KR101904271B1 - IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 추락사고가 발생할 수 있는 산업현장, 승마장 및 그 외 장소에서 사용자가 착용하는 IoT(Internet of Things)에 기반한 안전디바이스를 이용하여 추락 발생 시, 이를 감지하여 추락 시 발생하는 충격을 완화하며, 사고자의 신원 및 생체신호를 중앙 관제 서버로 전송하고, 실시간으로 구난신호를 응급구조기관에 전송하는 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 추락사고가 발생할 수 있는 산업현장, 승마장 및 그 외 장소에서 사용자가 착용하는 IoT(Internet of Things)에 기반한 안전디바이스를 이용하여 추락 발생 시, 이를 감지하여 추락 시 발생하는 충격을 완화시키고, 사고자의 신원 및 생체신호를 중앙 관제 서버로 전송하고, 실시간으로 구난신호를 응급구조기관에 전송하는 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템에 관한 것이다.
국내 산업현장에서 발생한 산업재해 중 추락 재해는 협착 및 전도재해와 더불어 재해다발 상위 3대 유형에 포함된다. 건설업의 추락은 그 위험성이 널리 알려져 우선적으로 조치가 이루어지는 반면, 제조업에서의 추락은 사다리 사용, 지붕작업, 제품 상·하차 작업 등 고소작업으로 인한 추락 위험성이 상존함에도 이러한 위험이 간과된 상태로 작업이 수행되는 경우가 빈번하여 추락 재해의 위험성이 가중되고 있다.
건설업의 경우에도 우선적인 조치가 이루어지고 있지만, 사고 발생 이후의 구조 및 치료단계에서 신속한 응급구조 요청과 치료에 문제점이 있다.
산업현장의 경우 산업재해가 지속적으로 발생하기 때문에 사고에 대한 대처가 그나마 이루어지고 있지만 스포츠, 레저 같은 일상 생활에서의 안전사고에 대한 대처는 전무한 실정이다.
특히, 승마, 오토바이, 사이클과 같은 경우 헬멧에 의해 머리를 보호할 수 있지만 몸에 대한 보호가 부족하여 추락사고 발생시 중상을 입을 위험이 존재한다.
이와 같이 산업현장과 승마, 오토바이, 사이클 같은 스포츠현장이나 생활환경에서 빈번히 발생하는 안전사고에 대해 총괄하고 컨트롤할 수 있는 관제시스템이 부재로 인해 사고 대처에 대한 문제점이 지속하게 발생하고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 안전 디바이스를 착용한 사용자는 추락 사고가 발생 시, 사용자의 치명적인 부상을 방지하는 것이 그 목적이 있다.
또한, 제조 현장, 건설 현장, 스포츠 현장 같은 대규모의 인원이 집결하는 현장에서 안전 사고 대처를 총괄하는 시스템 및 신속 구조 시스템을 갖추는 것에 그 목적이 있다.
또한, 사용자별로 착용되는 안전디바이스에 IoT를 접목하여 개별단위의 인원 상태 모니터링 및 사고 발생시 생체 정보 획득에 그 목적이 있다.
또한, 상기 획득한 생체 정보를 구조기관에 신속히 전송하여 구조시간을 줄여 골든 타임을 확보하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템은 추락을 포함하는 안전사고가 발생되는 현장의 사용자별로 착용되어, 사용자의 주변상황을 감지하는 감지부, 상기 감지부에서 감지된 수치가 일정 임계값에 도달하면 위급신호를 발생시키는 제어부, 상기 위급신호가 발생되면 가스를 배출하는 인플레이터, 상기 인플레이터에서 배출되는 가스가 삽입되어 팽창되는 에어백 및 상기 제어부의 위급신호를 외부로 발신하는 고유식별코드가 부여된 통신부가 포함되며, 상기 통신부를 통해 통신수단과 연계되는 안전디바이스; 및 상기 통신수단을 통해 상기 안전디바이스에서 발신되는 위급신호를 수신하여, 상기 고유식별코드를 확인하여 사용자D/B에 저장된 사용자의 신원을 특정하고, 특정된 사용자에 대한 구난 신호를 발생시키는 사고판별부, 상기 특정된 사용자의 생체, 신체, 위치정보와 상기 구난 신호를 외부로 송신하는 구난요청부가 구비된 중앙 관제 서버;를 포함한다.
