construction site such as an operator.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.First, an absolute altitude detection system for a construction site operator according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an absolute altitude detection system of a construction site operator according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템은, 건설현장 측량지점(이하, '기준국'이라 칭함)의 기상 데이터를 수집 저장하는 기준국 기상 데이터베이스부(이하, '기준국 기상 DB부'라고도 칭함)(110)와, 건설현장 측량지점의 3D기준좌표 데이터를 저장하는 기준국의 3D 기준좌표 데이터베이스부(이하, '기준국 3D 기준좌표부'라고도 칭함)(120), 및 상기 기상 데이터베이스부로부터의 현재 기압데이터와 3D기준좌표 데이터베이스부로부터의 고도데이터에 기초하여 현재 기압에서의 기준고도 데이터를 산출하기 위한 기준고도데이터 산출부(130)를 포함하는 기준국 데이터베이스 서버모듈(100); 기준국의 데이터를 수신하는 수신부(210)와, 이동국인 작업자가 위치하고 있는 위치의 기압을 검출하는 이동국 기압 검출부(220), 및 상기 기준고도데이터와 상기 이동국 기압 검출부에서 검출된 기압데이터에 기초하여 이동국의 절대고도 데이터를 산출하는 절대고도데이터 산출부(230)를 포함하는 이동국 처리모듈(200); 및 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈(100)과 이동국 처리모듈(200) 간을 무선 통신시키는 무선 통신모듈(300)을 포함한다.1, the absolute altitude detection system of a construction site operator according to the present invention includes a reference station weather database unit (hereinafter referred to as " reference station information database ") for collecting and storing weather data of a construction site survey point (Hereinafter also referred to as a 'reference station 3D reference coordinate unit') of a reference station that stores 3D reference coordinate data of a construction site survey point, And a reference altitude data calculation unit (130) for calculating reference altitude data at a current air pressure based on the current atmospheric pressure data from the vapor phase database unit and the altitude data from the 3D reference coordinate database unit Station database server module 100; A mobile station air pressure detection unit (220) for detecting an air pressure at a position where an operator who is a mobile station is located; and a control unit for controlling the operation of the mobile station based on the reference altitude data and the air pressure data detected by the mobile station air pressure detection unit A mobile station processing module (200) including an absolute altitude data calculation unit (230) for calculating absolute altitude data of a mobile station; And a wireless communication module 300 for wirelessly communicating between the reference station database server module 100 and the mobile station processing module 200.

상기 기준국 데이터베이스 서버모듈(100)에는 기압데이터와 3D기준좌표 수신부를 포함하며, 이 기압데이터와 3D기준좌표 수신부는 건설현장 측량지점(기준국)의 기압 및/또는 3D좌표를 실시간으로 또는 정기적으로 수신하여 그 기압 데이터(기압값)를 기준국 기상 데이터베이스부(110)에 수집 저장한다.The reference station database server module 100 includes atmospheric pressure data and a 3D reference coordinate receiver. The atmospheric pressure data and the 3D reference coordinate receiver may be configured to receive atmospheric pressure and / or 3D coordinates of a construction site survey point (reference station) And collects and stores the atmospheric pressure data (atmospheric pressure value) in the reference station weather database unit 110.

예를 들면, 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈(100)에서의 기압데이터와 3D좌표 데이터는 정밀한 좌표를 갖고 있는 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함하는 기상데이터의 기상정보를 포함하도록 하여 제공될 수 있다.For example, the atmospheric pressure data and the 3D coordinate data in the reference station database server module 100 are transmitted to a correction signal transmitted by a DGPS (Differential GPS) reference station having precise coordinates, As shown in FIG.

한편으로, 상기 기준국 데이터베이스 서버모듈(100)에서의 기압데이터와 3D좌표 데이터는, 건설현장마다 있는 기준측량점(측량원점)을 활용할 수 있는데, 기준측량점을 활용할 경우에는 기준측량점의 고도값(고도 데이터)과 이 기준측량점의 위치에 설치된 기상장비로부터 수집된 기압데이터를 DGPS 보정 정보에 포함되도록 하여 제공될 수 있다.On the other hand, the barometric pressure data and the 3D coordinate data in the reference station database server module 100 can utilize a reference survey point (survey origin point) for each construction site. When the reference survey point is utilized, Value (altitude data) and atmospheric pressure data collected from meteorological equipment installed at the location of this reference point can be included in the DGPS correction information.

