KR101914529B1 - 타워 크레인 운용 제어 시스템 - Google Patents

타워 크레인 운용 제어 시스템 Download PDF

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KR101914529B1 KR1020180068544A KR20180068544A KR101914529B1 KR 101914529 B1 KR101914529 B1 KR 101914529B1 KR 1020180068544 A KR1020180068544 A KR 1020180068544A KR 20180068544 A KR20180068544 A KR 20180068544A KR 101914529 B1 KR101914529 B1 KR 101914529B1
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신동옥
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에이원커뮤니케이션즈코리아(주)
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail

Abstract

타워 크레인 운용 제어 시스템은, 타워 크레인에 적용되는 타워 크레인 운용 제어 시스템으로서, 타워 크레인 운용 제어 시스템은 운용 제어 장치를 포함하고, 운용 제어 장치는, 조종기 시동 여부를 인식하는 시동 인식부, 인양되는 화물의 무게가 입력되는 로드셀 측정값 입력부, 트롤리의 위치가 입력되는 포텐셔미터 측정값 입력부, 시동 인식부가 시동을 인식한 시점인 타워 크레인 운용 시작 시간 및 시동 인식부가 시동 종료를 인식하는 시점인 타워 크레인 운용 종료 시간을 저장하는 운용 처리부, 및 타워 크레인 운용 시작 시간 및 타워 크레인 운용 종료 시간을 포함하는 정보를 외부로 제공하는 통신부를 포함하는 것이다.

Description

타워 크레인 운용 제어 시스템 {OPERATION CONTROL SYSTEM FOR TOWER CRANE}
본 발명은 타워 크레인 운용 제어 시스템으로서, 보다 구체적으로는 타워 크레인의 정상 운용 시간 및 비정상 운용 시간을 산출하고 이를 이용하여, 타워 크레인의 안전한 운용이 가능하도록 하는 타워 크레인 운용 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아파트나 빌딩과 같이 고층건물을 짓는 건설현장에서는 건설공사에 필요한 철근, H빔 등의 다양한 물품들을 상하, 좌우, 전후로 이동시켜 목표지점을 향해 원활한 운반을 도모하기 위하여 타워 크레인을 설치하여 사용한다.
여기서 타워 크레인의 주요구성을 살펴보면, 지면에 수직으로 길게 연장하여 마스트가 구비되고, 마스트의 상부에서 지표면과 평행을 이루도록 수평으로 연장된 지브(jib)가 설치되며, 지브에는 수평방향 및 수직방향으로 이동하며 하단에 후크가 구비된 트롤리(trolley)로 구성된다.
이러한 타워 크레인은 지브에 구비된 운전실에서 작업자의 조작에 의해 운행되는데, 마스트를 중심으로 지브를 회전시킨 후 트롤리를 직선 및 승강 이동시키면서 후크에 인양할 화물을 걸어 목표지점으로 운반하게 수행된다.
이렇게 대규모 건설 현장에서 필수적으로 사용되는 타워 크레인의 경우 최근에 많은 안전 사고가 발생하고 있으며, 이러한 안전 사고를 대비하여 종래의 경우 영상 장비를 이용하여 작업안전반경을 인지하도록 하고 있다(한국등록특허 제10-1275508호 참고).
