KR101638042B1

KR101638042B1 - 타워 크레인 후크 자동경보장치

Info

Publication number: KR101638042B1
Application number: KR1020140079899A
Authority: KR
Inventors: 이종배; 이성희; 차홍철
Original assignee: 삼성물산(주); 차홍철
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR20160001409A

Abstract

본 발명은 타워 크레인의 후크가 승하강할 경우 경고를 하는 자동경보장치에 관한 것으로서, 타워 크레인 후크를 승하강시키는 후크활차(100) 내부에 설치되는 로프휠(101)의 일측면에 부착된 마그네틱칩(220)이 근접할 경우 마그네틱칩(220)의 자력을 감지하는 마그네틱홀센서부(110); 상기 마그네틱홀센서부(110)의 신호를 입력받아 경고음을 발생시키는 제어신호를 생성하는 중앙제어부(120);상기 중앙제어부(120)의 제어신호에 따라 경고음을 출력시키는 스피커(130); 타워 크레인 주변의 조도를 감지하는 조도감지센서부(140); 상기 조도감지센서부(140)에서 감지된 조도가 미리 설정된 값 이하의 경우 야간으로 인식하여 상기 중앙제어부(120)로 공급되는 전류을 차단하는 전류차단제어부(150); 상기 전류차단제어부(150)와 연결되어 상기 중앙제어부(120)로 전류를 공급하는 충전밧데리부(160); 및, 태양광에 의하여 발전이 이루어지고 발전된 전류를 상기 충전밧데리부(160)로 공급하는 태양전지판모듈부(170);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

타워 크레인 후크 자동경보장치{Tower Crane Hook Automatic Alarm System}

본 발명은 타워 크레인의 승하강시 이를 주변 작업자에게 경고하여 안전사고를 미연에 방지하는 타워 크레인 후크 자동경보장치에 관한 것이다.

대형 토목건설 공사 현장이나 조선소와 같은 대형 생산현장에서는 자재를 원하는 곳에 이동시키기 위하여 타워 크레인을 가동하거나, 지상에 설치된 레일을 따라 이동하는 무빙 크레인과 같은 대형 크레인을 사용하고 있다.

이러한 대형 크레인(10)의 특징은 도1에서와 같이 조종석(13)이 지면과 상당거리 떨어진 높은 곳에 위치해 운전자가 넓은 지역을 보며 자재를 원하는 곳에 이동시키는 것으로, 대형 크레인(10)의 높이에 따라 후크(21)가 상당한 높이로 승, 하강을 반복하여 자재를 이동한다.

따라서, 대형 크레인(10)을 조종하는 운전자는 지면과 조종석(13)이 멀리 떨어져 있기 때문에 지상에서 작업 중인 작업자를 제대로 확인하지 못할 수 있는데, 운전자가 작업자의 위치를 확인하지 못하고 작업자의 위치와 근접하게 후크(21)를 하강할 경우, 지상의 작업자는 하늘에서 내려오는 후크(21)를 미처 감지하지 못하기 때문에 후크(21)나, 후크(21)에 매달린 자재에 부딪쳐 다치거나 사망하는 안전사고가 발생하게 된다.

그리고 건축물의 시공이 진행되면서 점차 높아지는 건축물의 층고에 따라 타워 크레인의 마스트(12)도 더욱 높아지기 마련인데, 마스트(12)가 높아지면서 조정석(13)도 지면으로부터 높아지게 되어 운전자의 시각이 지면과는 더욱 멀리 떨어지게 되고, 공사의 진행 상황에 따라 장애물에 의해 운전자의 시각이 가려지는 사각지대가 확대될 수 있다. 이러한 경우 타워 크레인의 운전자는 지면의 상황을 명확히 파악할 수 없어서 신호수의 지시를 받거나 대강의 짐작으로 타워 크레인을 운전해야 하기 때문에, 작업 능률의 하락과 안전사고의 위험이 있다.