여기서, 상기 감지부는 기울기 또는 중력가속도의 변화를 수치화하여 감지 및 측정하는 추락감지모듈; 및 상기 변화 수치를 저장하는 데이터로거;를 포함할 수 있다.
또한, 감지부는 기설정된 복수의 가스 종류 중 적어도 하나의 농도를 수치화하여 감지 및 측정하는 가스감지모듈;를 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 농도가 위험 임계값을 초과하면 가스 위험 신호를 발생시키고 상기 통신부가 상기 가스 위험 신호를 발신할 수 있다.
그리고 상기 통신수단은 이동통신망, 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 이용하여 통신하는 것일 수 있다.
그리고 상기 안전디바이스는 상기 사용자의 위치를 특정하는 위치특정부; 및 상기 사용자의 맥박, 혈압, 심전도, 체온, 혈당량, 호흡신호 및 체온 중 적어도 하나를 측정하는 생체신호 감지장치;를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 생체신호 감지장치는 상기 사용자의 신체에 더 부가하여 착용되며, 상기 생체신호정보를 상기 통신부로 근거리 무선통신을 통해 전송되며, 상기 통신부는 상기 위치특정부에서 특정되는 위치정보 및 상기 생체신호정보를 상기 중앙관제서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관제 서버는 현장지형 또는 구조정보가 저장되는 현장공간D/B; 상기 현장공간D/B의 공간정보, 상기 고유식별코드에 대응되어 특정되는 사용자정보, 상기 특정되는 사용자의 위치정보 또는 생체정보가 연계되어 상기 사용자의 실시간 모니터링하는 사용자 상황부; 및 상기 사용자 상황부의 정보를 실시간으로 노출하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
그리고 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템은 상기 통신수단에 연결되어 상기 사용자 상황부의 사용자 실시간 정보를 수신하여 확인하고, 상기 구난 신호 발생시, 구난 알림을 수신하는 관리자 단말기;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 중앙 관제 서버는 상기 구난 신호에 따른 사고 발생 위치, 사고 발생 사용자 정보, 사고 발생 원인, 사고 대처 방법 및 사고 결과 중 적어도 하나를 포함하는 안전사고 정보를 저장하여 구축하는 안전사고 빅데이터부;를 더 포함할 수 있다.
한편, IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템을 이용한 관제 방법은 감지부가 측정하는 수치값이 임계값에 도달되는 위급순간단계; 인플레이터에서 가스를 배출하여 안전디바이스의 에어백을 팽창시키는 에어백 전개 단계; 상기 안전디바이스에서 중앙 관제 서버로 위급 신호를 전송하는 사고 발생 보고 단계; 및 상기 중앙 관제 서버가 구난 신호를 외부로 발신하는 구난 요청 단계;를 포함할 수 있다.
그리고 위급순간단계 이전에 상기 안전디바이스의 고유식별코드와 상기 안전디바이스를 착용하는 사용자의 정보를 매칭시키는 사용자식별단계; 및 현장공간D/B의 공간정보, 상기 고유식별코드에 대응되어 특정되는 사용자정보, 상기 특정되는 사용자의 위치정보 또는 생체신호정보가 연계되어 상기 사용자의 실시간 모니터링하는 관제 모니터링 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 관제 모니터링 단계 이전에 상기 안전 디바이스가 상기 중앙 관제 서버로 현재위치정보 및 상기 생체신호정보를 상기 중앙관제서버로 전송하는 생체신호수집 단계;를 포함할 수 있다.
여기서 상기 생체신호는 상기 사용자의 맥박, 혈압, 심전도, 체온, 혈당량, 호흡신호 및 체온 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법은 상기 중앙 관제 서버가 상기 구난 신호 발생시, 관리자 단말기에게 사고 정보를 전송하고 경고 알림을 발송하는 사고 전파 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구난 신호에 따른 사고 발생 위치, 사고 발생 사용자 정보, 사고 발생 원인, 사고 대처 방법 및 사고 결과 중 적어도 하나를 포함하는 안전사고 정보를 저장하는 빅데이터 구축단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템에 따르면, 안전 디바이스를 착용한 사용자는 생활 환경, 레저, 산업 현장, 스포츠 현장에서 추락 사고가 발생하여도, 생명에 치명적인 부상을 피할 수 있다.