상기 기준고도데이터 산출부(130)는 기준고도 데이터(HRS)를 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 산출한다.The reference altitude data calculation unit 130 calculates the reference altitude data H RS using the following equations (1) and (2).

Figure 112013008401955-pat00007
(1)
Figure 112013008401955-pat00007
(One)

Figure 112013008401955-pat00008
(2)
Figure 112013008401955-pat00008
(2)

여기에서,From here,

Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)

CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)CP: Current Pressure (millibar)

MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)MSLP: Mean-sea-level pressure

다음으로, 상기 이동국 처리모듈(200)의 이동국 기압 검출부(210)는 건설현장 작업자(즉, 이동국)에 구비되거나 설치되는 기압 센서이다. 여기에서, 기압 센서가 이동국(즉, 작업자)에 구비되거나 설치된다는 것은, 예를 들면, 작업자의 몸, 작업자가 착용하고 있는 안전모 또는 작업복 등에 설치되는 등, 기압 센서가 작업자와 함께 이동된다는 것을 말한다.Next, the mobile station pressure detection unit 210 of the mobile station processing module 200 is an air pressure sensor provided or installed in a construction site worker (i.e., mobile station). Here, the fact that the air pressure sensor is provided or installed in the mobile station (i.e., the worker) means that the air pressure sensor is moved together with the worker, for example, the worker's body, the safety helmet worn by the worker, .

상기 기준고도데이터와 상기 이동국 기압 검출부에서 검출된 기압데이터에 기초하여 이동국의 절대고도 데이터를 산출하는 절대고도데이터 산출부(230)는, 기준국 DB 서버모듈(100)로부터 전송되어 온 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 산출된 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출한다.The absolute altitude data calculation unit 230 for calculating the absolute altitude data of the mobile station on the basis of the reference altitude data and the atmospheric pressure data detected by the mobile station air pressure detection unit calculates the absolute altitude data based on the current reference transmitted from the reference station DB server module 100 based on the air pressure data station (RSP) the reference height data (H RS) calculating the calculated and calculates the absolute height data (H a) using equation (3) below.

Figure 112013008401955-pat00009
(3)
Figure 112013008401955-pat00009
(3)

여기에서,From here,

RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)

CP : 현재 기압(Current Pressure)CP: Current Pressure

HRS: 기준고도 데이터H RS : Reference altitude data

다음으로, 상기 무선 통신모듈(300)은 와이파이나 코드분할다중접속(CDMA) 또는 기타 네트워크 통신을 이용할 수 있다.Next, the wireless communication module 300 may use Wi-Fi, code division multiple access (CDMA), or other network communication.

또한, 본 발명은 상기 각 구성부로부터의 데이터를 백업할 수 있는 백업부(240)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a backup unit 240 capable of backing up data from each of the components.

상기 설명에서 이동국 처리모듈(200)에 포함된 하나 이상의 구성요소는 바람직하게는 초소형화 및 초경량화된 MEMS(MicroElectroMechanical System, 예:10cm * 10cm * 5cm, 5cm * 5cm * 2cm 등)로 구현될 수 있다. 다시 말하면, 이동국 처리모듈(200)의 모든 구성요소 또는 일부 구성요소의 각각을 소형화 모듈(예: 소형화 칩 등)로 구현한 후, 이를 하나의 기판(예:실리콘 기판)에 집적화한 MEMS로 구현할 수 있다. 변형 예로는, 소형화 모듈들을 연성 케이블(flexible cable)로 연결할 수 있다.In the above description, one or more components included in the mobile station processing module 200 may preferably be implemented as microelectronic MEMS (MicroElectroMechanical System, e.g., 10 cm * 10 cm * 5 cm, 5 cm * 5 cm * 2 cm, etc.) have. In other words, it is possible to implement all of the components of the mobile station processing module 200 or each of a part of the components by a miniaturization module (for example, a miniaturization chip) and then integrate them into one substrate (for example, a silicon substrate) . In a variant, the miniaturization modules can be connected by a flexible cable.

