KR101860819B1

KR101860819B1 - 타워크레인용 기상정보 제공시스템

Info

Publication number: KR101860819B1
Application number: KR1020170160061A
Authority: KR
Inventors: 김형세; 김준규
Original assignee: 주식회사 두레텍
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-05-25
Also published as: KR20180005639A

Abstract

본 발명은 타워크레인용 기상정보 제공시스템에 관한 것으로, 타워크레인의 상부에 설치되어 수평 설치상태를 유지하는 자동평형장치(10)와; 자동평형장치(10)에 설치되어 풍속과 풍향 정보를 포함하는 기상정보를 측정하는 기상관측기(20)와; 기상관측기(20)에서 측정된 기상정보를 무선통신을 통해 실시간으로 수신하여 데이터베이스 형태로 저장 및 관리하는 제어장치(30) 및; 응용 프로그램에 의해 제어장치(30)에 저장된 기상정보를 무선통신읕 통해 수신하여 디스플레이하는 휴대용 단말기(40);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 기상관측기가 수평으로 설치된 상태를 그대로 유지하면서 기상정보를 획득하기 때문에 더욱 정확한 기상정보를 획득할 수 있고, 또한 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있다.

Description

타워크레인용 기상정보 제공시스템{Weather Information Providing System for Tower Crane}

본 발명은 타워크레인용 기상정보 제공시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타워크레인의 상부에 기상관측기를 설치하고, 이 기상관측기를 통해 더욱 정확한 기상정보를 획득하여 사용자에게 실시간으로 전송함으로써 사용자가 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있도록 하는 타워크레인용 기상정보 제공시스템에 관한 것이다.

일반적으로 백화점이나 아파트와 같은 고층 건물을 건축할 때에는 무거운 자재 등을 쉽게 운반할 수 있도록 타워크레인을 설치하여 사용하고 있으며, 이러한 타워크레인은 풍속이 일정 속도 이상의 강풍이 부는 경우 안전을 이유로 그 운전을 제한하고 있으며, 이에 따라 타워크레인의 상부에는 풍속과 풍향 등을 검출할 수 있도록 풍속계와 풍향계가 설치되며, 이들은 각각 타워크레인 경보시스템 등과 연동 운용되고 있다.

타워크레인의 풍속 경보시스템에 대한 예로서 등록특허공보 제0342461호에 개시된 '타워크레인의 풍속 경보시스템'을 들 수 있는데, 이 특허문헌의 풍속 경보시스템은 타워크레인의 일부분에 부착되어 바람의 속도를 검출하기 위한 속도검출부와, 속도검출부로부터 발생되는 풍속에 상응하는 신호를 입력받아 초당 풍속으로 변환시키는 속도변환부와, 속도변환부에 의한 초당속도를 표시하기 위한 속도표시부와, 속도변환부에 의하여 변환된 속도데이터를 변조하기 위한 변조부와, 변조부로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 증폭부와, 증폭부로부터 출력된 신호를 안테나를 통하여 무선으로 전송하기 위한 송신부와, 송신부로부터 전송된 신호를 수신하기 위한 수신부와, 수신부에 의하여 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭부와, 증폭부로부터 출력된 신호를 복조하기 위한 복조부와, 복조부를 통해 입력되는 풍속데이터에 기초하여 풍속을 표시하기 위한 풍속표시부로 이루어진 것이다.

그러나 상기의 풍속 경보시스템은 타워크레인 운전 과정에서 발생하는 이송 물체의 하중에 의한 타워크레인의 변형이나 타원크레인의 운전 중 발생하는 진동 등의 영향을 직접 받게 되고, 이 때문에 풍속 경보시스템의 설치 상태 등이 바뀌면서 이를 통해 검출된 풍향 등의 기상정보가 정확하지 않게 되며, 또한 풍속 경보시스템에서 관측된 풍속 및 풍향 정보는 해당 풍속경보시스템이 설치된 타워크레인에 정보를 제공하기 때문에 타워크레인을 안전하게 운전하기 위해서는 타워크레인마다 풍속 경보시스템을 별도로 설치하여야 하는 문제가 있다.

