KR102074669B1 - Disaster Safety Management System for Smart Factory - Google Patents

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KR102074669B1
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Abstract

본 발명은 공장 내 위험요소를 향한 객체의 위치추적정보 및 영상정보를 수집하여 공장 내 재난요인을 일률적으로 차단관리하면서 현장 안전을 효율적으로 관리함을 제공하도록, 현장 내 감시구역마다 설치되고, 해당 구역의 감시 영상을 촬영가능하게 구비되는 영상감시장치와; 현장 감시구역에 복수 개가 서로 간격을 두고 설치되며, 상호 UWB기반의 레이더 신호를 송수신하여 해당 감시구역 내 진입한 객체의 움직임을 감지하며 객체의 공간좌표를 측정하는 UWB측위장치와; 상기 영상감시장치의 영상신호 및 상기 UWB측위장치의 측정신호를 수신하여 영상정보 및 위치측정정보를 구분 확인할 수 있게 처리하는 스마트서버;를 포함하는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템을 제공한다.The present invention is installed in each monitoring zone in the site, so as to provide efficient management of site safety while uniformly blocking and managing disaster factors in the factory by collecting the location tracking information and image information of the object toward the risk factor in the factory, A video surveillance apparatus provided to photograph a surveillance video of the camera; A plurality of UWB positioning devices which are installed in a field monitoring area at intervals from each other, detect a movement of an object entering the corresponding monitoring area by transmitting and receiving a UWB-based radar signal, and measuring spatial coordinates of the object; It provides a smart factory disaster safety management system comprising a; smart server for receiving the video signal of the video surveillance device and the measurement signal of the UWB positioning device to determine the image information and location measurement information.

Description

스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템 {Disaster Safety Management System for Smart Factory}Smart Factory Disaster Safety Management System {Disaster Safety Management System for Smart Factory}

본 발명은 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공장 내 위험요소를 향한 객체의 위치추적정보 및 영상정보를 수집하여 공장 내 재난요인을 일률적으로 차단관리하면서 현장 안전을 효율적으로 관리하는 것이 가능한 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a smart factory disaster safety management system, and more particularly, to efficiently manage site safety while collecting and tracking location information and image information of objects facing risk factors in a factory. A smart factory disaster safety management system that can be done.

일반적으로 제조업이나 화공, 건설업 등의 안전과 관련된 산업현장에서 공장 내 현장상황을 안전관리함에는 작업자 개개인에게 안전수칙을 숙지할 수 있게 교육하거나 공장 내 위험요소에 노출될 수 있는 장소마다 안전담당 관리자를 배치하여 관리하도록 하고 있다. 나아가 특정 시설 및 설비의 실시간 감시 관리를 위한 설비로서, 현장 내 다수의 감시카메라를 이용한 CCTV(closed circuit television)로 관제실에서 영상 감시할 수 있게 적용한 안전 관제 시스템을 사용하고 있다.In general, in the safety-related industrial sites such as manufacturing, chemicals, and construction, safety managers are trained to understand safety rules for each worker or have safety managers in places where they may be exposed to risks in the factory. It is arranged and managed. In addition, as a facility for real-time monitoring and management of specific facilities and facilities, a safety control system that uses video surveillance in a control room using CCTV (closed circuit television) using multiple surveillance cameras in the field is used.

그러나 안전담당 관리자는 산업 현장에서 발생하는 모든 작업상황에 대하여 일일이 확인하기 어렵고, 관제실에서 단순히 CCTV만으로 감시할 경우에도 감시촬영 범위에서 벗어난 영역에서의 안전 사고 예방을 기대하기 어렵다는 문제가 있었다.However, it was difficult for the safety manager to check all the work situations occurring in the industrial site, and it was difficult to prevent safety accidents in areas outside of the surveillance shooting range even if the monitoring room was simply monitored by CCTV.

이에 따라 최근에는 센서를 통한 근로자의 접근을 감지하고, 근로자가 위험 영역 내로 접근할 경우, 자동으로 경고 벨을 울리거나 경고 방송을 통하여 근로자에게 위험 영역에 접근하였음을 인식시키는 안전관리 시스템 기술이 개발되고 있는 실정이다.Recently, a safety management system technology has been developed to detect workers' access through sensors and to automatically alert the worker when the worker approaches the danger zone or to alert the worker that the worker has approached the danger zone. It is becoming.