다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.Next, a method for detecting an absolute altitude of a construction site operator of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a flowchart for explaining an absolute altitude detection method of a construction site operator according to the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법은, 건설현장 측량원점인 기준국의 기압데이터를 포함한 기상 데이터를 수집 저장하며, 고도데이터를 포함하는 기준국의 3D 기준좌표 데이터를 저장하고(S100); 상기 기준국 기압데이터로부터의 현재 기압데이터와 3D기준좌표 데이터로부터의 고도데이터에 기초하여 현재 기압에서의 기준고도 데이터를 산출하고(S200); 이동국인 작업자가 현재 위치하고 있는 위치의 기압 데이터를 검출하며(S300); 기준국으로부터 전송되어 온 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터에 기초하여 작업자의 절대고도 데이터를 산출하는(S400) 것을 포함한다.As shown in FIG. 2, the absolute height detection method of a construction site operator according to the present invention collects and stores weather data including atmospheric pressure data of a reference station, which is a construction site surveying origin, The reference coordinate data is stored (S100); Calculates reference altitude data at a current air pressure based on the current air pressure data from the reference air pressure data and the altitude data from the 3D reference coordinate data (S200); The operator, who is a mobile station, detects the atmospheric pressure data at the current position (S300); And calculating the absolute altitude data of the operator on the basis of the current reference standard air pressure data RSP transmitted from the reference station and the reference altitude data calculated in operation S400.

상기 기준국의 고도데이터와 기압데이터는 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함한 기상데이터로부터 제공되거나, 건설현장마다 있는 기준측량점의 고도데이터 및 기준측량점의 기상장비로부터 수집된 기압데이터를 DGPS 보정 정보에 포함되도록 하여 제공될 수 있다.The altitude data and the atmospheric pressure data of the reference station are supplied from the weather data including the atmospheric pressure data to the correction signal transmitted by the DGPS (Differential GPS) reference station, or the altitude data of the reference survey point for each construction site, To be included in the DGPS correction information.

상기 기준고도 데이터를 산출하는 단계는 기준고도 데이터(HRS)를 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 산출한다.In the step of calculating the reference altitude data, the reference altitude data (H RS ) is calculated using the following equations (1) and (2).

Figure 112013008401955-pat00010
(1)
Figure 112013008401955-pat00010
(One)

Figure 112013008401955-pat00011
(2)
Figure 112013008401955-pat00011
(2)

여기에서,From here,

Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)

CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)CP: Current Pressure (millibar)

MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)MSLP: Mean-sea-level pressure

상기 이동국의 기압데이터 검출은 이동국에 구비되거나 설치되는 기압 센서를 통해 검출될 수 있다. 기압 센서가 이동국(즉, 작업자)에 구비되거나 설치된다는 것은, 예를 들면, 작업자의 몸, 작업자가 착용하고 있는 안전모 또는 작업복 등에 설치되는 등, 기압 센서가 작업자와 함께 이동된다는 것을 말한다.The detection of the atmospheric pressure data of the mobile station can be detected through the atmospheric pressure sensor provided or installed in the mobile station. The fact that the air pressure sensor is provided or installed in the mobile station (i.e., the worker) means that the air pressure sensor is moved together with the worker, for example, the worker's body, the safety helmet worn by the worker or work clothes.

상기 절대고도 데이터를 산출하는 단계는 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출한다.Calculating the absolute height data is calculated the absolute height data (H a) using Equation (3) below based on the reference height data (H RS) calculated with the current reference station air pressure data (RSP) do.

Figure 112013008401955-pat00012
(3)
Figure 112013008401955-pat00012
(3)

여기에서,From here,

RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)

CP : 현재 기압(Current Pressure)CP: Current Pressure

HRS: 기준고도 데이터H RS : Reference altitude data

또한, 본 발명의 절대고도 검출 방법은 상기 각 단계에서 수집되고 검출된 데이터 또는 정보를 백업하는 것(S500)을 더 포함할 수 있다.In addition, the absolute altitude detection method of the present invention may further include backing up data or information collected and detected at each step (S500).

본 발명의 발명자는 이상에서 설명한 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법을 검증 분석하기 위하여 특정 장소에서 시험을 진행하였다. 이하에서는 시험 내용에 대하여 설명한다.The inventor of the present invention conducted a test at a specific place in order to verify and analyze the absolute altitude detection system and the absolute altitude detection method of the construction site operator described above. The contents of the test will be described below.

