KR101878202B1 - 안벽공정 모니터링 시스템 - Google Patents

안벽공정 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진수 후 진행되는 안벽공정에 있어서 인원관리 및 환경을 관리하기 위한 안벽공적 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 안벽에 계류된 호선의 출입구에 설치되어 상기 출입구를 통해 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 호선출입제어장치; 안벽에 계류된 호선과 타호선을 연결하는 브릿지에 설치되어 상기 브릿지를 통해 타호선으로 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 브릿지출입제어장치; 상기 호선의 작업구역의 출입구에 설치되어 상기 작업구역을 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 구역출입제어장치; 상기 구역출입제어장치에 연결되어 구성되고 상기 작업구역에 오염도를 측정하여 오염도가 기준치를 초과하거나 기준치에 미달하는 경우 알람을 발생시키며, 알람이 발생한 경우 상기 구역출입제어장치로 감지된 감지정보를 전송하는 환경탐지장치; 상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치와 통신하여 상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치로부터 인원정보 및 감지정보를 수신하여 표시하고 안벽관리정보를 생성시키는 중앙관제장치; 및 상기 중앙관제장치로부터 안벽관리정보를 수신하여 안벽관리정보를 표시하고 안벽관리정보에 포함된 알람을 발생시키는 어플리케이션이 설치된 단말기;를 포함하여 구성되어 안벽공정으로 인한 작업을 표준화하고 안전하게 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

안벽공정 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM IN SHIPYARD}
본 발명은 안벽공정 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진수 후 진행되는 안벽공정에 있어서 인원관리 및 환경을 관리하기 위한 안벽공적 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 조선소에 따라 드라이독(Dry Dock) 또는 선대(building berth)에서 탑재 작업이 수행된다. 탑재 작업이 완료되면 드라이독의 경우는 물을 채우고 독게이트(Dock Gate)를 개방하여 선박을 진수시킨다. 선대의 경우 프로팅독(Floating Dock)를 이용하여 진수 작업을 수행한다. 선대에서 탑재 완료된 선박을 프로팅독으로 레일(Rail) 또는 모듈트렌스포터(Module Transporter)를 이용하여 이동시킨 후 프로팅독을 적절한 수역으로 이동시켜 진수 작업을 수행하게 된다.
도 1은 일반적인 안벽을 포함하는 조선의 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 진수된 선박은 안벽(10)으로 이동 접안하여 의장 등 후행 공정을 수행하게 된다. 도 1에서 볼 수 있듯이 안벽(10)에는 조선소의 생산 공정과 안벽(10) 용량에 따라 이중 또는 삼중 계류까지도 발생할 수 있다. 안벽(10)에 계류된 선박은 서비스 타워 또는 브릿지에 의해 육상과 연결되어 작업 인원의 통행이 가능하다. 안벽공정을 위하여 투입되는 작업인원들은 서비스 타워등을 통해 육상에서 선박으로 승선한 후 작업이 이루어지는 공간별로 Door, Manhole 등을 통하여 해당 구역으로 이동하여 작업을 수행하게 된다.
이와 같은 안벽(10)에서 수행되는 안벽공정에 있어서, 해양 플랜트 물량의 증가에 따라 주요 조선소들의 작업장에서는 안전 및 환경에 대한 각종 요구 사항이 강화되고 있다. 조선소의 안벽공정에 있어서서의 작업 환경은 옥외작업장이 많아 실제 작업이 수행되는 곳과 작업을 관리하는 공간이 분리되어 있고 대형 강구조물을 주로 생산하고 있어 작업 현장의 정보 수집이 어렵고 정보의 정합성이 낮다. 이로 인해 시수(柴水), 인력, 장비, 품질, 안전 등의 관리에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 대응하기 위하여 주요 조선사를 중심으로 IT(Information Technology) 기술을 접목하여 공정을 모니터링하고 작업 환경을 감지하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
대표적으로 현대중공업은 조선소 작업장의 생산성 향상 및 작업 환경 개선을 위해 WiBro(wireless broadband internet) 등 무선통신과 전자태그를 이용하는 '디지털 조선 야드 기술'을 개발하였으며 시범 적용 중이다. 선박 건조를 위해 작업장에 흩어진 수백 톤의 대형 블록 구조물들의 위치를 RFID(radio frequency identification)로 실시간 모니터링 함으로써 작업 공정상의 위치 파악과 운반을 최적화 할 수 있도록 하였고 조선소에 WiBro 인프라를 구축하고 작업자간 협업이 가능하도록 그룹통신 시스템과 멀티미디어 통합단말기를 개발하여 작업에 활용함으로써 생산성 향상을 추구하고 있다.