그러나, 이러한 안전 사고 예방 대책은 안전 사고에 대한 근본적인 대책을 마련하고 있지 못하며, 타워 크레인의 안전 사고가 발생하는 주된 원인 중의 하나는 작업자 내지 시공자가 적정 타워 크레인 운용 시간보다 더 많은 시간 동안 작업을 하거나, 타워 크레인의 부품의 교체 시점을 파악하지 못해 타워 크레인의 붕괴가 발생하기 때문이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 타워 크레인의 정상 운용 시간 및 비정상 운용 시간을 파악하여 적정 시간 동안만 타워 크레인이 운용되도록 하고, 또한 타워 크레인의 부품의 교체 시점을 적시에 파악할 수 있는 타워 크레인 운용 제어 시스템의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 타워 크레인의 정상 운용 시간 및 비정상 운용 시간을 파악하여 타워 크레인의 적정 운용 시간을 산출하고, 더 나아가 타워 크레인의 부품에 대한 임계 사용 시간을 산출하여 부품의 교체 시점을 적시에 파악할 수 있는 타워 크레인 운용 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템은, 타워 크레인에 적용되는 타워 크레인 운용 제어 시스템으로서, 타워 크레인 운용 제어 시스템은 운용 제어 장치를 포함하고, 운용 제어 장치는, 조종기 시동 여부를 인식하는 시동 인식부, 인양되는 화물의 무게가 입력되는 로드셀 측정값 입력부, 트롤리의 위치가 입력되는 포텐셔미터 측정값 입력부, 시동 인식부가 시동을 인식한 시점인 타워 크레인 운용 시작 시간 및 시동 인식부가 시동 종료를 인식하는 시점인 타워 크레인 운용 종료 시간을 저장하는 운용 처리부, 및 타워 크레인 운용 시작 시간 및 타워 크레인 운용 종료 시간을 포함하는 정보를 외부로 제공하는 통신부를 포함하는 것이다.
본 발명에 따르면, 타워 크레인의 정상 운용 시간 및 비정상 운용 시간을 파악하여 적정 시간 동안만 타워 크레인이 운용되도록 하고, 또한 타워 크레인의 부품의 교체 시점을 적시에 파악할 수 있는 타워 크레인 운용 제어 시스템을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템이 적용되는 타워 크레인 및 이러한 타워 크레인에 있어서 트롤리의 위치에 따른 인양되는 화물의 무게 관계를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템을 구성하는 운용 제어 장치 및 운용 서버를 나타낸 개념도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 운용 제어 장치의 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 운용 서버의 블록도이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템을 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템이 적용되는 타워 크레인 및 이러한 타워 크레인에 있어서 트롤리의 위치에 따른 인양되는 화물의 무게 관계를 나타낸 도면이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템을 구성하는 운용 제어 장치 및 운용 서버를 나타낸 개념도이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 운용 제어 장치의 블록도이다. 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 운용 서버의 블록도이다.
도 1 내지 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 운용 제어 시스템은, 크게 운용 제어 장치(70) 및 운용 서버(80)를 포함한다.
우선, 도 3 에 도시된 바와 같이, 운용 제어 장치(70)는 타워 크레인(40), 특히 타워 크레인(40)의 운전실(10)에 설치될 수 있으며, 시동 인식부(51), 로드셀 측정값 입력부(53), 포텐셔미터 측정값 입력부(55), 조종간 출력 주파수 입력부(57), 운용 처리부(60), 통신부(63), 이동식 기억장치 포트, 리미트 스위치 입력부(67), 전자키 입력부(69) 및 식별 센서부를 포함한다.
시동 인식부(51)는 조종기 시동 여부, 즉 타워 크레인(40)에 시동이 걸렸는지 아니면 시동이 꺼졌는지를 인식하는 포트이다.
시동 인식부(51)에는 운전자가 타워 크레인(40)의 작동을 위해 조종기 시동을 걸었을 때 이에 대응하는 시동 신호가 입력되며, 반대로 운전자가 시동을 껐을 때 입력값의 변화가 발생하여 시동 종료 신호가 입력될 수 있다.
이렇게, 시동 인식부(51)에 시동 신호가 입력될 경우 이 시점이 타워 크레인 운용 시작 시간이 되며, 시동 인식부(51)가 시동 종료를 인식하는 시점이 타워 크레인 운용 종료 시간이 되고, 이러한 타워 크레인 운용 시작 시간 및 타워 크레인 운용 종료 시간은 후술할 운용 처리부(60) 또는 운용 서버(80)에 제공되어 저장될 수 있다.
로드셀 측정값 입력부(53)는 인양되는 화물의 무게가 입력되는 포트로서, 타워 크레인(40)에 설치된 로드셀은 인양되는 화물의 무게를 측정하며, 이 측정값은 로드셀 측정값 입력부(53)를 통해 운용 제어 장치(70)에 제공될 수 있다.
추후, 로드셀 측정값 입력부(53)로 입력된 화물의 무게는 운용 처리부(60) 또는 운용 서버(80)에 제공되어 저장될 수 있다.