본 시험에 있어서, 지하는 작업자의 위치 판단이 어렵기 때문에, 본 시험에서 건설 현장 지하를 시험 장소로 선택하였고 위치 판단을 위해 관성 센서, 기압 센서, GPS수신기가 내장된 장비(도 3 참조)를 사용해서 위치 및 고도에 대한 정보를 수집하여 관찰하였다. 도 3은 본 발명의 시험에 사용한 위치 및 기압 검출 장치(GDM)를 촬영한 사진이다.In this test, it is difficult to judge the position of the operator in the underground. Therefore, the underground of the construction site was selected as the test site in this test, and the inertial sensor, the pressure sensor, and the GPS receiver (see FIG. 3) And information about position and altitude was collected and observed. 3 is a photograph of a position and an air pressure detecting device (GDM) used in the test of the present invention.

일반적으로 기압은 매일, 매시간마다 변화하기 때문에 기압센서의 고도값(고도데이터)은 GPS 고도만큼이나 신뢰성이 없다. 이는 고도를 산출할 때 현재의 기압측정값과 고정 해수면 기압을 사용하기 때문에 발생하는 것이다. 하지만 현재의 기압값이 가리키는 기준고도값(기준고도 데이터)을 상대적으로 구함으로써 위와 같은 문제는 사라지고 앞서 설명한 바와 같이 절대고도값(절도고도 데이터)을 확보할 수 있다.Generally, the altitude value (altitude data) of the air pressure sensor is not as reliable as the GPS altitude because the air pressure changes every day and every hour. This occurs because the altitude is calculated using the current barometric pressure and the fixed sea level pressure. However, by obtaining the reference altitude value (reference altitude data) indicated by the current atmospheric pressure value, the above problem disappears and the absolute altitude value (the altitude altitude data) can be obtained as described above.

측량 기준점 고도를 RH, 이동체 고도를 MH(n)라고 했을 때 다음의 수식을 유도할 수 있었다.The following equations can be derived when the measurement reference point altitude is RH and the moving body altitude is MH (n).

CPCP (n)(n) = (P = (P (n-4) (n-4) + P+ P (n-3) (n-3) + P+ P (n-2) (n-2) ++ PP (n-1) (n-1) + P+ P (n) (n) )/5 - P) / 5 - P (n)(n)

Figure 112013008401955-pat00013
Figure 112013008401955-pat00013

H (n) = RH - MH (n), CH (n) = RH + H (n) △ H (n) = RH - MH (n), △ CH (n) = RH + △ H (n)

위의 수식을 토대로 우선 2D 위치와 기압데이터를 각각 수집하였으며 이때 고도의 잡음 성분을 제거하기 위해 LPF를 적용하였다. 도 4는 LPF를 적용한 고도를 나타내는 그래프이다.Based on the above equation, the 2D position and the atmospheric pressure data are collected first and then the LPF is applied to remove the high noise component. 4 is a graph showing the altitude at which the LPF is applied.

본 시험에서는 기준고도값(기준고도 데이터)을 산출하기 위해 공인기준국 정보 활용법, 건설현장 측량원점 활용법, 임의 고도 측정법 등을 이용하였다. 공인기준국은 수mm단위의 정확한 고도값(고도데이터)을 알고 있으므로 이를 활용하기 위한 것이고, 건설현장의 측량원점에 대해서는 활용성을 검토하였고, 이 두 장소를 이용하여 임의의 기압을 측정한 뒤 앞서 설명한 바와 같이 절대고도를 산출하였다. 도 5는 공인기준국을 촬영한 사진이고, 도 6은 건설현장 측량원점을 촬영한 사진이며, 도 7은 측량 기준점과 차량 이동 간 고도 변화량을 나타내는 그래프이다.In this test, to calculate the reference altitude value (reference altitude data), we used the information method of the certified reference station, the method of using the site survey point, and the altitude measurement method. The authorized base station is to utilize it because it knows the accurate altitude value (altitude data) in several millimeters, and the applicability to the surveying origin of the construction site was examined, and the arbitrary pressure was measured using these two sites The absolute altitude was calculated as described above. FIG. 5 is a photograph of an authorized base station, FIG. 6 is a photograph of a construction site surveying origin, and FIG. 7 is a graph showing a variation of a measurement reference point and an altitude between vehicles.