또한, 대규모의 인원이 집결하고, 안전 사고의 발생 가능성이 높은 현장의 경우, 안전사고 관제 시스템을 설치하여 사용자의 개별적인 모니터링을 통해 안전사고 발생을 예방하고, 안전사고가 발생하더라도 신속한 구조 요청과 IoT를 이용한 사고자의 생체정보획득을 통해 구조의 골든 타임을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 웨어러블 에어백의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 안전디바이스의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 중앙 관제 서버의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 시스템 구성에 따른 절차를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 웨어러블 에어백의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 안전디바이스의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 중앙 관제 서버의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 시스템 구성에 따른 절차를 나타낸 것이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 해당 업계 종사자가 본 발명을 할 수 있을 만하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없다. 예를 들어 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 같거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있게 하고자, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 개략적이 구성도이다.
도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템은 안전디바이스(100), 중앙 관제 서버(200)가 포함되고 관리자 단말기(300)가 더 포함될 수 있다.
안전디바이스(100), 중앙 관제 서버(200), 관리자 단말기(300)는 각각 통신수단으로 연결되어 서로 신호 및 데이터를 주고받을 수 있다. 여기서 통신수단은 이동통신망, 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 이용하여 통신하는 것일 수 있다. 이동통신망의 무선전송기술은 3세대, 4세대 시스템인 W-CDMA, cdma2000, DV-DO, HSPA, WiBro, LTE, LTE-A을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 차후 개발되는 5세대 또는 이후의 세대의 기술도 포함되는 것이 바람직하다.
안전디바이스(100)는 웨어러블 에어백(110)을 포함하며, 생체신호 감지장치(120)가 더 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 웨어러블 에어백(110)의 구성도이다.
도 2를 참조하여 구체적으로 웨어러블 에어백(110)을 설명하면, 웨어러블 에어백(110)은 추락을 포함하는 안전사고가 발생되는 현장의 사용자별로 착용되어, 사용자의 주변상황을 감지하는 감지부(111), 감지부(111)에서 감지된 수치가 일정 임계값에 도달하면 위급신호를 발생시키는 제어부(112), 상기 위급신호가 발생되면 가스를 배출하는 인플레이터(113), 인플레이터(113)에서 배출되는 가스가 삽입되어 팽창되는 에어백(114) 및 제어부(112)의 위급신호를 외부로 발신하는 고유식별코드가 부여된 통신부(115)가 포함되며, 통신부(115)를 통해 통신수단에 의해 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다.
감지부(111)에는 추락감지모듈(111a), 가스감지모듈(111b) 중 적어도 하나가 포함될 수 있고, 추락감지모듈(111a), 가스감지모듈(111b)에서 감지되는 데이터를 기록하는 데이터로거(111c)가 포함될 수 있다.
추락감지모듈(111a)은 기울기 또는 중력가속도가 변화하는 값을 측정하여 상기 변화값이 미리 설정된 임계값에 도달하게 되면 제어부(112)는 위급상황이라고 판단하여 위급신호를 발생시킬 수 있다.
제어부(112)는 위급신호를 발생시키고 이에 대응하여 인플레이터(113)의 전기뇌관에 기폭신호를 발신할 수 있다. 기폭신호가 전송된 인플레이터에서는 일 예로, 전기뇌관의 내부에 도전선과 연결되어 설치된 도화선이 전열되어 전기 불꽃을 일으켜서 전기뇌관에 설치된 화약을 폭발시키게 된다. 화약 폭발로 인한 공기 팽창 압력과 폭발 잔해들이 상단에 설치된 피스톤에 가해지게 된다.
상기 피스톤은 상기 전기뇌관의 상단에 설치되어 화약 폭발로 인한 압력을 그대로 받게 되고, 순간적으로 빠르게 상향으로 이동하는데 이때 상기 피스톤과 결합된 타공부도 함께 상향으로 이동하여 가스카트리지를 타공시키게 된다.
가스카트리지가 타공되면 내부에 압축되어 있던 가스가 방출되면서 가스공급구로 유출되게 된다. 이에 따라 상기 가스공급구에 연결된 에어백(114) 같은 보호장구를 순간적으로 빠르게 부풀리게 되어 사용자를 외부 충격으로 보호할 수 있다.