그러나 전술한 종래 기술은 주로 선박의 안벽공정에 있어서의 순서 및 안벽(10)에 선박들을 배치하는 공정에 대하여 다루고 있어 세부적인 사항에 대해서는 다뤄지고 있지 않고 있다는 문제점이 있다.
또한, 전술한 종래 기술은 대형 강구조물을 주로 생산하는 조선소의 현장 상황에 의해 통신 및 IT 기기의 사용이 한정적이고 원활하지 못하여 중소형 조선소에는 적용이 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 진수 후 진행되는 안벽공정에 있어서 안벽공정에 투입되는 인원관리 및 안벽공정에 있는 호선 내의 작업 환경을 모니터링하여 안벽공정으로 인한 작업을 표준화하고 관리하기 편리한 안벽공적 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 안벽공적 모니터링 시스템은, 안벽에 계류된 호선의 출입구에 설치되어 상기 출입구를 통해 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 호선출입제어장치; 안벽에 계류된 호선과 타호선을 연결하는 브릿지에 설치되어 상기 브릿지를 통해 타호선으로 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 브릿지출입제어장치; 상기 호선의 작업구역의 출입구에 설치되어 상기 작업구역을 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 구역출입제어장치; 상기 구역출입제어장치에 연결되어 구성되고 상기 작업구역에 오염도를 측정하여 오염도가 기준치를 초과하거나 기준치에 미달하는 경우 알람을 발생시키며, 알람이 발생한 경우 상기 구역출입제어장치로 감지된 감지정보를 전송하는 환경탐지장치; 상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치와 통신하여 상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치로부터 인원정보 및 감지정보를 수신하여 표시하고 안벽관리정보를 생성시키는 중앙관제장치; 및 상기 중앙관제장치로부터 안벽관리정보를 수신하여 안벽관리정보를 표시하고 안벽관리정보에 포함된 알람을 발생시키는 어플리케이션이 설치된 단말기;를 포함하여 구성된다.
호선출입제어장치는, 상기 호선에 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하여 제1 인원정보를 생성하는 제1 근접센서; 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제1 태그리더; 상기 호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제1 알람부; 및 상기 호선에 출입하는 상기 제1 인원정보 및 상기 제1 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 호선에 입장한 경우 생성되는 제1 알람정보 및 제1 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제1 통신부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 브릿지출입제어장치는, 브릿지를 통해 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하는 제2 근접센서; 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 브릿지를 통해 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제2 태그리더; 상기 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제2 알람부; 및 상기 타호선에 출입한 제2 인원정보 및 상기 제2 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 타호선에 입장한 경우 생성되는 제2 알람정보 및 제2 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제2 통신부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구역출입제어장치는, 상기 작업구역의 출입문을 통해 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하여 제3 인원정보를 생성하는 제3 근접센서; 상기 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 브릿지를 통해 호선 또는 타호선의 작업구역에 입장가능한 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제3 태그리더; 상기 제3 태그리더의 판독결과 상기 호선 또는 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제3 알람부; 및 상기 제3 태그리더에 의해 판독되지 않은 정당한 사용자가 아닌 경우 발생한 제3 알람정보 및 제3 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제3 통신부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 환경탐지장치는, 상기 각각의 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율을 감지하는 산소센서; 상기 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 아황산가스의 농도를 감지하는 아황산가스 센서; 상기 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 일산화탄소 농도를 감지하는 일산화탄소 센서; 상기 작업구역 내에 설치되어 가연성 가스의 농도를 감지하는 가연성가스 센서; 상기 산소센서가 감지한 산소의 공기중 비율이 제1 기준치 이하인 경우, 상기 아황산가스 센서가 감지한 아황산가스 농도가 제2 기준치 이상인 경우, 상기 일산화탄소 센서가 감지한 일산화탄소 농고가 제3 기준치 이상인 경우 및 상기 가연성가스 센서가 감지한 가연성가스의 농도가 제4 기준치 이상인 경우 경보를 발생시키는 제4 알람부; 및 상기 구역출입제어장치와 통신하여 상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 상기 가연성가스 센서에서 감지된 감지정보를 상기 구역출입제어장치로 전송하는 제4 통신부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 상기 가연성가스 센서 중 적어도 어느 하나는 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 가연성가스 센서 중 적어도 어느 하나는 상기 작업구역 내에 고정시켜 구성될 수 있다.