또한 풍속 경보시스템에서 관측된 기상정보만 사용자에게 제공하기 때문에 사용자가 풍향과 타워크레인의 현재 설치방향 등에 관한 정보를 알기 어렵고, 이 때문에 강풍 시 등에 신속하게 타워크레인의 설치 방향을 조절할 필요가 있음에도 이에 신속하게 대처하지 못한다는 문제도 있다.

따라서 더욱 정확한 기상정보를 획득하여 사용자에게 실시간으로 전송함으로써 사용자가 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있으며, 또한 타워크레인에서 측정된 기상정보를 주위의 일정 반경 내의 타워크레인과 공유할 수 있는 타워크레인용 기상정보 제공시스템의 개발이 요구된다.

KR

10-0342461

B1

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10-0622216

B1

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10-2007-0099815

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10-2008-0084094

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10-2014-0132602

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20-0389689

Y1

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 타워크레인 기상정보 제공시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 현재의 타워크레인 설치방향과 기상정보를 사용자에게 실시간으로 제공함으로써 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있도록 하는 타워크레인용 기상정보 제공시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 타워크레인용 기상정보 제공시스템을, 타워크레인의 상부에 설치되어 수평 설치상태를 유지하는 자동평형장치와; 자동평형장치에 설치되어 풍속과 풍향 정보를 포함하는 기상정보를 측정하는 기상관측기와; 기상관측기에서 측정된 기상정보를 무선통신을 통해 실시간으로 수신하여 데이터베이스 형태로 저장 및 관리하는 제어장치 및; 응용 프로그램에 의해 제어장치에 저장된 기상정보를 무선통신읕 통해 수신하여 디스플레이하는 휴대용 단말기;로 구성하는 것에 의해 달성된다.

그리고 본 발명은 자동평형장치가 타워크레인에 고정되는 베이스프레임과; 베이스프레임에 수평방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 구동모듈과; 구동모듈의 상부에 설치되어 복수 개의 구동모듈을 베이스프레임에 고정시키며 중앙에는 수직의 관통공이 형성된 고정프레임과; 관통공에 설치되며, 일단에 볼부재가 구비된 센터축과; 센터축의 상부에 결합된 데크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여 본 발명은 자동평형장치의 수평 설치상태가 복수 개의 구동모듈의 동작에 의해 테크의 설치각도가 조절됨으로써 유지되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한 본 발명은 복수 개의 구동모듈이 각각 서보모터와; 서보모터의 회전축에 설치되는 링크와; 하단은 링크의 일단에 연결되고, 상단은 데크의 저면에 결합되는 연결로드를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 기상관측기가 자동평형장치의 상부에 설치되고, 내측에는 지자기 센서와 온습도 센서가 구비되는 베이스프레임과; 베이스프레임의 상부에 설치되는 통풍가이드와; 통풍가이드의 내측에 설치되는 풍속검출유닛과; 통풍가이드의 상부에 설치되는 풍향검출유닛과; 풍향검출유닛의 상부에 설치되는 자외선센서를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

더욱이 본 발명은 풍향검출유닛에 마그네틱 센서가 구비되어 풍향을 검출하고, 지자기 센서는 타워크레인의 설치방향정보를 검출하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더하여 본 발명은 휴대용 단말기의 디스플레이에 기상정보와 함께 풍향 보정정보에 의해 보정된 풍향정보가 출력되고, 풍향 보정정보는 마그네틱 센서에 의해 검출된 풍향에서 지자기 센서에 의해 검출된 설치방향정보를 뺀 값으로 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기상관측기가 평형장치에 의해 자동으로 수평방향으로의 평형이 유지되기 때문에 기상관측기를 통해 풍향과 풍속 등의 기상정보가 더욱 정확하게 관측된다.

또한 본 발명은 사용자의 휴대용 단말기를 통해 기상정보에 더하여 타워크레인의 방향정보가 및 풍향 보정정보가 함께 제공되며, 이에 의해 사용자가 강풍 등의 위급 시 타워크레인의 방향을 풍향에 맞추어 신속하게 변경할 수 있고, 그 결과 강풍 등에도 타워크레인을 안전이 담보된다.