또한, 또 다른 일 예로 피스톤은 상부 끝이 뾰족한 형태로 형성되면 타공핀으로서의 기능을 동시에 하게 되므로 타공부를 추가적으로 장착할 필요가 없다. 이 경우 피스톤은 전기자극으로 인해 화약폭발 시 공기 팽창 압력을 받음과 동시에 이를 가스카트리지를 타공하는 물리적 힘으로 전환시키게 된다. 즉, 전기 신호를 물리적 힘으로 전환하는 매개체 역할을 하게 된다. 상기 피스톤의 끝부분은 뾰족한 형태로 형성되어 중앙에 구멍이나 홈이 형성되도록 가공될 수 있다.
이와 동시에, 제어부(112)는 위치특정부(116)에서 안전디바이스(100)를 착용한 사용자의 위치를 특정한 데이터와 발생시킨 위급신호를 통신부로 전송하고, 통신부(115)는 통신수단을 통해 위급신호 및 위치특정정보를 송신할 수 있다.
또한, 통신부(115)에는 안전디바이스(100)를 개별 식별가능한 인터넷 프로토콜이 부여될 수 있고, 표준 프로토콜인 IPv4 또는 IPv6이 지원될 수 있다.
그리고 가스감지모듈(111b)은 사용자 주변의 일산화탄소가스 등 인체에 유해한 가스 종류가 미리 설정되어, 설정된 유해 가스 종류 중 적어도 하나의 농도를 수치화하여 감지 및 측정할 수 있다. 유해 가스 농도 수치가 미리 설정된 임계값을 초과되면, 제어부(112)는 가스 위험 신호를 발생시키고, 통신부(115)를 통해 발신될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 안전디바이스의 구성도이다.
도 3을 참조하여 구체적으로 안전디바이스(100)를 설명하면, 상술했듯이 안전디바이스(100)는 웨어러블 에어백(110)을 포함하고, 생체신호 감지장치(120)를 더 포함할 수 있다.
웨어러블 에어백(110)은 사용자가 옷처럼 착용이 가능하고, 위급상황시 가스카트리지의 가스를 에어백으로 분출하여 외부의 충격을 흡수하여 사용자의 치명적인 부상을 방지하며, 위급신호를 중앙 관제 서버(200)로 전송할 수 있다. 그리고 생체신호 감지장치(120)는 사용자의 맥박, 혈압, 심전도, 체온, 혈당량, 호흡신호 및 체온 중 적어도 하나인 생체신호정보를 측정하고, 웨어러블 에어백(110)에 상기 생체신호정보를 전송할 수 있다. 웨어러블 에어백(110)은 수신된 생체신호정보를 위급신호 송신 시 중앙 관제 서버(200)에 같이 보낼 수 있다.
생체신호 감지장치(120)는 웨어러블 에어백(110)과 비슷하게 사용자에게 착용가능한 장치이지만, 손목, 팔, 다리, 발목등에 부착하는 형태가 바람직할 수 있다.
그리고 생체신호 감지장치(120)과 웨어러블 에어백(110)간의 통신은 근거리 무선통신-Bluetooth, NFC, Wi-Fi, zigbee, Li-Fi 등-이 지원될 수 있으나, Bluetooth가 바람직할 수 있다. 그러나 하나의 기술에 한정되는 것이 아니라 차후 개발되는 근거리 무선통신도 지원할 수 있다.
또 다른 일 예로, 안전 디바이스(100)는 사용자 단말기와 상기 근거리 무선 통신으로 연결되어 위치 정보, 생체 신호 및 가스 위급 신호를 발신할 수 있고, 사용자 단말기는 상기 수신된 위치 정보, 생체 신호 및 가스 위급 신호를 중앙 관제 서버(200)로 송신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템의 중앙 관제 서버의 구성도이다.
도 4를 참고하여 중앙 관제 서버(200)를 구체적으로 설명하면, 중앙 관제 서버(200)는
통신수단을 통해 상기 안전디바이스(100)에서 발신되는 위급신호 또는 가스 위험 신호를 수신하여, 고유식별코드를 확인하여 사용자D/B(250)에 저장된 사용자의 신원을 특정하고, 특정된 사용자에 대한 구난 신호를 발생시키는 사고판별부(210), 상기 특정된 사용자의 생체, 신체, 위치정보와 상기 구난 신호를 외부로 송신하는 구난요청부(220)가 포함될 수 있다.