상기 제4 알람부는 산소센서가 측정한 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율이 18% 내지 10% 이하인 경우 알람을 발생시키도록 하고, 상기 아황산가스 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 아황산가스의 농도가 2ppm 내지 5ppm 이상인 경우 알람을 발생시키도록 하며, 상기 일산화탄소 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 일산화탄소의 농도가 50ppm 내지 100ppm 이상인 경우 알람을 발생시키도록 하고, 상기 가연성가스 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 가연성가스의 농도가 10000ppm 내지 50000ppm 이상인 경우 알람을 발생시키고 알람이 발생되는 경우 알람정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙관제장치는, 상기 호선출입제어장치, 상기 브릿지출입제어장치 및 상기 구역출입제어장치와 통신하여 호선에 출입하는 제1 인력정보, 상기 브릿지를 통해 타호선에 출입하는 제2 인력정보, 상기 구역출입제어장치를 통해 작업구역에 출입하는 제3 인력정보를 수신하고, 상기 환경탐지장치에 의해 감지된 감지정보는 상기 구역출입제어장치를 통해 수신하는 제5 통신부; 상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 수신하여 이를 표시하며 부당한 인원이 호선에 출입을 시도하는 지의 여부를 표시하고 호선 또는 타호선의 작업구역에 오염이 발생하였는 지의 여부를 표시하는 표시부; 상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 경우 알람을 발생시킨다 제5 알람부; 및 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 알람의 발생과 동시에 상기 표시부에는 해당 알람이 발생된 영역이 표시되도록 제어하고 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 단말기(600)의 어플리케이션에서 표시 가능한 안벽관리정보로 생성하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중앙관제장치는 상기 호선출입제어장치, 상기 브릿지출입제어장치 및 상기 구역출입제어장치와 WiFi(Wireless-Fidelity) 통신하고, 상기 구역출입제어장치는 상기 환경탐지장치와 LoRa(Long Range) 통신하도록 구성될 수 있다.
따라서 본 발명의 안벽공적 모니터링 시스템은 진수 후 진행되는 안벽공정에 있어서 안벽공정에 투입되는 인원관리 및 안벽공정에 있는 호선 내의 작업 환경을 모니터링하여 안벽공정으로 인한 작업을 표준화하고 안전하게 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 안벽을 포함하는 조선의 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽공정 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 호선출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 브릿지출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 구역출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 환경탐지장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 중앙관제장치의 구성을 나타낸 블록 구성도.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽공정 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 호선출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 브릿지출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 구역출입제어장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 환경탐지장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에 따라 중앙관제장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 안벽공적 모니터링 시스템은 크게 호선출입제어장치(100), 브릿지출입제어장치(200), 구역출입제어장치(300), 환경탐지장치(400), 중앙관제장치(500) 및 단말기(600)로 구성된다.
먼저, 전술한 바와 같이 안벽에는 안벽의 용량에 따라 이중 또는 삼중 계류까지도 발생할 수 있다. 안벽에 계류된 호선은 서비스 타워와 연결되어 서비스타워를 통해 호선으로 작업 인원의 통행이 가능하다. 또한, 이중이나 삼중으로 계류된 호선들은 안벽에 접안한 호선과 브릿지로 연결되어 있으며, 브릿지를 통해 이중이나 삼중으로 계류된 호선으로 이동할 수 있다.
호선출입제어장치(100)는 제1 근접센서(110), 제1 태그리더(120), 제1 알람부(130) 및 제1 통신부(140)를 포함하여 구성된다. 호선출입제어장치(100)는 안벽에 계류된 호선의 출입구에 설치되어 상기 호선의 출입구를 통해 출입하는 인력을 인지하여 인원수를 관리하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단한다.
먼저, 제1 근접센서(110)는 호선의 출입구에 설치되어 서비스타워를 통해 안벽에 접한 호선에 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트한다. 카운트된 정보는 제1 인원정보로 생성되어 제1 통신부(140)에 의해 중앙정보관제장치(500)로 전송된다.
이때, 제1 통신부(140)와 중앙정보관제장치(500) 간의 통신은 WiFi(Wireless-Fidelity)를 이용하여 구현할 수 있다.
한편, 작업자들은 출입증을 지녀야 하며, 출입증에는 RFID(Radio Frequency IDentification)가 내장된 태그가 포함되어 있다. 제1 태그리더(120)는 작업자, 즉 서비스 타워를 통해 유입되고 유출되는 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단한다. 에컨대, 해당 호선에 출입할 수 없는 태그이거나, 태그를 소지하지 않은 사용자인 경우에는 부당한 사용자로 판단하여 제1 알랍부(130)를 통해 알람을 발생시킬 수 있다.