포텐셔미터 측정값 입력부(55)는 트롤리(30)의 위치가 입력되는 포트로서, 포텐셔미터(potentiometer)는 지브(20) 상을 좌우로 이동하는 트롤리(30)의 위치를 측정하고, 이 측정값은 포텐셔미터 측정값 입력부(55)를 통해 운용 제어 장치(70)에 제공될 수 있다.
추후, 포텐셔미터 측정값 입력부(55)로 입력된 트롤리(30)의 위치는 운용 처리부(60) 또는 운용 서버(80)에 제공되어 저장될 수 있다.
조종간 출력 주파수 입력부(57)는 조종간 작동 여부를 인식하는 포트로서, 운전자가 조종간을 작동시킬 경우 관련 출력 주파수가 조종간 출력 주파수 입력부(57)로 전송되어 조종간 작동이 인지될 수 있다.
타워 크레인(40)의 운전자는 트롤리(30)의 위치에 따른 인양 가능한 화물의 무게를 고려하여 타워 크레인(40)의 각 부품을 제어할 수 있으며, 이를 위해 운전자는 조종간을 작동하게 되고, 그에 따라 생성되는 출력 주파수는 조종간 출력 주파수 입력부(57)를 통해 운용 제어 장치(70)에 제공될 수 있다.
추후, 조종간 출력 주파수 입력부(57)로 입력된 조종간 출력 주파수는 운용 처리부(60) 또는 운용 서버(80)에 제공되어 저장될 수 있다.
운용 처리부(60)는 일종의 중앙처리장치일 수 있으며, 운용 제어 장치(70)의 각 포트로 입력된 정보를 제공받아, 타워 크레인 정상 운용 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 산출하고 저장하는 장치이다.
이를 위해, 도 1 에서 도시된 바와 같이, 지브(20) 상에서의 트롤리(30)의 위치에 따라 인양이 가능한 화물의 무게가 설정되어 있으며, 운용 처리부(60)는 트롤리(30)의 위치에 따라 인양할 수 있는 화물의 무게 정보인 무게 인양 정보를 저장할 수 있다.
또한, 운용 처리부(60)는 로드셀 측정값 입력부(53)로부터 획득한 화물의 무게 및 포텐셔미터 측정값 입력부(55)로부터 획득한 트롤리(30)의 위치값을, 저장된 무게 인양 정보와 비교하여 화물 인양 조건이 정상인지 비정상인지 여부를 판단할 수 있다.
우선, 타워 크레인 정상 운용 시간의 경우, 타워 크레인(40)의 운전자가 시동을 걸면 시동 인식부(51)를 통해 시동 신호가 입력될 수 있고, 운용 처리부(60)는 이 시점을 타워 크레인 운용 시작 시간으로 저장할 수 있다. 이후, 시동 인식부(51)로 입력되는 입력값의 변화가 있을 경우, 운용 처리부(60)는 이 시점을 타워 크레인 운용 종료 시간으로 저장할 수 있다.
이렇게, 운용 처리부(60)에 타워 크레인 운용 시작 시간 및 타워 크레인 운용 종료 시간이 저장됨에 따라 타워 크레인 정상 운용 시간이 산출되어 운용 처리 장치에 저장될 수 있다.
또한, 타워 크레인 비정상 운용 시간의 경우, 로드셀 측정값 입력부(53)의 화물의 무게 및 포텐셔미터 측정값 입력부(55)의 트롤리(30)의 위치값을, 무게 인양 정보와 비교하여 타워 크레인(40)이 적정 무게를 넘어서는 화물을 인양한다고 판단될 경우 이 시점을 타워 크레인 비정상 운용 시작 시간으로 저장할 수 있다.
이후, 운전자가 조종간을 작동시킴에 따라 조종간 출력 주파수 입력부(57)를 통해 조종간 출력 주파수가 입력되고, 운전자의 조종간 작동으로 인해 트롤리(30)의 위치가 변화하게 되어 타워 크레인(40)이 적정 무게를 인양하는 상태(즉, 무게가 0 이 됨)가 될 수 있고, 이 시점을 타워 크레인 비정상 운용 종료 시간으로 저장할 수 있다.