상기와 같은 안전관리 시스템과 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 공개특허공보 제31908호(2018.03.29.)에는 각 근로자의 식별정보가 저장된 적어도 하나의 RFID 태그; 상기 RFID 태그에 근접하여 상기 식별정보를 리드(read)하게 되면, 복수의 센서들을 통해 위치정보 및 감지정보들을 감지하는 적어도 하나의 RFID 리더; 각각의 RFID 리더와 무선 통신을 통해 수신된 상기 위치정보에 따라 상기 감지정보들과 기준 수치를 비교하고, 상기 감지정보들이 기준 수치에서 벗어날 때, 제1 경보신호를 생성하여 제1 RFID 리더에 전송하는 관리서버; 및 상기 제1 경보신호가 생성 시 상기 관리서버로부터 호출받고, 상기 호출에 응답하여 상기 제1 RFID 리더의 일정영역에 위치한 각 제2 RFID 리더에 경보를 전달하도록 제2 경보신호를 생성하고, 상기 관리서버로 상기 제2 경보신호를 전송하는 관리자단말을 포함하여 구성됨에 따라 실제 산업현장에서 발생된 위험상황에 따른 근로자들을 효율적으로 대피유도할 수 있는 RFID 기반의 통합안전 관리 시스템이 공지되어 있다.As a related art disclosed in connection with the safety management system as described above, Korean Patent Publication No. 31908 (2018.03.29.) Includes at least one RFID tag in which identification information of each worker is stored; At least one RFID reader detecting position information and sensing information through a plurality of sensors when reading the identification information in proximity to the RFID tag; Compare the detected information with a reference value according to the position information received through wireless communication with each RFID reader, and when the detected information deviates from the reference value, generates a first alarm signal and transmits it to the first RFID reader. A management server; And generating a second alarm signal to receive an alarm from each management server when the first alarm signal is generated, and to transmit an alarm to each second RFID reader located in a predetermined region of the first RFID reader in response to the call. It is known that the RFID-based integrated safety management system that can efficiently induce the evacuation of workers according to the risk situation occurred in the actual industrial site, as it comprises a manager terminal for transmitting the second alarm signal to the management server.

그러나 상기한 종래기술의 경우에는 단순히 근로자의 접근에 따른 센서감지로 근로자가 인식할 수 있는 경보만을 자동제어하기 때문에 공장 내 전체적인 안전 상황을 일괄적으로 파악하기 어려우며, 일정 장소에서 위험요소를 향한 근로자의 접근시 명확한 공간좌표정보를 확보하기 어렵다는 기술적인 한계가 있었다.However, in the case of the above-mentioned prior art, it is difficult to grasp the entire safety situation in the factory collectively, because it automatically controls only the alarms that can be recognized by the sensor detection according to the worker's approach. There was a technical limitation that it is difficult to obtain clear spatial coordinate information when approaching.

또한 종래에는 공장 내 특정 영역의 위험요소를 향한 인식기준이 RFID리더와 같은 태그를 지니고 있는 근로자에 한정되기 때문에 현장 내 태그를 지니지 못한 근로자 및 현장 내 위험요소에 접근중인 일반인이 안전위험에 무방비로 노출되어 안전사고를 초래하게 된다는 문제가 있었다.In addition, since the recognition criteria for hazards in specific areas of the factory are limited to workers with tags such as RFID readers, workers who do not have tags in the field and the general public who are approaching the hazards in the field are unprotected from safety risks. There was a problem that the exposure would cause a safety accident.

KR 공개특허공보 제10-2018-0031908호(2018.03.29.)KR Publication No. 10-2018-0031908 (2018.03.29.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공장의 위험요소 영역 내 UWB라이다를 이용한 위치 측정기능과 CCTV의 영상 모니터링 기능을 융복합하여 안전 관리할 수 있게 구성하므로 현장 내 위험요소를 향한 접근에 따른 근로자의 명확한 공간좌표정보와 함께 시각적으로 감시가능한 영상정보를 기반으로 안전관리효율을 높일 수 있는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, because it is configured to combine the location measurement function using the UWB lidar in the factory's risk factor area and the video monitoring function of CCTV to manage the safety risks in the field It aims to provide a smart factory disaster safety management system that can enhance safety management efficiency based on visually observable image information along with clear spatial coordinate information of workers according to the approach.

뿐만 아니라 본 발명은 현장 내 접근중인 객체의 움직임을 직접적으로 감지할 수 있게 구성하므로 근로자는 물론 일반인의 안전성을 확보할 수 있는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
In addition, the present invention is to provide a smart factory disaster safety management system that can ensure the safety of the workers as well as the public because it can be configured to directly detect the movement of the object being accessed in the field.