제1 알람부(130)는 제1 태그리더(120)를 판독하고 판독결과 해당 호선에 입장할 수 없는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시킨다. 제1 알람부(130)에 의해 알람이 발생하면 제1 알람정보가 생성되어 중앙정보관제장치(500)로 전송된다. 호선출입제어장치(100)와 중앙정보관제장치(500) 간에는 WiFi통신 방식으로 통신할 수 있다.
제1 통신부(140)는 호선에 출입하는 제1 인원정보 및 상기 제1 인원정보에 포함되는 부당한 사용자가 입장하는 경우 발생되는 알람정보를 중앙관제장치로 전송한다.
브릿지출입제어장치(200)는 안벽에 직접 계류된 선박과 다른 선박을 연결하는 브릿지에 설치되어 상기 브릿지를 통해 출입하는 인력을 인지하여 인원수를 관리하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단한다.
브릿지출입제어장치(200)는 제2 근접센서(210), 제2 태그리더(220), 제2 알람부(230) 및 제2 통신부(240)를 포함하여 구성된다.
먼저, 제2 근접센서(210)는 브릿지를 통해 호선에 연결된 브릿지를 통해 타호선에 출입하는 인력의 인원수를 카운트한다. 카운드된 인원정보는 제2 인원정보로 생성되어 제2 통신부(240)에 의해 중앙정보관제장치(500)로 전송된다.
제2 태그리더(220)는 브릿지를 통해 출입하는 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 브릿지를 통해 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단한다. 에컨대, 해당 타호선에 출입할 수 없는 태그이거나, 태그를 소지하지 않은 사용자인 경우에는 부당한 사용자로 판단하여 제2 알랍부(230)를 통해 알람을 발생시킬 수 있다.
제2 알람부(230)는 태그리더(220)의 판독결과 상기 타호선에 입장할 수 없는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생킨다. 제2 알람부(230)에 의해 알람이 발생하면 제2 알람정보가 생성되어 중앙정보관제장치(500)로 전송된다. 브릿지출입제어장치(200)와 중앙정보관제장치(500) 간에는 WiFi통신 방식으로 통신할 수 있다.
제2 통신부(230)는 상기 브릿지를 통해 타호선에 출입한 제2 인원정보 및 상기 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 타호선에 입장한 경우 발생한 제2 알람정보를 상기 중앙관제장치(500)로 전송한다.
이때, 제2 통신부(240)와 중앙정보관제장치(500) 간의 통신은 WiFi를 이용하여 구현할 수 있다.
안벽에 정박되어 있는 호선 또는 타호선은 많은 작업구역으로 구분되어 있다. 예컨대, 적게는 50개에서부터 그 이상의 구역으로 구분되어 있는 경우도 있다. 구역출입제어장치(300)는 해당 작업구역의 출입구에 설치되어 상기 작업구역을 출입하는 인력을 인지하여 인원수를 관리하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단한다. 한편, 작업구역은 출입구가 2개이며, 각각의 출입구에 구역출입제어장치(300)가 구성되어 출입하는 인원을 합산 또는 감산하여 해당 작업영역에 있는 제3 인원정보가 생성된다.
구역출입제어장치(300)는 호선 또는 타호선에 구획된 작업구역의 2개의 출입구에 각각 설치된다. 구입출입제어장치(300)는 작업구역의 출입구에 설치되어 출입구를 통해 출입하는 인력을 인지하여 인원수를 관리하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단한다.
구역출입제어장치(300)는 제3 근접센서(310), 제3 태그리더(320), 제3 알람부(330) 및 제3 통신부(340)를 포함하여 구성된다.
먼저, 제3 근접센서(310)는 상기 작업구역의 2개의 출입문을 출입문을 통해 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트한다. 카운트되어 합산 또는 가산되어 작업구역 내에 존재하는 정보인 제3 인원정보를 생성하여 제3 통신부(340)를 통해 중앙정보관제장치(500)로 전송된다.
제3 태그리더(320)는 작업구역의 출입문에 설치되어 작업구역 내부로 출입하는 인력이 착용한 태그를 감지하여 해당 인력이 정당한 사용자인지의 여부를 판단한다.
제3 알람부(330)는 제3 태그리더(320)의 판독결과 상기 작업영역으로 입장할 수 없는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시킨다. 제3 알람부(330)에 의해 알람이 발생하면 제3 알람정보가 생성되어 제3 통신부(340)를 통해 중앙정보관제장치(500)로 전송된다.