이렇게, 운용 처리부(60)에 타워 크레인 비정상 운용 시작 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 종료 시간이 저장됨에 따라 타워 크레인 비정상 운용 시간이 산출되어 운용 처리부(60)에 저장될 수 있다.
통신부(63)는 운용 제어 장치(70)에 입력되거나 운용 제어 장치(70)가 획득한 정보를 외부로 출력 내지 제공하는 포트이다. 이 통신부(63)를 통해 후술하는 운용 서버(80)로 정보가 전송될 수 있다.
여기서, 전송되는 정보는, 타워 크레인 운용 시작 시간, 타워 크레인 운용 종료 시간, 타워 크레인 정상 운용 시간, 타워 크레인 비정상 운용 시작 시간, 타워 크레인 비정상 운용 종료 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 포함할 수 있다.
또한, 전송되는 정보는 운용 제어 장치(70)의 강제 개방 여부 및 운용 제어 장치(70)의 개폐 상황을 포함할 수 있다.
이러한 통신부(63)는 Rock Seven 통신 Pin(RX/TX)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 정보를 전송할 수만 있다면 다양한 통신 포트가 사용될 수 있다.
아울러, 통신부(63)에는 랜통신 장비가 설치될 수 있으며, 이러한 랜통신 장비를 통해 IOT(Internet Of Thing) 환경을 구축하여, 작동 결과치를 포함한 전술한 정보를, 외부 컴퓨터, 모바일 디바이스(예를 들어, 핸드폰) 및 운용 서버(80)를 포함한 외부 통신 장비로 전송할 수 있다. 그에 따라, 관리자는 컴퓨터, 모바일 다바이스 및 운용 서버(80)를 통해 타워 크레인(40)의 운용 상태를 용이하게 감시 및 점검할 수 있다.
한편, 통신부(63)는 운용 서버(80)에 정보를 전송하는 것뿐만 아니라, 운용 서버(80)로부터 제어 명령 등을 포함하는 각종 신호 내지 정보를 전송받을 수 있다.
이동식 기억장치 포트는 운용 제어 장치(70)에 입력되거나 운용 제어 장치(70)가 저장한 정보를 외부로 전달하기 위한 포트이다. 전술한 통신부(63)가 고장나거나 위성통신이 불가능할 경우를 대비하여, 이동식 기억장치 포트를 구비하여 USB를 이용하여 정보를 운용 서버(80) 등 외부로 전달할 수 있다. 이러한 이동식 기억장치 포트는 USB 포트(65)일 수 있으며, 그 개수는 1개 또는 그 이상일 수 있다.
리미트 스위치 입력부(67)는 운용 제어 장치(70)의 강제 열림을 감지하기 위한 장치이다. 운용 제어 장치(70)에는 운용 제어 장치(70)의 강제 개방을 감지하도록 리미트 스위치가 설치될 수 있으며, 강제 개방이 발생할 경우 리미트 스위치는 이를 감지하고, 리미트 스위치 입력부(67)는 리미트 스위치로부터 이러한 개방 신호를 수신할 수 있다.
전자키 입력부(69)는 운용 제어 장치(70)의 개폐를 위한 입력부로서, 이 전자키 입력부(69)에 전자키를 갖다댈 경우 운용 제어 장치(70)는 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
식별 센서부는 운용 가능한 복수개의 타워 크레인(40) 중에서 현재 감시 대상인 타워 크레인(40)이 무엇인지 및 감시 대상인 타워 크레인(40)의 위치 정보를 제공하는 식별 센서를 포함한다.
운용 가능한 복수개의 타워 크레인(40)의 운용 제어 장치(70)에는 각각 식별 센서가 설치될 수 있으며, 또한 이미 특정 타워 크레인(40)에 어떤 식별 센서가 설치되어있는지에 대한 매칭 정보가 저장될 수 있다.
이러한 환경 하에서, 각각의 식별 센서가 발송하는 식별 정보 내지 식별 신호와 매칭 정보를 비교하여 식별 센서의 위치를 파악하고, 그에 따라 식별 센서를 포함하는 타워 크레인(40)의 종류 및 위치 정보를 파악할 수 있다.
따라서, 현재 감시 대상인 타워 크레인(40)이 무엇인지 그리고 그 타워 크레인(40)의 위치 정보, 좀 더 구체적으로는 그 타워 크레인(40)의 작업 구역을 용이하게 파악할 수 있다.