본 발명이 제안하는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템은 현장 내 감시구역마다 설치되고, 해당 구역의 감시 영상을 촬영가능하게 구비되는 영상감시장치와; 현장 감시구역에 복수 개가 서로 간격을 두고 설치되며, 상호 UWB기반의 레이더 신호를 송수신하여 해당 감시구역 내 진입한 객체의 움직임을 감지하며 객체의 공간좌표를 측정하는 UWB측위장치와; 상기 영상감시장치의 영상신호 및 상기 UWB측위장치의 측정신호를 수신하여 영상정보 및 위치측정정보를 구분 확인할 수 있게 처리하는 스마트서버;를 포함하여 이루어진다.Smart Factory disaster safety management system proposed by the present invention is installed for each monitoring zone in the field, and a video surveillance device that is provided to be able to shoot the surveillance image of the area; A plurality of UWB positioning devices which are installed in a field monitoring area at intervals from each other, detect a movement of an object entering the corresponding monitoring area by transmitting and receiving a UWB-based radar signal, and measuring spatial coordinates of the object; And a smart server configured to receive the video signal of the video surveillance apparatus and the measurement signal of the UWB positioning apparatus so as to distinguish the image information and the location measurement information.

상기 UWB측위장치는 UWB레이더의 신호를 송수신하는 UWB안테나와, 상기 UWB안테나의 레이더 신호를 처리하여 상기 스마트서버에 전송가능하게 구비하는 메인보드유닛을 포함하고, 상기 메인보드유닛은 상기 UWB안테나의 UWB레이더 신호로부터 생체신호를 취득하는 NVA칩이 탑재된 NCB모듈을 구성한다.The UWB positioning device includes a UWB antenna that transmits and receives a signal of a UWB radar, and a mainboard unit that is capable of processing and transmitting the radar signal of the UWB antenna to the smart server. An NCB module equipped with an NVA chip for acquiring a biosignal from a UWB radar signal is constructed.

상기 UWB안테나는 데이터 송신을 위한 트랜스미터 및 데이터 수신을 위한 리시버를 일체로 구성하고, 8.2GHz 기준으로 50Ω 임피던스로 설계 구성한다.The UWB antenna integrally configures a transmitter for data transmission and a receiver for data reception, and designs and configures a 50Ω impedance based on 8.2 GHz.

상기 메인보드유닛에는 상기 UWB안테나의 레이더 신호와 상기 NCB모듈의 신호를 취합하여 상기 스마트서버에 신호를 송신하는 통신모듈을 구성하고, 상기 스마트서버에서는 상기 메인보드유닛의 신호를 받아 정보데이터를 저장하며, 외부 모바일 앱이나 PC프로그램의 요청신호를 입력받아 정보데이터를 송신하도록 이루어진다.The motherboard unit comprises a communication module for collecting the radar signal of the UWB antenna and the signal of the NCB module to transmit a signal to the smart server, the smart server receives the signal of the motherboard unit to store information data And, it receives the request signal of the external mobile app or PC program and transmits the information data.

상기 UWB측위장치에는 현장 감시구역의 주변환경 여건을 분석할 수 있게 구성하되, 상기 메인보드유닛 상에 적어도 하나 이상의 감지센서를 연결 가능하게 구성한다.The UWB positioning device is configured to analyze the environmental conditions of the site monitoring area, and at least one detection sensor is connected to the mainboard unit.

상기 스마트서버에서는 영상신호알고리즘과 생체측정신호알고리즘을 통해 한 화면에 영상 및 측정데이터를 구분 디스플레이할 수 있는 스마트프로그램을 실행한다.
The smart server executes a smart program that can display the image and the measurement data on one screen through the image signal algorithm and the biometric signal algorithm.

본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템에 의하면 공장의 감시구역 내 영상감시장치 및 UWB측위장치로부터 안전관리를 위한 객체의 영상정보 및 위치측정정보를 일률적으로 실시간 확인하므로, 위험요소를 향한 재실 감지 및 객체의 행동에 대한 시각적인 육안 식별을 일괄적으로 도모하여 안전 관리효율 및 감시 신뢰성을 향상시키고, 공장 내 안전사고를 방지하면서 현장환경을 개선할 수 있는 효과를 얻는다.According to the smart factory disaster safety management system according to the present invention, since the image information and position measurement information of the object for safety management are uniformly checked in real time from the video surveillance device and the UWB positioning device in the factory's surveillance area, the accident detection for the risk factor And visual visual identification of the behavior of the object collectively to improve the safety management efficiency and monitoring reliability, and to prevent the safety accidents in the factory to obtain the effect of improving the field environment.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템은 현장 내 객체의 생체신호를 인식하여 공간좌표정보를 취득하므로, 객체의 위치측정정보를 명확하게 확인가능하며, 생체유형의 모든 객체를 인식하여 근로자는 물론 일반인의 안전을 보장하는 등 안전관리 폭을 확대할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the smart factory disaster safety management system according to the present invention acquires the spatial coordinate information by recognizing the biological signal of the object in the field, the position measurement information of the object can be clearly identified, and the worker can recognize all the objects of the biological type. Of course, it also has the effect of expanding the scope of safety management by ensuring the safety of the public.