측량 기준점의 고도 데이터는 4.5M ~4.9M로 정지 상태에서의 오차 범위는 약 0.4M 로 측정되었으며 기압센서의 안정성을 확인하였다. 본 시험에서는 무빙 에버리지(Moving Average) 기법으로 측정 잡음을 필터링 하였으며 필터링 한 데이터를 이용하여 현재 기압데이터와 이전 기압 데이터의 차를 산출하였다. 측량 기준점의 고도데이터를 이용하여 이동중인 위치의 고도데이터를(CH) 확보하여 획득한 2D위치 데이터에 결합하여 3D위치 데이터를 확보하였다.The altitude data of the measurement reference point was 4.5M ~ 4.9M, and the error range at the stop state was measured to be about 0.4M and the stability of the air pressure sensor was confirmed. In this test, the measurement noise is filtered by the moving average method and the difference between the current atmospheric pressure data and the previous atmospheric pressure data is calculated using the filtered data . (CH) of altitude data of the moving position using the altitude data of the survey reference point, And obtained 3D position data by combining with acquired 2D position data.

도 8은 본 시험에서 절대고도 데이터 정보를 이용한 3D 궤적을 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing a 3D trajectory using absolute altitude data information in this test.

도 8로부터 알 수 있듯이, 고도 정보를 활용함으로써 지하 5층 주차장의 층간 구분이 가능한 수준으로 위치파악을 수행할 수 있음이 검증되었다.As can be seen from FIG. 8, it was proved that the utilization of the altitude information enables the location identification to be performed at a level that enables the inter-floor distinction of the underground 5th floor parking lot.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템 및 절대고도 검출 방법에 따르면, 기준국의 일정한 고도값과 기압의 편차를 고려하여 현재의 기압값이 가리키는 기준 고도값을 구함으로써 절대 고도값을 확보함으로써, 이를 활용하여 건설 현장의 작업자의 고도 및 위치 파악을 더욱 정확하게 수행할 수 있다.According to the absolute altitude detection system and the absolute altitude detection method of the construction site operator of the present invention as described above, the reference altitude value indicated by the current atmospheric pressure value can be obtained by considering the constant altitude value of the reference station and the deviation of the atmospheric pressure, By securing the altitude value, it is possible to more precisely estimate the altitude and position of the worker at the construction site.

또한, 본 발명은 지하 구조물이나 고층 건물 등에서의 위험 상황 발생시 작업자에 대한 신속한 구조, 및 작업 현장에서의 안전하고 원활한 작업 진행을 위한 작업 지시와 의사소통을 수행할 수 있다.In addition, the present invention can promptly structure the worker in the event of a dangerous situation in an underground structure or a high-rise building, and perform work instruction and communication for safe and smooth work progress at the worksite.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill 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.

100: 기준국 DB 서버모듈
110: 기준국 기상 DB부
120: 기준국 3D좌표 DB부
130: 기준고도 데이터 산출부
200: 이동국 처리모듈
210: 기준국 데이터 수신부
220: 이동국 기압 검출부
230: 절대고도데이터 산출부
240: 백업부
300: 무선 통신모듈
S100: 현재의 기상 및 고도데이터 수집 단계
S200: 기준고도데이터 획득 단계
S300: 이동국의 기압 검출 단계
S400: 절대고도데이터 산출 단계
S500: 백업 단계
100: Reference station DB server module
110: Reference country weather DB section
120: Reference station 3D coordinate DB unit
130: Reference altitude data calculation unit
200: Mobile station processing module
210: Reference station data receiving section
220: Mobile station air pressure detector
230: Absolute altitude data calculation unit
240:
300: Wireless communication module
S100: Current weather and altitude data collection phase
S200: Reference altitude data acquisition step
S300: Atmospheric pressure detection step of the mobile station
S400: Absolute altitude data calculation step
S500: Backup step

Claims (13)