한편, 매칭 정보가 저장되는 대신에, 신호를 발신하는 식별 센서의 위치를 파악하여, 해당 타워 크레인의 위치 정보를 파악할 수도 있다.
또한, 매칭 정보를 사용하는 대신에, 타워 크레인(40)에 설치된 식별 센서가 직접 타워 크레인(40)의 위치를 파악하여, 외부로 위치 정보를 제공할 수도 있다.
이상, 타워 크레인 운용 제어 시스템을 구성하는 요소 중에 운용 제어 장치(70)를 설명하였으며, 이하 도 4 를 참조하여 다른 구성 요소인 운용 서버(80)를 설명한다.
운용 서버(80)는 운용 제어 장치(70)로부터 전술한 정보를 전송받으며, 전송받은 정보를 토대로 소정 기간 동안의 타워 크레인 정상 운용 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 제공할 수 있다. 또한 운용 서버(80)는 타워 크레인을 구성하는 각 부품에 대한 임계 사용 수명을 산출하고, 특정 부품에 대한 점검 메시지를 송출할 수 있다.
이를 위해, 운용 서버(80)는 송수신부(73), DB(75) 및 산출부(77)를 포함할 수 있다.
송수신부(73)는 운용 제어 장치(70)로부터 정보를 전달받고, 운용 제어 장치(70)에게 신호 내지 명령 등을 전달할 수 있다. 예를 들어, 운용 서버(80)는 송수신부(73)를 통해 운용 제어 장치(70)로부터, 타워 크레인 운용 시작 시간, 타워 크레인 운용 종료 시간, 타워 크레인 정상 운용 시간, 타워 크레인 비정상 운용 시작 시간, 타워 크레인 비정상 운용 종료 시간, 타워 크레인 비정상 운용 시간, 운용 제어 장치(70)의 강제 개방 여부, 운용 제어 장치(70)의 개폐 상황, 감시 대상 타워 크레인(40)의 종류 및 감시 대상 타워 크레인(40)의 위치 정보를 포함하는 다양한 정보를 전달받을 수 있다.
또한, 운용 서버(80)는 송수신부(73)를 통해 외부로 타워 크레인 운용 시간 및 특정 부품에 대한 점검 메시지를 포함하는 각종 정보를 제공할 수 있다.
구체적으로, 운용 서버(80)는 운용 제어 장치(70)로부터 각종 정보를 전달받은 후에 주 단위, 월 단위 또는 분기 단위를 포함하는 설정된 기간 동안의 타워 크레인 정상 운용 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 표시하거나 제공할 수 있다.
이러한 표시 또는 제공을 통해, 작업 관리자, 사업자 또는 관계인의 감시용 화면 상에 그리고 핸드폰을 포함한 이동식 모바일 기기의 화면에 설정된 기간 동안의 타워 크레인 정상 운용 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 제공할 수 있으며, 그에 따라 타워 크레인(40)의 정확한 운용 시간을 실시간으로 파악할 수 있다.
이렇게 함으로써, 타워 크레인(40)이 허용된 운용 시간을 넘어서 사용되는 것을 차단하고, 운전자의 과도한 작업을 방지하여 안전 운전을 유도하고, 지나친 사용으로 부품에 과부하가 걸려 타워 크레인(40)이 붕괴되는 등의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 운용 서버(80)는 송수신부(73)를 통해 타워 크레인(40)의 특정 부품에 대한 점검 메시지를 각종 디스플레이 상으로 송출하거나 경고 알람을 함으로써, 관리자가 골든 타임을 놓치지 않고 제때 부품을 교환 내지 교체할 수 있도록 하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
DB(Data Base)(75)는 운용 제어 장치(70)로부터 전달받은 정보를 저정하고, 또한 운용 서버(80)가 산출해 낸 임계 사용 수명 및 점검 대상 부품을 저장하며, 저장된 정보는 실시간으로 갱신될 수 있다.
산출부(77)는 운용 제어 장치(70)로부터 전달받은 정보를 토대로 타워 크레인(40)의 부품에 대한 임계 사용 수명을 산출한다.