또한, 사고 판별부(210)는 가스 위험 신호가 수신되면, 관제 센터, 안전디바이스(100) 및 관리자 단말기(300)에 경보를 발생시켜 주의를 환기시킬 수 있다.
또한, 현장지형 또는 구조정보가 저장되는 현장공간D/B(260), 현장공간D/B(260)의 공간정보, 상기 고유식별코드에 대응되어 특정되는 사용자정보, 상기 특정되는 사용자의 위치정보 또는 생체정보가 연계되어 상기 사용자의 실시간 모니터링하는 사용자 상황부(230), 사용자 상황부(230)의 정보를 실시간으로 노출하는 디스플레이부(270)가 더 포함될 수 있다.
이러한 중앙 관제 서버(200)를 이용하는 일 예로, 건설 현장 근로자들의 근로자 정보를 사용자D/B(250)에 저장하고, 근로자는 지급된 안전디바이스(100)를 착용할 수 있다. 그리고 현장의 중앙 관제실에서 중앙 관제 서버(200)의 사용자 상황부(230)는 안전 디바이스에서 전송되는 근로자의 생체신호정보, 고유식별코드를 사용자D/B에 저장된 사용자와 매칭하고, 현장공간D/B에 저장된 공간정보와 근로자의 위치정보를 연계하여 디스플레이부(270)를 통해 확인할 수 있다.
작업 중 안전사고가 발생하면, 안전디바이스는 에어백을 전개하여 근로자의 치명적인 부상을 방지하고, 위급신호를 중앙 관제 서버(200)로 발신할 수 있다. 중앙 관제 서버(200)는 수신된 위급신호를 바탕으로 사용자의 신원을 확인하고 생체정보신호를 토대로 사고자의 위급상황을 판별할 수 있다. 또한, 안전관리자 또한, 사용자 상황부(230)가 디스플레이부(270)를 통한 상황판을 보며, 사고의 위급성을 판단할 수 있다. 중앙 관제 서버(200)가 위급한 상황이라고 판단하거나, 안전관리자가 판단하면 구난요청부(220) 또는 안전관리자가 중앙 관제 서버(200)에 직접 구난요청부(220)를 통한 입력을 통해 외부 구조 기관(400)에게 구난 신호를 송신할 수 있다.
또한, 구난 요청부(220)는 외부 구조 기관(400)에 구난 신호를 전송하고, 지속적으로 사고자의 생체신호정보 및 사고자 정보-키, 몸무게, 맥박, 혈액형, 알레르기 상태 등- 외부 구조 기관(400)에 전송하여, 구조 시간을 단축시켜 사고자의 구조 확률을 높일 수 있는 효과도 발생할 수 있다.
또한, 중앙 관제 서버(200)는 구난 신호에 따른 사고 발생 위치, 사고 발생 사용자 정보, 사고 발생 원인, 사고 대처 방법 및 사고 결과 중 적어도 하나를 포함하는 안전사고 정보를 저장하여 구축하는 안전사고 빅데이터부(240)를 통해 중앙 관제 서버(200)의 사고 판별의 확률을 증가시키고 유사한 안전사고를 예방하는 효과를 발생시킬 수 있다.
그리고 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템은 관리자 단말기(300)를 더 포함할 수 있다. 관리자 단말기(300)는 통신수단에 연결되어 사용자 상황부(230)의 실시간 사용자 현황을 수신하여 확인할 수 있으며, 사고 발생 시, 중앙 관제 서버(200)를 통한 경보 알림을 수신하여, 현장에 있는 관리자는 상기 경보 알림을 전파하고, 현장을 차단시키거나, 구조활동을 할 수 있는 효과가 발생할 수 있다.
IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법은 상술한 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템을 이용하며, 구체적인 설명은 안전사고 관제 시스템에서 서술한 부분은 제외하고 간략히 설명한다.
도 5 ~ 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 나타낸 것이다.