아울러 본 발명은 타워크레인마다 한 개씩의 기상관측기를 설치하지 않더라도 무선통신망을 이용함으로써 타워크레인을 기준으로 일정 반경 내에 위치하는 다른 타워크레인의 운전자에게도 유용한 기상정보를 동시에 제공할 수 있다.

이에 더하여 본 발명은 풍향 보정정보를 이용하여 검출된 바람의 방향을 보정함으로써 실제의 풍향을 정확히 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타워크레인용 기상정보 제공시스템의 구성예를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자동평형장치와 기상관측기의 예를 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동평형장치의 예를 보인 사시도,
도 4는 도 3의 분리 사시도,
도 5는 도 3의 단면도,
도 6(a, b)은 본 발명에 따른 자동평형장치 중, 구동모듈의 예를 보인 사시도 및 측면도,
도 7(a, b)은 본 발명에 따른 자동평형장치 중, 구동모듈의 동작을 보인 사용 상태도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 자동평형장치의 사용예를 보인 사용 상태도,
도 10은 본 발명에 따른 기상관측기의 예를 보인 사시도,
도 11은 도 10의 분리 사시도,
도 12는 도 10의 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 풍속검출유닛의 예를 보인 분리 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 풍속검출유닛의 저면을 보인 저면 사시도,
도 15는 휴대용 단말기에 기상정보를 디스플레이한 예를 보인 정면도이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 사용자에게 타워크레인의 현재 설치방향과 기상정보를 실시간으로 제공하고, 이 기상정보에 기초하여 사용자가 타워크레인을 운전할 수 있도록 함으로써 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있도록 하는 타워크레인용 기상정보 제공시스템에 관한 것으로, 본 발명의 타워크레인용 기상정보 제공시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 자동평형장치(10), 기상관측기(20), 제어장치(30) 및 휴대용 단말기(40)를 포함한다.

타워크레인의 상부에는 자동평형장치(10)가 설치되며, 이 자동평형장치(10)에 의해 후술하는 기상관측기(20)가 타워크레인의 운전과 바람 등의 영향에도 안정적으로 수평으로 설치된 상태를 유지하면서 풍속과 풍향 등의 기상정보 및 타워크레인의 방향 정보 등이 정확하게 측정되어 전송된다.

상기와 같은 기능을 하는 본 발명의 자동평형장치(10)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 타워크레인에 고정되는 베이스프레임(11)과, 베이스프레임(11)에 수평방향으로 서로 일정 간격을 두고 방사상으로 설치되는 복수 개의 구동모듈(12)과, 구동모듈(12)의 상부에 설치되어 구동모듈(12)을 베이스프레임(11)에 고정시키며 중앙에 관통공(13A)이 형성된 고정프레임(13)과, 고정프레임(13)의 중앙에 형성된 관통공(13A)을 통해 수직방향으로 설치되며 일단에 구 형상의 볼부재(14A)가 구비된 센터축(14)과, 센터축(14)의 상부에 결합되면서 복수 개의 구동모듈(12)의 동작에 의해 설치각도가 조절되는 데크(15) 및 베이스프레임(11)의 일측에 설치되어 기상관측기(20)에서 측정된 기상정보를 무선인터넷통신에 의해 제어장치(30)로 전송하는 무선통신모듈(16)을 포함한다.

그리고 본 발명은 데크(15)의 상부에는 후술하는 기상관측기(20)를 설치하기 위한 설치브래킷(15')이 더 설치되며, 이 설치브래킷(15') 또는 데크(15)에는 각각 이들의 수평이 유지되고 있는지 여부를 검출하는 센서(도시하지 않음)가 설치된다.

또한 복수 개(3개)의 구동모듈(12)이 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이 방사상으로 일정 간격을 두고 설치되며, 각각의 구동모듈(12)은 서보모터(12A)와, 서보모터(12A)의 회전축에 설치되는 링크(12B)와, 하단은 링크(12B)의 일단에 연결되고 타단은 데크(15)의 저면에 결합되는 연결로드(12C)로 이루어진다.

그리고 연결로드(12C)의 상부에는 데크(15)의 저면과 결합되기 위한 볼트(B)와 너트(N)가 결합된다.