이러한 임계 사용 수명은 아래의 산출식으로 표현될 수 있다.
(임계 사용 수명)=M×(설정된 정상 운용 허용 시간)+N×(설정된 비정상 운용 허용 시간), (1≤M, 1≤N)
여기서, M, N은 가중치를 의미하며, M, N은 1 이상의 값을 가질 수 있다. 일 예로, 위 산출식에서 M=1(즉, 100%), N=1.2(즉, 120%)일 수 있으나, 이러한 가중치로 제한되는 것은 아니며, 작업 조건에 따라 다양하게 가중치가 설정될 수 있다.
또한, 설정된 정상 운용 허용 시간은 부품에 대하여 화물 인양 조건이 정상인 동안의 미리 결정된 운용 허용 시간이고, 설정된 비정상 운용 시간은 상기 부품에 대하여 화물 인양 조건이 비정상인 동안의 미리 결정된 운용 허용 시간이다.
이러한 설정된 정상 운용 허용 시간 및 설정된 비정상 운용 허용 시간은 기존에 타워 크레인(40)을 사용하면서 경험치 또는 실험치 등으로 도출된 시간이거나, 타워 크레인 제작사가 임의로 설정한 시간일 수 있다.
예를 들어, 타워 크레인(40)의 와이어를 사용해보니 정상 운용 허용 시간은 1000시간이고, 비정상 운용 허용 시간은 50시간임을 알게 될 경우, 와이어에 대한 설정된 정상 운용 허용 시간 및 설정된 비정상 운용 허용 시간은 각각 1000시간 및 50시간이 될 수 있다.
또한, 산출부(77)는 부품의 사용 시간이 산출된 임계 사용 수명의 P%(0<P<100)에 도달했는지 여부, 즉 사용 시간이 임계 사용 수명의 설정된 소정치에 도달했는지 여부를 판단하고, 특정 부품이 소정치에 도달했다면 운용 서버(80)는 송수신부(73)를 통해 점검 메시지를 송출하거나 경고 알람을 할 수 있다.
이렇게, 부품의 사용 시간이 임계 사용 수명에 도달할 때까지 기다리지 않고 소정치인 문턱값을 설정하여 임계 사용 수명 도달 전에 특정 부품이 점검이 필요함을 알림으로써 부품에 과부하가 걸리는 일을 방지할 수 있다. 또한, 이렇게 함으로써 타워 크레인(40)이 붕괴되는 등 안전 사고가 발생하지 않도록 할 수 있다.
한편, P값은 타워 크레인(40)을 사용하면서 경험치 또는 실험치 등으로 도출된 시간이거나, 타워 크레인 제작사가 임의로 설정한 시간일 수 있다. 일 예로, 와이어는 임계 사용 수명의 70%에 도달할 경우 점검이 필요함을 알게되었다면, 와이어에 대한 P값은 70이 될 수 있다. 즉, P값은 부품마다 다를 수 있고, 또한 동일한 부품이더라도 사용 환경에 따라 달라질 수 있다.