따라서 대한민국 공개특허 제10-2001-0044401호(발명의 명칭 : 타워 크레인의 무선 영상감시장치)와 같이 CCTV 카메라를 이용해 트롤리 하방의 영상을 운전자가 확인할 수 있도록 하는 기술 등이 제시되었으나 이러한 종래 기술은 타워 크레인의 안전한 사용을 위해 타워 크레인의 운전자에게만 영상 정보를 제공하기 때문에 타워 크레인의 작동에 따른 작업자들의 안전은 타워 크레인을 운전하는 운전자의 주의 여부에 전적으로 의존하게 된다는 한계가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 타워 크레인의 후크가 승하강하는 경우 자동적으로 경고음을 주변 작업자에게 알림으로써 안전사고를 미연에 방지함을 그 목적으로 한다.

둘째, 태양광 발전을 활용하여 경보장치에 필요한 전원을 생산함으로써 별도의 밧데리 교체 작업이 필요없는 새로운 자동경보장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

셋째, 경고음의 종류를 자유롭게 선택할 수 있는 새로운 자동경보장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

넷째, 타워 크레인 후크의 승하강이 멈추더라도 일정 시간 경고음이 지속되도록 타이머 기능이 구비된 새로운 자동경보장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

다섯째, 타워 크레인 주변의 조도를 감지하여 야간으로 판단되면 자동으로 공급되는 전류를 차단하여 밧데리의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 새로운 자동경보장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.

본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.

첫째, 타워 크레인 로프휠의 회전에 의하여 후크가 승하강하는 경우 자동적으로 경고음을 주변 작업자에게 알림으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

다시 말하면, 후크활차(100) 내부의 로프휠(rope wheel) 일측에는 자성체인마그네틱칩(220)이 부착되는데, 마그네틱홀센서부(110)는 로프휠이 회전하여 마그네틱칩(220)이 근접할 때마다 주기적으로 감지되는 신호를 중앙제어부(120)로 전송하고, 중앙제어부(120)는 마그네틱홀센서부(110)으로부터 신호가 입력되면 후크의 승하강이 이루어지는 것으로 판단하여 스피커(130)를 통하여 작업자의 주의를 환기시키게 된다.

둘째, 태양광 발전을 활용하여 경보장치에 필요한 전원을 생산함으로써 번거롭게 밧데리 교체 작업을 할 필요가 없다.

셋째, 경고음의 종류를 자유롭게 선택할 수 있다.

다시 말하면, 음향선택코드부(180)와 음향발생부(190)가 구비되어 스피커(130)를 통하여 출력될 음향의 종류를 선택할 수 있다.

넷째, 타워 크레인 후크의 승하강이 멈추더라도 일정 시간 경고음이 지속되도록 타이머 기능을 제공할 수 있다.

다시 말하면, 타이밍제어부(210)가 구비되어 경고음 지속 시간을 조절할 수 있다.

다섯째, 작업 종료시나 야간에 일일이 수동으로 전원스위치(155)를 조작하지 않아도 조도감지센서부(140)와 연결된 전류차단제어부(150)가 전원스위치(155)와 직렬 연결된 회로를 차단(OFF)하거나 연결(ON)하는 방식으로 전원공급을 자동제어할 수 있다.

도1은 타워 크레인의 전체 구조를 간략하게 도시한다.
도2는 본 발명이 적용된 타워 크레인 후크의 외형을 간략하게 도시한다.
도3은 본 발명의 주요 구성을 도시하는 블럭도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 타워 크레인의 후크가 승하강할 경우 경고를 하는 자동경보장치에 관한 것으로서 도2 및 도3에 도시된 바와 같은 구성요소로 이루어진다.

마그네틱홀센서부(110)는 타워 크레인 후크를 승하강시키는 후크활차(100) 내부에 설치되는 로프휠(101)의 움직임(회전)을 감지하는데, 후크활차(100) 내부에 설치되는 로프휠(101) 일측에는 자성체인 마그네틱칩(220)이 부착되고, 로프휠(101)의 회전에 따라 마그네틱칩(220)이 마그네틱홀센서부(110)에 근접하면 마그네틱칩(220)에서 발산하는 자력을 마그네틱센서부(110)가 감지하고, 센서제어부(115)는 마그네틱홀센서부(110)에서 감지한 신호를 중앙제어부(120)로 전달한다.