상기와 같은 구조에 의해 자동평형장치(10)의 설치브래킷(15') 또는 데크(15)에 설치된 센서로부터 수평이 유지되고 있는지 여부가 검출되며, 만역 수평이 유지되고 있지 않는 것으로 검출되면 이 신호에 의해 도 7(a, b)에 도시된 바와 같이 서보모터(12A)에 제어신호가 제어기(도시하지 않음)의 제어에 의해 자동으로 인가되면서 서보모터(12A)의 회전축이 회전되며, 이 회전축의 회전에 의해 회전축에 설치된 링크(12B)도 함께 회전되면서 링크(12B)의 일단에 연결된 연결로드(12C)의 상단 부분이 승강된다.

상기와 같은 3개의 구동모듈(12)에 구비된 연결로드(12C)의 승강 동작에 의해 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 데크(15)와 설치브래킷(15')의 설치 각도가 적절히 변경되며, 이에 의해 설치브래킷(15')에 설치된 기상관측기(20)가 수평으로 설치된 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고 무선통신모듈(16)에 의해 기상관측기(20)에서 실시간으로 관측된 풍속, 풍향, 자외선지수, 온도 및 습도 등의 기상정보는 무선인터넷통신망(Wi-Fi)을 통해 후술하는 제어장치(30)로 전송된다.

자동평형장치(10)의 상부에는 기상관측기(20)가 설치되며, 이 기상관측기(20)는 타워크레인의 안전에 위협이 될 수 있는 강풍 등의 기상정보를 사용자에게 안내하기 위해 풍속, 풍향, 자외선지수, 온도 및 습도 등의 기상정보를 관측한다.

상기와 같은 기상관측기(20)의 구조는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 자동평형장치(10)의 상부에 고정 설치되면서 내측에 자북 방향을 검출하는 지자기 센서(21A)와 온도 및 습도를 검출하는 온습도 센서(21B)가 구비된 베이스프레임(21)과, 베이스프레임(21)의 상부에 설치되는 통풍가이드(22)와, 통풍가이드(22)의 내측에 설치되는 풍속검출유닛(23)과, 바람에 의해 회전됨으로써 풍향을 검출하는 풍향검출유닛(24)과, 풍향검출유닛(24)의 상부에 설치되어 자외선지수를 검출하는 자외선센서(25)를 포함한다.

그리고 풍속검출유닛(23)은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 서로 상하 대칭을 이루도록 조립되어 측면 둘레가 개방되면서 내부에 설치공간이 형성되는 상, 하부하우징(23A, 23B)과, 상, 하부하우징(23A, 23B) 사이에 설치되면서 바람에 의회 회전 동작되는 회전체(23C) 및 상, 하부하우징(23A, 23B)에 발광부와 수광부가 서로 대향하도록 설치되어 회전체(23C)의 회전속도를 검출하는 포토 센서(23D)를 포함하며, 이를 위해 하부하우징(23B)과 회전체(23C)에는 각각 관통공(23B', H)이 형성된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 풍속검출유닛(23)은 도 11에 도시된 바와 같이 통풍가이드(22)의 내측에 상하로 2개의 풍속검출유닛(23)이 설치되고, 이들 2개의 풍속검출유닛(23) 각각에 설치된 포토 센서(23D)에 의해 2개의 풍속 정보가 검출되며, 이때 2개의 풍속 정보 중 보수적 접근을 위해 더 빠른 풍속을 가지는 정보가 사용되며, 이에 의해 타워크레인의 안전이 더욱 확보될 수 있다.

또한 풍향검출유닛(24)은 도 11에 도시된 바와 같이 각각 원판 형상으로 이루어지고 상하로 일정 간격을 두고 설치되는 상, 하판(24A, 24B)과, 상, 하판(24A, 24B) 사이에 바람에 의해 회전되도록 직사각 형상의 판으로 이루어진 풍향판(24C)과, 풍향판(24C)의 상부에 설치되면서 N극과 S극이 풍향판(24C)의 긴 변의 설치방향에 평행하도록 설치되는 영구자석(M)과, 상판(24A)의 상면 또는 저면에 설치되어 영구자석(M)의 방향을 이용하여 정북 방향을 검출하는 마그네틱 센서(S)를 포함한다.