아울러, 점검 메시지의 대상 부품은, 타워 크레인(40)의 부품 중에서 와이어와 같이 사용 시간과 인양되는 화물의 무게에 의해 사용 수명이 좌우되는 부품일 수 있다. 그러나, 점검 메시지 발송 대상은 반드시 한정되는 것은 아니며 모든 부품에 대하여 점검 메시지가 발송될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 운전실 20: 지브
30: 트롤리 40: 타워 크레인
51: 시동 인식부 53: 로드셀 측정값 입력부
55: 포텐셔미터 측정값 입력부
57: 조종간 출력 주파수 입력부 60: 운용 처리부
63: 통신부 65: USB 포트
67: 리미트 스위치 입력부 69: 전자키 입력부
70: 운용 제어 장치 73: 송수신부
75: DB 77: 산출부
80: 운용 서버

Claims (10)

  1. 타워 크레인에 적용되는 타워 크레인 운용 제어 시스템으로서,
    상기 타워 크레인 운용 제어 시스템은 운용 제어 장치를 포함하고,
    상기 운용 제어 장치는,
    조종기 시동 여부를 인식하는 시동 인식부;
    인양되는 화물의 무게가 입력되는 로드셀 측정값 입력부;
    트롤리의 위치가 입력되는 포텐셔미터 측정값 입력부;
    상기 시동 인식부가 시동을 인식한 시점인 타워 크레인 운용 시작 시간 및 상기 시동 인식부가 시동 종료를 인식하는 시점인 타워 크레인 운용 종료 시간을 저장하는 운용 처리부; 및
    상기 타워 크레인 운용 시작 시간 및 타워 크레인 운용 종료 시간을 포함하는 정보를 외부로 제공하는 통신부를 포함하는 것이고,
    상기 운용 처리부는,
    상기 트롤리의 위치에 따라 인양할 수 있는 화물의 무게 정보인 무게 인양 정보를 저장하고,
    상기 로드셀 측정값 입력부로부터 획득한 화물의 무게 및 상기 포텐셔미터 측정값 입력부로부터 획득한 트롤리의 위치값을, 상기 무게 인양 정보와 비교하여 화물 인양 조건이 정상인지 비정상인지 여부를 판단하는 것이고,
    상기 타워 크레인 운용 제어 시스템은,
    상기 통신부로부터 정보를 전송받는 운용 서버를 더 포함하고,
    상기 운용 서버는,
    상기 타워 크레인의 부품에 대한 임계 사용 수명을 산출하고,
    상기 임계 사용 수명은,
    (임계 사용 수명)=M×(설정된 정상 운용 허용 시간)+N×(설정된 비정상 운용 허용 시간), (1≤M, 1≤N) 으로 표현되고,
    상기 설정된 정상 운용 허용 시간은 상기 부품에 대하여 화물 인양 조건이 정상인 동안의 미리 결정된 운용 허용 시간이고,
    상기 설정된 비정상 운용 시간은 상기 부품에 대하여 화물 인양 조건이 비정상인 동안의 미리 결정된 운용 허용 시간인 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운용 제어 장치는,
    조종간 작동 여부를 인식하는 조종간 출력 주파수 입력부를 더 포함하고,
    상기 운용 처리부는,
    화물 인양 조건이 비정상일 경우 타워 크레인 비정상 운용 시작 시간으로 저장하고,
    상기 조종간 출력 주파수 입력부로부터 입력값을 획득한 후에, 상기 로드셀 측정값 입력부로부터 획득한 화물의 무게 및 상기 포텐셔미터 측정값 입력부로부터 획득한 트롤리의 위치값을, 상기 무게 인양 정보와 비교하여 화물 인양 조건이 정상이 될 시점을 타워 크레인 비정상 운용 종료 시간으로 저장하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 운용 서버는,
    상기 부품의 사용 시간이 상기 임계 사용 수명의 P%(0<P<100)에 도달할 경우 점검 메시지를 송출하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 타워 크레인 운용 제어 시스템은,
    상기 통신부로부터 정보를 전송받는 운용 서버를 더 포함하고,
    상기 운용 서버는,
    소정 기간 동안의 타워 크레인 정상 운용 시간 및 타워 크레인 비정상 운용 시간을 제공하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 운용 제어 장치는,
    강제 개방을 감지하도록 설치된 리미트 스위치로부터 개방 신호를 수신하는 리미트 스위치 입력부를 더 포함하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 운용 제어 장치는,
    개폐를 위한 전자키 입력부를 더 포함하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 운용 제어 장치는,
    운용 가능한 복수개의 타워 크레인 중에서 현재 감시 대상인 타워 크레인이 무엇인지 및 감시 대상인 타워 크레인의 위치 정보를 제공하는 식별 센서부를 더 포함하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부에는 랜통신 장비가 설치되어 IOT(Internet Of Thing) 환경이 구축되고, 그에 따라 상기 통신부는 상기 정보를 외부 통신 장비에 제공하고, 상기 외부 통신 장비는 제공된 정보를 통해 상기 타워 크레인의 운용 상태를 감시하는 것인 타워 크레인 운용 제어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220159069A (ko) 2021-05-25 2022-12-02 오철규 지능형 크레인 가동 분석 시스템

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087045B1 (ko) * 2009-09-23 2011-11-25 (주)고려호이스트 호이스트 및 크레인의 안전진단 방법

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