이러한 마그네틱홀센서부(110)의 작동은 중앙제어부(120)와 연결되는 센서제어부(115)에 의하여 작동이 제어되는데, 센서제어부(115)는 센서의 신호가 약할 경우 증폭 작용을 하거나 출력신호의 레벨이 낮을 경우 높여줄 수 있으며, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다.

상기한 바와 같이 마그네틱홀센서부(110)는 로프휠(101)이 회전할 때마다 마그네틱칩(220)에 발산되는 자력을 감지하게 되는데, 로프휠(101)의 회전에 의하여 후크가 승하강하는 바, 후크가 승하강할 경우 마그네틱칩(220)에서 발산되는 자력이 주기적으로 감지되어 중앙제어부(120)로 전달된다.

여기서 마그네틱홀센서부(110)를 구성하는 센서는 특정 제품으로 한정되지 않으며 현재 시중에 다양한 제품 가운데 적절한 규격의 제품을 선택하면 된다.

중앙제어부(120)는 마그네틱홀센서부(110)의 신호를 센서제어부(115)를 통하여 수신하고, 입력된 신호에 따라 제어신호를 생성하는 기능과 함께 본 발명의 전체 구성요소들의 작동을 제어하는 역할을 한다.

스피커(130)는 중앙제어부(120)의 제어신호에 따라 경고음을 출력시키는데, 도3에 도시된 바와 같이 이러한 스피커(130)와 중앙제어부(120) 사이에는 저주파엠프부(135)가 구비되고, 저주파엠프부(135)는 중앙제어부(120)와 연결되는 엠프작동제어부(136)에 의하여 조절된다.

저주파엠프부(135)는 음향발생부(190)에서 중앙제어부(120)를 통하여 입력된 신호를 스피커(130)를 작동시킬 수 있는 파워로 증폭하여 출력하는 역할을 한다.

엠프작동제어부(136)는 중앙제어부(120)로부터 입력신호가 없을 때 저주파엠프부(135)의 작동을 멈추게 하여 전류소비를 최소로 제어하는 역할을 한다.

조도감지센서부(140)는 타워 크레인 주변의 조도를 감지하는데, 조도감지센서부(140)에서 감지된 조도가 미리 설정된 값 이하의 경우 야간으로 인식하여 전류차단제어부(150)는 중앙제어부(120)로 공급되는 전류을 차단하여 경보시스템의 작동을 멈추게 된다. 따라서 타워 크레인 작업이 이루어지지 않는 야간에는 불필요한 전력 손실을 방지할 수 있다.

다시 말하면, 조도감지센서부(140)와 연결된 전류차단제어부(150)는 전원스위치(155)가 연결(ON)된 상태에서도 전원스위치(155)와 직렬 연결된 회로를 차단(OFF)하여 충전밧데리부(160)에서 중앙제어부(120)로 공급되는 전원이 차단할 수 있고, 조도가 미리 설정된 값을 초과할 경우에는 주간으로 인식하고 차단된 회로를 다시 연결(ON)하여 전류를 다시 공급할 수 있다.

충전밧데리부(160)는 전류차단제어부(150)와 연결되어 중앙제어부(120)로 전류를 공급하는 역할을 하는데, 이러한 충전밧데리부(160)는 태양광에 의하여 발전이 이루어지는 태양전지판모듈부(170)와 연결되어 태양전지판모듈부(170)에서 발전된 전류를 공급받는다.

음향선택코드부(180)는 중앙제어부(120)와 연결되며 경고음의 종류를 선택하는 역할을 한다.

다시 말하면, 음향선택코드부(180)는 중앙제어부(120)에서 입력되는 신호에 따라 음향발생부(190)에 미리 녹취되어 코드별로 저장된 음성이나 경보소리를 선택할 수 있는 코드신호를 출력한다.

음향발생부(190)는 음향선택코드부(180)에서 입력되는 코드신호에 해당하는 경고음을 선택적으로 출력한다.