상기와 같은 풍향검출유닛(24)의 구조에 의해 풍향판(24C)이 바람이 부는 방향을 따라 회전되면서 실시간으로 풍향을 기계적으로 나타내면, 마그네틱 센서(S)는 풍향판(24C)의 상부에 설치된 영구자석(M)의 전극(N극, S극)이 놓인 위치에 따라 마그네틱 센서(S)로부터 전기적 신호가 발생되면서 풍향 정보가 획득된다.

그리고 풍향검출유닛(24)의 상부에 설치되는 자외선센서(25)와, 베이스프레임(21)에 설치되는 지자기 센서(21A) 및 온습도 센서(21B)를 통해 각각 자외선지수, 자북 방향 정보, 온도 및 습도 정보가 획득되며, 이들 정보는 자동평형장치(10)의 무선통신모듈(16)을 통해 후술하는 제어장치(30)로 전송된다.

타워크레인이 설치된 건설 현상의 관리사무소 등에는 타워크레인의 상부에 설치된 기상관측기(20)로부터 수신된 기상정보를 분류하여 저장하고, 이와 더불어 이들 정보를 타워크레인의 사용자가 소지한 휴대용 단말기(40)에 실시간으로 전송할 수 있도록 PC 등으로 이루어진 제어장치(30)가 구비되며, 이 제어장치(30)에는 기상정보를 실시간으로 수신하여 날짜와 시간에 따라 데이터베이스 형태로 가공할 수 있도록 관리 프로그램이 저장되어 운용된다.

그리고 상기와 같은 관리 프로그램에는 이 관리 프로그램에 의해 관리되는 기상정보를 자동으로 암호화하여 유지하고, 이와 더불어 권한이 없는 자가 제어장치(30)에 저장된 데이터를 임의로 열람하거나 수정하지 못하도록 보호(접근 제한, 블랙박스 방식 등)하는 기능이 포함된다.

한편, 위에서는 무선통신모듈(16)을 통해 기상관측기(20)에서 측정된 기상정보가 제어장치(30)로 전송된 다음, 사용자의 휴대용 단말기(40)로 전송되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 무선통신모듈(16)에서 제어장치(30)와 사용자의 휴대용 단말기(40)로 기상정보를 동시에 전송하는 것으로 실시될 수 있으며, 이 경우 자동평형장치(10)와 기상관측기(20)가 설치된 타워크레인을 기준으로 반경 100 ~ 150M 이내에 있는 복수 개의 휴대용 단말기(40)로 동시에 전송함으로서 기상관측기(20)가 설치되지 않은 다른 타워크레인에서도 유용한 기상 정보를 공유하여 타워크레인을 안전하게 운전할 수 있다.

무선통신모듈(16) 또는 제어장치(30)로부터 기상정보를 수신하여 디스플레이 상에 풍속, 풍향, 자외선지수, 온도 및 습도 등의 기상정보를 안내할 수 있도록 휴대용 단말기(40)가 구비되며, 이러한 휴대용 단말기(40)는 스마트폰, 스마트패드, 태블릿 PC 중에서 선택된 어느 하나의 장치에 관련 응용 프로그램(앱, App.)에 의해 동작되면서 기상정보를 디스플레이 및 안내한다.

그리고 상기와 같은 휴대용 단말기(40)의 디스플레이에는 도 13에 도시된 바와 같이 방위각이 안내용으로 출력되면서 훅(hook)이 설치된 붐의 현재의 방향정보와 같은 타워크레인의 설치방향정보(41)가 함께 나타나고, 이와 동시에 풍향 보정정보(42)가 이 방위각 상에 표시됨으로써 사용자는 휴대용 단말기(40)의 타워크레인 설치방향정보(41)와 풍향 보정정보(42)를 이용하여 필요한 경우 타워크레인의 설치위치를 안전한 방향으로 쉽게 조절할 수 있다.

휴대용 단말기(40)의 디스플레이에 기상정보와 함께 출력되는 타워크레인의 설치방향정보(41)는 베이스프레임(21)에 설치된 지자기 센서(21A)에 의해 검출되고, 그 출력값은 타워크레인의 훅이 부착된 붐이 자북 방향을 기준으로 회전된 양만큼의 각도가 된다.