건설현장 측량지점인 기준국의 기상데이터를 수집 저장하는 기상 데이터베이스부와, 기준국의 3D기준좌표 데이터를 저장하는 기준국 3D기준좌표 데이터베이스부, 및 상기 기상 데이터베이스부로부터의 현재 기압 데이터와 3D기준좌표 데이터베이스부로부터의 고도데이터에 기초하여 현재기압에서의 기준고도 데이터를 산출하기 위한 기준고도 데이터 산출부를 포함하는 기준국 데이터베이스 서버모듈;
상기 기준국의 데이터를 수신하는 수신부와, 이동국인 작업자가 위치하고 있는 위치의 기압을 검출하는 이동국 기압 검출부, 및 상기 기준고도 데이터와 상기 이동국 기압 검출부에서 검출된 기압데이터에 기초하여 이동국의 절대고도 데이터를 산출하는 절대고도데이터 산출부를 포함하는 이동국 처리모듈; 및
상기 기준국 데이터베이스 서버모듈과 이동국 처리모듈 간을 무선 통신시키는 무선 통신모듈을 포함하며,
상기 기준고도 데이터 산출부는 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 기준고도 데이터(HRS)를 산출하는
Figure 112014022272082-pat00028
(1)
Figure 112014022272082-pat00029
(2)
여기에서,
Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)
CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)
MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
A reference station 3D reference coordinate database unit for storing 3D reference coordinate data of the reference station, and a reference station coordinate database unit for storing current pressure data and 3D reference data from the weather database unit, A reference station database server module including a reference altitude data calculating section for calculating reference altitude data at a current air pressure based on altitude data from a coordinate database section;
A mobile station air pressure detector for detecting an air pressure at a position where an operator who is a mobile station is located; and a controller for setting the absolute altitude data of the mobile station based on the reference altitude data and the air pressure data detected by the mobile station air pressure detector, A mobile station processing module including an absolute altitude data calculating section for calculating an absolute altitude data calculating section; And
And a wireless communication module for wirelessly communicating between the reference station database server module and the mobile station processing module,
The reference altitude data calculator calculates the reference altitude data (H RS ) using the following equations (1) and (2)
Figure 112014022272082-pat00028
(One)
Figure 112014022272082-pat00029
(2)
From here,
Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)
CP: Current Pressure (millibar)
MSLP: Mean-sea-level pressure
Absolute altitude detection system for construction site workers.
제1항에 있어서,
상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 기준국의 기압 및 3D좌표 데이터를 실시간으로 또는 정기적으로 수신하여 그 기압 데이터를 기준국 기상 데이터베이스부에 수집 저장하도록 구성되는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
The method according to claim 1,
The reference station database server module receives the barometric pressure and 3D coordinate data of the reference station in real time or periodically and collects the barometric pressure data in the reference station weather database unit
Absolute altitude detection system for construction site workers.
제2항에 있어서,
상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함하는 기상데이터의 기상정보가 포함되도록 하여 상기 기압데이터와 3D좌표 데이터를 제공받도록 구성되는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
3. The method of claim 2,
The reference station database server module is configured to receive the atmospheric pressure data and the 3D coordinate data so that the correction signal transmitted by the DGPS (Differential GPS) reference station includes the weather information of the weather data including the atmospheric pressure data
Absolute altitude detection system for construction site workers.
제2항에 있어서,
상기 기준국 데이터베이스 서버모듈은 건설현장마다 있는 기준측량점의 고도데이터와 이 기준측량점의 위치에 설치된 기상장비로부터 수집된 기압데이터를 DGPS 보정 정보에 포함되도록 하여 상기 기압데이터와 3D좌표 데이터를 제공받도록 구성되는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
3. The method of claim 2,
The reference station database server module provides the atmospheric pressure data and the 3D coordinate data so that the altitude data of the reference survey point at each construction site and the atmospheric pressure data collected from the meteorological equipment installed at the reference survey point are included in the DGPS correction information Configured to receive
Absolute altitude detection system for construction site workers.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 절대고도데이터 산출부는 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출하는
Figure 112014022272082-pat00016
(3)
여기에서,
RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)
CP : 현재 기압(Current Pressure)
HRS: 기준고도 데이터
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
The method according to claim 1,
Calculating the absolute elevation data unit for calculating the absolute height data (H a) using Equation (3) below based on the reference height data (H RS) calculated with the current pressure data reference station (RSP)
Figure 112014022272082-pat00016