중앙제어부(120)는 마그네틱홀센서부(110)로부터 신호가 수신되면 음향발생부(190)에서 발생되는 음향이 스피커(130)를 통하여 경고음으로 출력되도록 제어한다.

타이밍제어부(210)는 중앙제어부(120)와 연결되며 마그네틱홀센서부(110)로부터 수신되는 신호가 끊어진 후 스피커(130)를 통하여 출력되던 경고음이 자동으로 멈추기 전까지의 시간을 조절하는 타이머 역할을 한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경,공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

100:후크활차
101:로프휠(rope wheel)
110:마그네틱홀센서부
115:센서제어부
120:중앙제어부
130;스피커
135:저주파엠프부
136:엠프작동제어부
140:조도감지센서부
150:전류차단제어부
155:전원스위치
160:충전밧데리부
170:태양전지판모듈부
180:음향선택코드부
190:음향발생부
210:타이밍제어부
220:마그네틱칩

Claims

타워 크레인의 후크가 승하강할 경우 경고를 하는 자동경보장치에 관한 것으로서,
타워 크레인 후크를 승하강시키는 후크활차(100) 내부에 설치되는 로프휠(101)의 일측면에 부착된 마그네틱칩(220)이 근접할 경우 마그네틱칩(220)의 자력을 감지하는 마그네틱홀센서부(110);
상기 마그네틱홀센서부(110)의 신호를 입력받아 경고음을 발생시키는 제어신호를 생성하는 중앙제어부(120);
상기 중앙제어부(120)의 제어신호에 따라 경고음을 출력시키는 스피커(130);
타워 크레인 주변의 조도를 감지하는 조도감지센서부(140);
상기 조도감지센서부(140)와 연결되어 상기 조도감지센서부(140)에서 감지된 조도에 따라 상기 중앙제어부(120)로 공급되는 전류를 제어하는 전류차단제어부(150);
상기 전류차단제어부(150)와 연결되어 상기 중앙제어부(120)로 전류를 공급하는 충전밧데리부(160);
태양광에 의하여 발전이 이루어지고 발전된 전류를 상기 충전밧데리부(160)로 공급하는 태양전지판모듈부(170); 및,
상기 전류차단제어부(150)와 상기 충전밧데리부(160) 사이에 설치되어 상기 충전밧데리부(160)에서 상기 전류차단제어부(150)로 공급되는 전류를 차단하거나 연결하는 전원스위치(155);
를 포함하여 구성되고,
상기 전류차단제어부(150)는,
상기 전원스위치(155)가 연결된 상태에서 상기 조도감지센서부(140)가 감지한 조도가 미리 설정된 값 이하인 경우 야간으로 인식하여 상기 중앙제어부(120)로 공급되는 전류을 차단하고, 상기 조도감지센서부(140)가 감지한 조도가 미리 설정된 값을 초과하는 경우 주간으로 인식하여 상기 중앙제어부(120)로 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 후크 자동경보장치.
제1항에서,
상기 중앙제어부(120)와 연결되며 경고음의 종류를 선택하는 음향선택코드부(180); 및,
상기 음향선택코드부(180)의 선택에 따라 미리 설정된 음향을 발생시키는 음향발생부(190);
가 더 포함되고,
상기 중앙제어부(120)는 상기 마그네틱홀센서부(110)로부터 신호가 수신되면 상기 음향발생부(190)에서 발생되는 음향이 상기 스피커(130)를 통하여 경고음으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 후크 자동경보장치.
제2항에서,
상기 중앙제어부(120)와 연결되며 상기 마그네틱홀센서부(110)로부터 수신되는 신호가 끊어진 후 상기 스피커(130)를 통하여 출력되던 경고음이 자동으로 멈추기 전까지의 시간을 조절하는 타이밍제어부(210);
가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 후크 자동경보장치.
제1항 내지 제3항 가운데 어느 한 항에서,
상기 마그네틱칩(220)에서 발산되는 자력을 감지하는 마그네틱홀센서부(110)출력 신호를 상기 중앙제어부(120)로 전달하는 센서제어부(115);
가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 후크 자동경보장치.