그리고 타워 크레인의 당초의 설치방향이 바람이나 운전 등에 의해 변하게 되고, 이 경우 마그네틱 센서(S)로부터 검출되는 풍향은 실제의 풍향과 사실과 다르게 되며, 따라서 본 발명에서는 풍향 보정정보(42)를 이용하여 검출된 바람의 방향을 보정함으로써 실제의 풍향을 정확히 검출하는데, 이를 위해 풍향 보정정보(42)는 마그네틱 센서(S)에 의해 검출된 풍향(각도)에서 지자기 센서(21A)에 의해 검출된 타워크레인의 설치방향정보(41)를 뺀 값이 된다.

그리고 상기와 같이 풍향검출유닛(24)과 베이스프레임(21)에 각각 마그네틱 센서(S)와 지자기 센서(21A)를 각각 설치하여 사용할 때에는 자북이 영점이 되도록 설정된다.

*또한 휴대용 단말기(40)는 단계별로 설정된 풍속 이상의 강풍이 부는 경우 알람(경보)을 발생하여 사용자에게 위험을 안내하는데, 이때 알람의 발생 주기는 바람이 부는 방향(풍향)과 타워크레인의 설치방향정보(41) 간의 값(각도) 차이가 90°에 가까울수록 짧게 함으로써 타워크레인의 설치방향을 더욱 신속하게 전환할 수 있도록 안내하는 것이 바람직하며, 이러한 경보가 발생하는 경우 경보를 전후하여 일정 시간(±3분) 동안의 타워크레인의 운행정보는 자동적으로 저장 관리된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 구동모듈에 의해 설치브래킷에 설치된 기상관측기가 수평으로 설치된 상태를 그대로 유지하면서 기상정보를 획득하기 때문에 더욱 정확한 기상정보를 획득할 수 있으며, 또한 현재의 타워크레인의 설치방향과 기상정보를 사용자에게 실시간으로 제공함으로써 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있다.

10: 자동평형장치 11: 베이스프레임
12: 구동모듈 12A: 서보모터
12B: 링크 12C: 연결로드
13: 고정프레임 13A: 관통공
14: 센터축 14A: 볼부재
15: 데크 16: 무선통신모듈
20: 기상관측기 21: 베이스플레이트
21A: 지자기 센서 21B: 온습도 센서
22: 통풍가이드 23: 풍속검출유닛
23A: 상부하우징 23B: 하부하우징
23B': 관통공 23C: 회전체
23D: 포토 센서 24: 풍향검출유닛
24A: 상판 24B: 하판
24C: 풍향판 25: 자외선센서
30: 제어장치 40: 휴대용 단말기
41: 설치방향정보 42: 풍향 보정정보
B: 볼트 H: 관통공
M: 영구자석 N: 너트
S: 마그네틱 센서