제3 통신부(340)는 상기 작업구역의 출입한 제3 인원정보 및 상기 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 해당 작업구역에 입장한 경우 발생한 제3 알람정보를 상기 중앙관제장치(500)로 전송한다. 제3 통신부(340)는 중앙관제장치(500)와 통신하는 경우 WiFi를 이용하여 통신하며, 환경탐지장치(400)와 통신하는 경우에는 LoRa(Long Range)를 이용하여 통신한다. 따라서, 제3 통신부(340)는 WiFi와 LoRa를 지원한다.
환경탐지장치(400)는 상기 구역출입제어장치(300)에 무선으로 통신으로 연결되어 구성되고 상기 작업구역에 오염도를 측정하여 환경정보를 생성하고 환경정보가 기준치를 초과하거나 기준치에 미달하는 경우 알람을 발생시키며, 알람이 발생한 경우 상기 구역출입제어장치(300)를 통해 중앙관제장치(500)로 전송하여 상기 작업구역에 오염이 발생하였음을 알린다. 한편, 환경탐지장치(400)와 구역출입제어장치(300) 간에는 LoRa 통신한다.
환경탐지장치(400)는 다수의 센서(410, 420, 430, 440)와 다수의 센서(410, 420, 430, 440)로부터 감지된 정보가 위험한 것으로 판단되는 경우에는 알람을 발생시키는 제4 알람부(450)와 이를 중앙관제장치(500)로 전송하는 제4 통신부(460)를 포함하여 구성된다.
먼저, 산소센서(410)는 상기 각각의 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율을 감지한다. 공기중 산소의 비율이 부족하게 되면 호흡곤란이 올 수 있으며, 심한 경우에는 질식사의 원인이 되므로 산소의 농도는 일정치 이상되어야 한다. 예컨대, 제4 알람부(450)는 산소센서(410)가 측정한 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율이 18% 내지 10% 이하인 경우 알람을 발생시키도록 구성될 수 있다.
또한, 아황산가스는 황이 연소될 때 발생하는 오염물질로 공기중의 농도가 증가하면, 기침 또는 담이 발생하며 호흡곤란이 올 수 있다. 아황산가스 센서(420)는 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 아황산가스의 농도를 감지하도록 구성된다. 예컨대, 아황산가스 센서(420)가 측정한 상기 작업구역 내의 아황산가스의 농도가 2ppm 내지 5ppm을 초과하는 경우 알람을 발생시키도록 구성될 수 있다.
일산화탄소는 산소가 부족한 상태에서 재료의 연소에 의해 발생하는 기체로 무색 무취의 기체이다. 일산화탄소는 폐를 통해 흡입되면, 산소와 혈액이 결합하는 것을 방해하여 심한 경우 사망에 이르게 할 수 있다. 일산화탄소 센서(430)는 상기 작업구역 내에 설치되어 상기 작업구역 내의 공기중 일산화탄소 농도를 감지한다. 예컨대, 상기 일산화탄소 센서(430)가 측정한 상기 작업구역 내의 일산화탄소의 농도가 50ppm 내지 100ppm 이상인 경우 알람을 발생시키도록 구성될 수 있다.
가연성가스는, 수소, 메탄, 에탄, 프로판 등이 대표적이며 그 이외에도 수많은 가연성 가스들이 있다. 가연성가스는 작업현장에 일정량 이상 농도로 유지되는 경우 폭발 및 화재 등의 위험이 있어 가연성가스의 농도를 감지해야 한다.
가연성가스 센서(440)는 상기 작업구역 내에 설치되어 가연성 가스의 농도를 감지한다. 예컨대, 상기 가연성가스 센서(440)가 측정한 상기 작업구역 내의 가연성가스의 농도가 10000ppm 내지 50000ppm이상인 경우 알람을 발생시키고 알람이 발생되는 경우 알람정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
한편, 전술한 산소, 아황산가스, 일산화탄소 및 가연성가스는 작업공간 내에서 그 비중에 따라 공간의 하부 또는 상부에 배치될 수 있으므로 각 센서의 위치가 결정될 수 있다. 예컨대, 산소, 아황산가스는 공기 중에 골고루 분포하고, 일산화탄소는 비중이 높아 낮게 위치하며, 가연성가스는 수소를 제외하고는 비중이 높은 경우가 많아 낮게 위치되는 경우가 많으므로 작업공간에서 작업자의 위치가 앉은 상태의 높이에 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 다수의 센서들(410, 420, 430, 440)은 작업공간의 기저면으로부터 50cm 내지 300cm 높이에 탄력적으로 배치될 수 있다.