도 5 ~ 도 7을 참조하여 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 절차를 구체적으로 살펴보면, IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템을 이용한 관제 방법은 위급순간단계, 에어백 전개 단계, 사고 발생 보고 단계, 구난 요청 단계 순으로 이루어질 수 있다.
위급순간단계는 감지부(111)가 측정하는 수치값이 임계값에 도달되는 단계로 제어부(112)가 위급신호를 발생시키는 단계이기도 하다.
에어백 전개 단계는 인플레이터(113)에서 가스를 배출하여 안전디바이스의 에어백(114)을 팽창시키는 단계로, 위급순간단계에서 에어백 전개 단계는 추락자가 외부 충격을 받기 전에 일어나야 하며, 0.02초 이전에 일어날 수 있다.
사고 발생 보고 단계는 안전디바이스(100)에서 중앙 관제 서버(200)로 위급 신호를 전송하는 단계이며, 중앙 관제 서버(200) 또는 중앙 관제 서버(200)를 컨트롤하는 관리자 판단에 의한 구난 요청 입력 신호로 인한 중앙 관제 서버(200)가 구난 신호를 외부로 발신하는 구난 요청 단계가 이어질 수 있다.
그리고 위급순간단계 이전에는 안전디바이스(100)의 고유식별코드와 안전디바이스(100)를 착용하는 사용자의 정보를 매칭시키는 사용자식별단계, 현장공간D/B(260)의 공간정보, 상기 고유식별코드에 대응되어 특정되는 사용자정보, 상기 특정되는 사용자의 위치정보 또는 생체신호정보가 연계되어 상기 사용자의 실시간 모니터링하는 관제 모니터링 단계가 포함될 수 있다. 관제 모니터링 단계에서는 관리자 단말기(300)가 중앙 관제 서버(200)에 접속하여 디스플레이부(270)에서 확인 가능한 정보를 동일하게 확인할 수 있다.
관제 모니터링 단계 전에, 안전 디바이스(200)가 중앙 관제 서버(200)로 현재위치정보 및 상기 생체신호정보를 중앙관제서버(200)로 전송하는 생체신호수집 단계가 포함될 수 있으며, 생체신호수집 단계로 인해 관제 모니터링 단계에서는 안전디바이스(100)를 착용한 사용자의 위치 및 생체신호정보 또한 모니터링이 가능한 효과가 발생할 수 있다.
사고가 발생하면, 중앙 관제 서버(200)가 상기 구난 신호 발생시, 관리자 단말기(300)에게 사고 정보를 전송하고 경고 알림을 발송하는 사고 전파 단계가 포함될 수 있다. 사고 전파 단계에 따라, 관리자는 현장에서 안전사고에 대한 대처와 현장 관리를 할 수 있다.
그리고 상기 구난 신호에 따른 사고 발생 위치, 사고 발생 사용자 정보, 사고 발생 원인, 사고 대처 방법 및 사고 결과 중 적어도 하나를 포함하는 안전사고 정보를 저장하는 빅데이터 구축단계가 이어질 수 있다. 빅데이터 구축단계를 거쳐 안전사고의 발생원인 및 대처에 대한 노하우를 쌓을 수 있는 효과가 발생할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 IoT기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 방법의 시스템 구성에 따른 절차를 나타낸 것이다. 도 9에 따른 절차는 상술한 절차와 동일하며, 시스템 구성간의 신호체계를 나타낸 것이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 더욱 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 안전디바이스
110: 웨어러블 에어백 120: 생체신호 감지장치
111: 감지부 111a: 추락감지모듈
111b: 가스감지모듈 111c: 데이터로거
112: 제어부 113: 인플레이터
114: 에어백 115: 통신부
116: 위치특정부
200: 중앙 관제 서버
210: 사고판별부 220: 구난요청부
230: 사용자 상황부 240: 빅데이터 구축부
250: 사용자D/B 260: 현장공간D/B
300: 관리자 단말기
400: 외부 구조 기관
110: 웨어러블 에어백 120: 생체신호 감지장치
111: 감지부 111a: 추락감지모듈
111b: 가스감지모듈 111c: 데이터로거
112: 제어부 113: 인플레이터
114: 에어백 115: 통신부
116: 위치특정부
200: 중앙 관제 서버
210: 사고판별부 220: 구난요청부
230: 사용자 상황부 240: 빅데이터 구축부
250: 사용자D/B 260: 현장공간D/B
300: 관리자 단말기
400: 외부 구조 기관
Claims (13)
- 추락을 포함하는 안전사고가 발생되는 현장의 사용자별로 착용되어, 사용자의 주변상황을 감지하는 감지부, 상기 감지부에서 감지된 수치가 일정 임계값에 도달하면 위급신호를 발생시키는 제어부, 상기 위급신호가 발생되면 가스를 배출하는 인플레이터, 상기 인플레이터에서 배출되는 가스가 삽입되어 팽창되는 에어백 및 상기 제어부의 위급신호를 외부로 발신하는 고유식별코드가 부여된 통신부가 포함되며, 상기 통신부를 통해 통신수단과 연계되는 안전디바이스; 및