Claims

타워크레인 상의 풍속과 풍향 정보가 포함된 기상정보를 측정하고, 상기 측정된 기상정보에 기초하여 운전함으로써 타워크레인을 더욱 안전하게 운전할 수 있도록 하는 타워크레인용 기상정보 제공시스템에 있어서,
상기 타워크레인의 상부에 설치되어 수평 설치상태를 유지하는 자동평형장치(10);
상기 자동평형장치(10)의 상부에 설치되어 풍속과 풍향 정보를 포함하는 기상정보를 측정하는 기상관측기(20);
상기 기상관측기(20)에서 측정된 기상정보를 무선통신을 통해 실시간으로 수신하여 데이터베이스 형태로 저장 및 관리하는 제어장치(30);
를 포함하고,
상기 자동평형장치(10)는,
상기 타워크레인에 고정되는 베이스프레임(11);
상기 베이스프레임(11)에 수평방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 구동모듈(12);
상기 구동모듈(12)의 타단이 결합되는 데크(15);
상기 데크(15)에 설치되어 상기 데크(15)의 수평이 유지되는지 여부를 검출하는 센서;
상기 복수 개의 구동모듈(12)을 상기 베이스프레임(11)에 고정시키며 중앙에 수직의 관통공(13A)이 형성된 고정프레임(13);
상기 관통공(13A)에 설치되며, 일단에 볼부재(14A)가 구비된 센터축(14);
을 포함하고,
상기 데크(15)는 상기 센터축(14)의 상부에 결합되고,
상기 구동모듈(12)은, 서보모터(12A)와, 상기 서보모터(12A)의 회전축에 설치되는 링크(12B)와, 일단은 상기 링크(12B)에 연결되고 타단은 상기 데크(15)의 저면에 결합되는 연결로드(12C)를 포함하고,
상기 센서에 의해 상기 데크(15)의 수평이 유지되지 않는 것으로 검출되면, 상기 구동모듈(12)이 작동되어 상기 데크(15) 및 상기 데크(15)의 상부에 위치되는 기상관측기(20)의 수평을 유지할 수 있고,
상기 기상관측기(20)는 지자기 센서(21A)와 온습도 센서(21B)가 구비되는 베이스프레임(21); 상기 베이스프레임(21)의 상부에 설치되는 통풍가이드(22); 상기 통풍가이드(22)의 내측에 설치되는 풍속검출유닛(23); 상기 통풍가이드(22)의 상부에 설치되는 풍향검출유닛(24); 상기 풍향검출유닛(24)의 상부에 설치되는 자외선센서(25); 를 포함하고,
상기 풍향검출유닛(24)은 각각 원판 형상으로 이루어지고 상하로 일정 간격을 두고 설치되는 상, 하판(24A, 24B); 상기 상, 하판(24A, 24B) 사이에 바람에 의해 회전되도록 직사각 형상의 판으로 이루어진 풍향판(24C); 상기 풍향판(24C)의 상부에 설치되면서 N극과 S극이 상기 풍향판(24C)의 긴 변의 설치방향에 평행하도록 설치되는 영구자석(M); 상기 상판(24A)의 상면 또는 저면에 설치되어 상기 영구자석(M)의 방향을 이용하여 정북 방향을 검출하는 마그네틱 센서(S)를 포함하고,
상기 풍속검출유닛(23)은 서로 상하 대칭을 이루도록 조립되어 측면 둘레가 개방되면서 내부에 설치공간이 형성되는 상, 하부하우징(23A, 23B)과, 상기 상, 하부하우징(23A, 23B) 사이에 설치되면서 바람에 의해 회전 동작되는 회전체(23C) 및 상기 회전체(23C)의 회전속도를 검출하는 포토 센서(23D)를 포함하고,
상기 풍속검출유닛(23)은 상기 통풍가이드(22)의 내측에 상하로 2개가 설치되고, 상기 포토 센서(23D)는 상기 2개의 풍속검출유닛(23) 각각에 설치되어 2개의 풍속 정보가 검출되며, 상기 포토 센서(23D)에 의해 검출된 상기 2개의 풍속 정보 중 더 빠른 풍속을 가지는 정보가 사용되는 타워크레인용 기상정보 제공시스템.
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청구항 1에 있어서,
응용 프로그램에 의해 상기 제어장치(30)의 기상정보를 무선통신을 통해 수신하여 디스플레이하는 휴대용 단말기(40);
를 더 포함하고,
상기 휴대용 단말기(40)는 단계별로 설정된 풍속 이상의 강풍이 불면 알람을 발생하고, 강풍의 풍향과 타워크레인의 설치방향정보(41)는 서로 평행하지 않으며, 강풍의 풍향과 타워크레인의 설치방향정보(41)가 서로 직각에 가까울수록 알람 발생 주기를 짧게 하며, 알람이 발생한 시간을 기준으로 전후 일정 시간동안 타워크레인 운행정보를 암호화하여 저장한 다음, 보관하는 타워크레인용 기상정보 제공시스템.
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청구항 1에 있어서,
응용 프로그램에 의해 상기 제어장치(30)의 기상정보를 무선통신을 통해 수신하여 디스플레이하는 휴대용 단말기(40);
를 더 포함하고,
상기 휴대용 단말기(40)의 디스플레이에는 상기 기상정보와 함께 풍향 보정정보(42)에 의해 보정된 풍향정보가 출력되고, 상기 풍향 보정정보(42)는 상기 마그네틱 센서(S)에 의해 검출된 풍향에서 상기 지자기 센서(21A)에 의해 검출된 설치방향정보(41)를 뺀 값으로 이루어지는 타워크레인용 기상정보 제공시스템.