제4 알람부(450)는 산소센서(410)가 감지한 산소의 공기중 비율이 제1 기준치 이하인 경우, 상기 아황산가스 센서(420)가 감지한 아황산가스 농도가 제2 기준치 이상인 경우, 상기 일산화탄소 센서(430)가 감지한 일산화탄소 농도가 제3 기준치 이상인 경우 및 상기 가연성가스 센서(440)가 감지한 가연성가스의 농도가 제4 기준치 이상인 경우 경보를 발생시도록 구성될 수 있다. 여기서, 앞서 기술한 바와 같이 공기중 산소의 비율에 대응하는 제1 기준치는 18% 내지 10%로 설정할 수 있다. 아황산가스의 농도에 대응하는 제2 기준치는 2ppm 내지 5ppm으로 설정할 수 있다. 일산화탄소의 농도에 대응하는 제3 기준치는 50ppm 내지 100ppm으로 설정할 수 있다. 가연성가스의 농도에 대응하는 제 4기준치는 10000ppm 내지 50000ppm으로 설정할 수 있다.
제4 통신부(460)는 상기 구역출입제어장치(300)와 통신하여 산소센서(410), 아황산가스 센서(420), 일산화탄소 센서(430) 및 가연성가스 센서(440)에서 감지된 감지정보를 구역출입제어장치(300)로 전송한다. 이때, 제4 통신부(460)는 LoRa를 이용하여 구역출입제어장치(300)와 접속하고 구역출입제어장치(300)로 환경감지된 감지정보를 송신한다. 제4 통신부(460)는 구역출입제어장치(300)와 통신하며 이 경우 LoRa를 이용하여 통신한다.
앞서 기술한 실시예에서는 산소센서(410), 아황산가스 센서(420), 일산화탄소 센서(430) 및 가연성가스 센서(440) 중 적어도 어느 하나는 작업현장에서 다른 작업현장으로 이동시켜 설치 가능하도록 구성할 수 있다. 산소센서(410), 아황산가스 센서(420), 일산화탄소 센서(430) 및 가연성가스 센서(440) 중 적어도 어느 하나는 상기 작업구역 내에 고정시켜 구성할 수 있다. 또한, 산소센서(410), 아황산가스 센서(420), 일산화탄소 센서(430) 및 가연성가스 센서(440)를 구분하여 설명하였지만, 실제 구현에 있어서는 하나로 통합하여 가스탐지센서로 구성하고 통합된 가스탐지센서가 각각, 산소, 아황산가스, 일산화탄소 및 가연성가스를 각각 탐지할 수 있도록 구성할 수 있다.
중앙관제장치(500)는 호선출입제어장치(100), 브릿지출입제어장치(200) 및 구역출입제어장치(300)와 통신하여 상기 호선출입제어장치(100)로부터는 제1 인원정보를 수신하고, 브릿지출입제어장치(200)로부터튼 제2 인원정보를 수신하며, 구역출입제어장치(300)로부터는 제3 인원정보 및 환경 감지된 감지정보를 수신한다. 중앙관제장치(500)는 해당 정보들을 표시하고 알람이 발생한 경우에는 해당 알람이 발생한 영역을 표시하고 동시에 알람을 발생시켜 어디서 알람이 발생하였는지 인지하기 쉽도록 한다. 또한, 중앙관제장치(500)는 제1 인원정보, 제2 인원정보, 제3 인원정보 및 감지정보를 안벽관리정보로 생성하여 후술하는 단말기(600)로 전송할 수 있다.
중앙관제장치(500)는 제5 통신부(510), 표시부(520), 제5 알람부(530) 및 제어부(540)를 포함하여 구성된다.
먼저, 제5 통신부(510)는 호선출입제어장치(100), 브릿지출입제어장치(200) 및 구역출입제어장치(300)와 통신하여 호선에 출입하는 제1 인력정보, 상기 브릿지를 통해 타호선에 출입하는 제2 인력정보, 상기 구역출입제어장치(300)를 통해 작업구역에 출입하는 제3 인력정보를 수신하고, 환경탐지장치(400)에 의해 감지된 감지정보는 구역출입제어장치(300)를 통해 수신한다. 제5 통신부(510)는 단말기(600)로 생성된 안벽관리정보를 전송한다. 따라서, 제5 통신부는 WiFi 통신을 지원하며, 각각의 호선출입제어장치(100), 브릿지출입제어장치(200) 및 구역출입제어장치(300)와 WiFi 통신한다.