상기 통신수단을 통해 상기 안전디바이스에서 발신되는 위급신호를 수신하여, 상기 고유식별코드를 확인하여 사용자D/B에 저장된 사용자의 신원을 특정하고, 특정된 사용자에 대한 구난 신호를 발생시키는 사고판별부, 상기 특정된 사용자의 생체, 신체, 위치정보와 상기 구난 신호를 외부로 송신하는 구난요청부가 구비된 중앙 관제 서버;를 포함하되,
상기 안전디바이스는 상기 사용자의 위치를 특정하는 위치특정부; 및 상기 사용자의 맥박, 혈압, 심전도, 체온, 혈당량, 호흡신호 및 체온 중 적어도 하나인 생체신호정보를 측정하는 생체신호 감지장치;를 더 포함하고,
상기 생체신호 감지장치는 상기 사용자의 신체에 더 부가하여 착용되며, 상기 생체신호정보를 상기 통신부로 근거리 무선통신을 통해 전송되며, 상기 통신부는 상기 위치특정부에서 특정되는 위치정보 및 상기 생체신호정보를 상기 중앙관제서버로 전송하고,
상기 중앙 관제 서버는 현장지형 또는 구조정보가 저장되는 현장공간D/B; 상기 현장공간D/B의 공간정보, 상기 고유식별코드에 대응되어 특정되는 사용자정보, 상기 특정되는 사용자의 위치정보 또는 생체정보가 연계되어 상기 사용자의 실시간 모니터링하는 사용자 상황부; 및 상기 사용자 상황부의 정보를 실시간으로 노출하는 디스플레이부;를 포함하고,
상기 감지부는 기울기 또는 중력가속도의 변화를 수치화하여 감지 및 측정하는 추락감지모듈; 상기 변화 수치를 저장하는 데이터로거; 및 기설정된 복수의 가스 종류 중 적어도 하나의 농도를 수치화하여 감지 및 측정하는 가스감지모듈;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 농도가 위험 임계값을 초과하면 가스 위험 신호를 발생시키고 상기 통신부가 상기 가스 위험 신호를 발신하고,
상기 중앙 관제 서버는 상기 구난 신호에 따른 사고 발생 위치, 사고 발생 사용자 정보, 사고 발생 원인, 사고 대처 방법 및 사고 결과 중 적어도 하나를 포함하는 안전사고 정보를 저장하여 구축하는 안전사고 빅데이터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템.
- 삭제
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- 제1항에 있어서, 상기 통신수단은,
이동통신망, 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템.
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- 제1항에 있어서,
상기 통신수단에 연결되어 상기 사용자 상황부의 사용자 실시간 정보를 수신하여 확인하고, 상기 구난 신호 발생시, 구난 알림을 수신하는 관리자 단말기;
를 더 포함하는 IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170105077A KR101904271B1 (ko) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170105077A KR101904271B1 (ko) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | IoT 기반 웨어러블 에어백을 이용한 안전사고 관제 시스템 |
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|---|---|
| KR101904271B1 true KR101904271B1 (ko) | 2018-10-04 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240056674A (ko) | 2022-10-22 | 2024-04-30 | 이태근 | 건설현장의 환경을 인식하여 사용자의 추락사고를 예방하는 안전장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006160170A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Honda Motor Co Ltd | 小型車両用エアバッグ装置 |
-
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| KR20240056674A (ko) | 2022-10-22 | 2024-04-30 | 이태근 | 건설현장의 환경을 인식하여 사용자의 추락사고를 예방하는 안전장치 |
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