(3)
From here,
RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)
CP: Current Pressure
H RS : Reference altitude data
Absolute altitude detection system for construction site workers.
제1항 내지 제4항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동국 처리모듈의 모든 데이터를 백업하는 백업부를 더 포함하는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
7. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a backup unit for backing up all the data of the mobile station processing module
Absolute altitude detection system for construction site workers.
제7항에 있어서,
상기 이동국 처리모듈에 포함된 하나 이상의 구성요소는 MEMS(MicroElectroMechanical System)로 구현되도록 구성되는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 시스템.
8. The method of claim 7,
The one or more components included in the mobile station processing module are configured to be implemented in a MEMS (Micro Electro Mechanical System)
Absolute altitude detection system for construction site workers.
건설현장 작업자의 절대고도를 검출하는 방법에 있어서,
건설현장 측량원점인 기준국의 기압 데이터를 포함한 기상 데이터를 수집 저장하며 고도데이터를 포함하는 기준국의 3D기준좌표 데이터를 수집 저장하고;
상기 기준국 기압데이터로부터의 현재 기압데이터와 3D기준좌표 데이터로부터의 고도데이터에 기초하여 현재 기압에서의 기준고도 데이터를 산출하고;
이동국인 작업자가 현재 위치하고 있는 위치의 기압 데이터를 검출하고;
기준국으로부터 전송되어 온 현재의 기준국 기압 데이터와 산출되는 상기 기준고도 데이터에 기초하여 작업자의 절대고도 데이터를 산출하는 것을 포함하며,
상기 기준고도데이터 산출은 아래의 식 (1) 및 (2)를 이용하여 기준고도 데이터(HRS)를 산출하는
Figure 112014022272082-pat00030
(1)
Figure 112014022272082-pat00031
(2)
여기에서,
Pn : 데이터 순열 n번째 기압 데이터(millibar)
CP : 현재 기압(Current Pressure)(millibar)
MSLP : 해수면 기압(mean-sea-level pressure)
건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법.
A method for detecting an absolute altitude of a construction site operator,
Collecting and storing meteorological data including atmospheric pressure data of the reference station, which is the origin of the construction site, collecting and storing 3D reference coordinate data of the reference station including the altitude data;
Calculating reference altitude data at the current air pressure based on the current air pressure data from the reference air pressure data and the altitude data from the 3D reference coordinate data;
Detecting atmospheric pressure data of a position where the worker who is a mobile station is presently located;
And calculating the absolute altitude data of the operator based on the reference altitude data calculated based on the current reference standard atmospheric pressure data transmitted from the reference station,
The reference altitude data calculation uses the following equations (1) and (2) to calculate the reference altitude data (H RS )
Figure 112014022272082-pat00030
(One)
Figure 112014022272082-pat00031
(2)
From here,
Pn: data permutation nth atmospheric pressure data (millibar)
CP: Current Pressure (millibar)
MSLP: Mean-sea-level pressure
A method of detecting the absolute altitude of a construction site operator.
제9항에 있어서,
상기 기준국의 고도 데이터와 기압 데이터는 DGPS(Differential GPS) 기준국이 전송하는 보정 신호에 기압데이터를 포함한 기상 데이터로부터 제공되거나, 건설현장마다 있는 기준측량점의 고도데이터 및 기준측량점의 기상장비의 기상데이터로부터 수집된 기압데이터를 DGPS 보정 정보에 포함되도록 하여 제공되는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법.
10. The method of claim 9,
The altitude data and the atmospheric pressure data of the reference station are supplied from the weather data including the atmospheric pressure data to the correction signal transmitted by the DGPS (Differential GPS) reference station, or the altitude data of the reference survey point for each construction site, Pressure data collected from the gas-phase data of the DGPS correction information
A method of detecting the absolute altitude of a construction site operator.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 절대고도데이터 산출은 현재의 기준국 기압 데이터(RSP)와 산출되는 상기 기준고도 데이터(HRS)에 기초하여 아래의 식 (3)을 이용하여 절대고도 데이터(Ha)를 산출하는
Figure 112014022272082-pat00019
(3)
여기에서,
RSP : 기준국 기압 데이터(Reference Station Pressure)
CP : 현재 기압(Current Pressure)
HRS: 기준고도 데이터
건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법.
10. The method of claim 9,
Calculating the absolute elevation data is for calculating the absolute height data (H a) using Equation (3) below based on the reference height data (H RS) calculated with the current pressure data reference station (RSP)
Figure 112014022272082-pat00019
(3)
From here,
RSP: Reference Station Pressure (Reference Station Pressure)
CP: Current Pressure
H RS : Reference altitude data
A method of detecting the absolute altitude of a construction site operator.
제9항에 있어서,
상기 수집 저장되고, 검출되며, 산출되는 모든 데이터를 백업하는
건설현장 작업자의 절대고도 검출 방법.
10. The method of claim 9,
Back up all of the collected, stored, detected, and calculated data
A method of detecting the absolute altitude of a construction site operator.
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