표시부(520)는 안벽공정의 현황을 보여주는 상황판으로서 역할을 한다. 표시부(520)는 상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 수신하여 이를 표시한다. 즉, 표시부(520)를 통해 어떤 호선에 몇 명의 인원이 작업하고 있는 지의 여부를 표시하며 부당한 인원이 호선에 출입을 시도하는 지의 여부를 알 수 있으며, 호선 또는 타호선에 구획된 작업구역에 오염이 발생하였는 지의 여부를 표시할 수 있다. 또한, 표시부(520)는 브릿지를 통해 연결된 타호선에는 몇 명의 인원이 작업하고 있는 지의 여부를 표시하며 부당한 인원이 타호선에 출입을 시도하는 지의 여부를 알 수 있다. 표시부(520)는 호선 또는 타호선에 작업영역으로 구분된 구역에 오염이 발생하였는 지의 여부를 알 수 있으며, 몇 명의 인원이 해당 구역에서 작업하는 지의 여부를 알 수 있고 부당한 인원이 해당 구역에 출입을 시도하는 지의 여부를 알 수 있다.
제5 알람부(530)는 상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 경우, 알람을 발생시킨다.
제어부(540)는 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 알람의 발생과 동시에 표시부에는 해당 알람이 발생된 영역이 표시되도록 제어한다. 제어부(540)는 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 단말기(600)의 어플리케이션에서 표시 가능한 안벽관리정보로 생성한다.
단말기(600)는 안벽을 관리하는 어플리케이션이 설치되어 있으며, 어플리케이션은 중앙관제장치(500)로부터 안벽관리정보를 수신하여 수신된 정보를 표시하고 알람이 발생한 경우에는 단말기(600)를 통해 경고음을 발생시킬 수 있다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 호선출입제어장치 110 : 제1 근접센서
120 : 제1 태그리더 130 : 제1 알람부
140 : 제1 통신부 200 : 브릿지출입제어장치
210 : 제2 근접센서 220 : 제2 태그리더
230 : 제2 알람부 240 : 제2 통신부
300 : 구역출입제어장치 310 : 제3 근접센서
320 : 제3 태그리더 330 : 제3 알람부
340 : 제3 통신부 400 : 환경탐지장치
410 : 산소센서 420 : 아황산가스 센서
430 : 일산화탄소 센서 440 : 가연성가스 센서
450 : 제4 알람부 460 : 제4 통신부
500 : 중앙관제장치 510 : 제5 통신부
520 : 표시부 530 : 제5 알람부
540 : 제어부 600 : 단말기

Claims (10)

  1. 안벽에 계류된 호선의 출입구에 설치되어 상기 출입구를 통해 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 호선출입제어장치;
    안벽에 계류된 호선과 타호선을 연결하는 브릿지에 설치되어 상기 브릿지를 통해 타호선으로 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 브릿지출입제어장치;
    상기 호선의 작업구역의 출입구에 설치되어 상기 작업구역을 출입하는 인력을 인지하고 상기 인력이 착용한 태그를 인지하여 허가된 사용자인지의 여부를 판단하는 구역출입제어장치;
    상기 구역출입제어장치에 연결되어 구성되고 상기 작업구역 내에 에 오염도를 측정하되, 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율을 감지하는 산소센서, 상기 작업구역 내의 공기중 아황산가스의 농도를 감지하는 아황산가스 센서, 상기 작업구역 내의 공기중 일산화탄소 농도를 감지하는 일산화탄소 센서 및 상기 작업구역 내의 가연성 가스의 농도를 감지하는 가연성가스 센서를 포함하고, 상기 산소의 경우 기준치에 미달하는 경우 알람을 발생시키고, 상기 아황산가스, 일산화탄소 및 가연성 가스의 경우 기준치를 초과하는 경우 알람을 발생시키며, 알람이 발생한 경우 상기 구역출입제어장치로 감지된 감지정보를 전송하는 환경탐지장치;
    상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치와 통신하여 상기 호선출입제어장치, 브릿지출입제어장치 및 구역출입제어장치로부터 인원정보 및 감지정보를 수신하여 표시하고 안벽관리정보를 생성시키는 중앙관제장치; 및
    상기 중앙관제장치로부터 안벽관리정보를 수신하여 안벽관리정보를 표시하고 안벽관리정보에 포함된 알람을 발생시키는 어플리케이션이 설치된 단말기;를 포함하고,
    상기 산소센서가 감지한 산소의 공기중 비율이 제1 기준치 이하인 경우, 상기 아황산가스 센서가 감지한 아황산가스 농도가 제2 기준치 이상인 경우, 상기 일산화탄소 센서가 감지한 일산화탄소 농도가 제3 기준치 이상인 경우 및 상기 가연성가스 센서가 감지한 가연성가스의 농도가 제4 기준치 이상인 경우 경보를 발생시키는 제4 알람부; 및
    상기 구역출입제어장치와 통신하여 상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 상기 가연성가스 센서에서 감지된 감지정보를 상기 구역출입제어장치로 전송하는 제4 통신부;를 포함하며,
    상기 제4 알람부는, 산소센서가 측정한 상기 작업구역 내의 공기중 산소의 비율이 18% 내지 10% 이하인 경우 알람을 발생시키도록 하고,
    상기 아황산가스 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 아황산가스의 농도가 2ppm 내지 5ppm 이상인 경우 알람을 발생시키도록 하며,
    상기 일산화탄소 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 일산화탄소의 농도가 50ppm 내지 100ppm 이상인 경우 알람을 발생시키도록 하고,
    상기 가연성가스 센서가 측정한 상기 작업구역 내의 가연성가스의 농도가 10000ppm 내지 50000ppm 이상인 경우 알람을 발생시키고 알람이 발생되는 경우 알람정보를 생성하도록 구성되는 것인 안벽공정 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 호선출입제어장치는,
    상기 호선에 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하여 제1 인원정보를 생성하는 제1 근접센서;
    인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제1 태그리더;
    상기 호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제1 알람부; 및
    상기 호선에 출입하는 상기 제1 인원정보 및 상기 제1 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 호선에 입장한 경우 생성되는 제1 알람정보 및 제1 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제1 통신부;를 포함하는 안벽공정 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 브릿지출입제어장치는,
    브릿지를 통해 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하는 제2 근접센서;
    인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 브릿지를 통해 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제2 태그리더;
    상기 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제2 알람부; 및
    상기 타호선에 출입한 제2 인원정보 및 상기 제2 태그리더에 의해 판독되지 않은 부당한 사용자가 타호선에 입장한 경우 생성되는 제2 알람정보 및 제2 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제2 통신부;를 포함하는 안벽공정 모니터링 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 구역출입제어장치는,
    상기 작업구역의 출입문을 통해 출입하는 출입 인력의 인원수를 카운트하여 제3 인원정보를 생성하는 제3 근접센서;
    상기 인력이 소유하고 있는 태그를 읽어 상기 브릿지를 통해 호선 또는 타호선의 작업구역에 입장가능한 정당한 사용자인지의 여부를 판단하는 제3 태그리더;
    상기 제3 태그리더의 판독결과 상기 호선 또는 타호선에 입장할 수 있는 정당한 사용자가 아닌 경우 알람을 발생시키는 제3 알람부; 및
    상기 제3 태그리더에 의해 판독되지 않은 정당한 사용자가 아닌 경우 발생한 제3 알람정보 및 제3 인원정보를 상기 중앙관제장치로 전송하는 제3 통신부;를 포함하는 안벽공정 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 가연성가스 센서 중 적어도 어느 하나는 이동 가능하도록 구성하는 것인 안벽공정 모니터링 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산소센서, 상기 아황산가스 센서, 상기 일산화탄소 센서 및 가연성가스 센서 중 적어도 어느 하나는 상기 작업구역 내에 고정시켜 구성하는 것인 안벽공정 모니터링 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 중앙관제장치는,
    상기 호선출입제어장치, 상기 브릿지출입제어장치 및 상기 구역출입제어장치와 통신하여 호선에 출입하는 제1 인력정보, 상기 브릿지를 통해 타호선에 출입하는 제2 인력정보, 상기 구역출입제어장치를 통해 작업구역에 출입하는 제3 인력정보를 수신하고, 상기 환경탐지장치에 의해 감지된 감지정보는 상기 구역출입제어장치를 통해 수신하는 제5 통신부;
    상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 수신하여 이를 표시하며 부당한 인원이 호선에 출입을 시도하는 지의 여부를 표시하고 호선 또는 타호선의 작업구역에 오염이 발생하였는 지의 여부를 표시하는 표시부;
    상기 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 경우 알람을 발생시킨다 제5 알람부; 및
    제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보에 알람정보가 있는 알람의 발생과 동시에 상기 표시부에는 해당 알람이 발생된 영역이 표시되도록 제어하고 제1 인력정보, 제2 인력정보, 제3 인력정보 및 감지정보를 단말기(600)의 어플리케이션에서 표시 가능한 안벽관리정보로 생성하는 제어부;를 포함하는 것인 안벽공정 모니터링 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 중앙관제장치는 상기 호선출입제어장치, 상기 브릿지출입제어장치 및 상기 구역출입제어장치와 WiFi(Wireless-Fidelity) 통신하고, 상기 구역출입제어장치는 상기 환경탐지장치와 LoRa(Long Range) 통신하는 것인 안벽공정 모니터링 시스템.
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