또한 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템은 현장 감시구역의 주변환경 여건을 분석할 수 있는 다양한 유형의 감지센서를 선택적으로 적용하므로, 안전 관리를 위한 시스템의 응용 분야 폭을 확대하면서 폭넓은 운영 활용성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the smart factory disaster safety management system according to the present invention selectively applies various types of detection sensors that can analyze the environmental conditions of the site monitoring area, widening the application field of the system for safety management It is effective to promote usability.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 전체구성도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 UWB측위장치에 따른 공간좌표 측정상태를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 UWB측위장치를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 UWB안테나의 게인 및 방사패턴을 나타내는 그래프 및 예시그림.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 스마트서버의 스마트프로그램의 실행상태를 개략적으로 나타내는 화면.1 is an overall configuration diagram schematically showing an embodiment according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing an embodiment according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary view schematically showing a spatial coordinate measurement state according to the UWB positioning device in one embodiment according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a UWB positioning device in one embodiment according to the present invention.
Figure 5 is a graph and an illustration showing the gain and radiation pattern of the UWB antenna in one embodiment according to the present invention.
Figure 6 is a screen schematically showing the execution state of the smart program of the smart server in one embodiment according to the present invention.

본 발명은 현장 내 감시구역마다 설치되고, 해당 구역의 감시 영상을 촬영가능하게 구비되는 영상감시장치와; 현장 감시구역에 복수 개가 서로 간격을 두고 설치되며, 상호 UWB기반의 레이더 신호를 송수신하여 해당 감시구역 내 진입한 객체의 움직임을 감지하며 객체의 공간좌표를 측정하는 UWB측위장치와; 상기 영상감시장치의 영상신호 및 상기 UWB측위장치의 측정신호를 수신하여 영상정보 및 위치측정정보를 구분 확인할 수 있게 처리하는 스마트서버;를 포함하는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention is installed for each surveillance zone in the field, and a video surveillance apparatus provided to be able to shoot the surveillance image of the zone; A plurality of UWB positioning devices which are installed in a field monitoring area at intervals from each other, detect a movement of an object entering the corresponding monitoring area by transmitting and receiving a UWB-based radar signal, and measuring spatial coordinates of the object; The smart factory disaster safety management system comprising a; smart server for receiving the video signal of the video surveillance device and the measurement signal of the UWB positioning device to determine the image information and location measurement information characterized in that the technical configuration .

다음으로 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the smart factory disaster safety management system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

그러나, 아래에 설명된 실시형태는 본 발명을 설명함에 있어서 필수적인 부분들을 제외하고 그 도시와 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 유사한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.However, the embodiments described below omit the illustration and description, except for the essential parts in the description of the present invention, the same reference numerals are assigned to the same similar elements throughout the specification and detailed description thereof is omitted. do.

먼저 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 영상감시장치(10)와, UWB측위장치(20)와, 스마트서버(30)를 포함하여 이루어진다.First, an embodiment of the smart factory disaster safety management system according to the present invention, as shown in Figures 1 and 2, including a video surveillance device 10, the UWB positioning device 20, smart server 30 Is done.

상기 영상감시장치(10)는 현장 내 감시구역마다 설치되고, 해당 구역의 감시 영상을 촬영하여 관리자가 확인가능한 시각적인 영상정보를 확보하는 기능을 수행한다.The video surveillance apparatus 10 is installed in each monitoring zone in the site, and performs a function of capturing the surveillance video of the corresponding zone to secure visual image information that can be checked by an administrator.

상기 영상감시장치(10)는 위험요소가 위치한 특정지점의 주변을 포함하여 상시 촬영하는 감시카메라로서, 통상의 CCTV(closed circuit television) 시스템의 구조적 구성을 이룬다.The video surveillance apparatus 10 is a surveillance camera that always photographs the surroundings of a specific point where a risk factor is located, and forms a structural configuration of a conventional closed circuit television (CCTV) system.

상기 영상감시장치(10)에 사용가능한 감시카메라로는 팬(pan)/틸트(tilt)/줌(zoom) 기능을 갖는 PTZ카메라 및 복수 개의 고정형으로 구성된 파노라마 카메라, PTZ카메라와 파노라마 카메라를 일체로 구성하는 일체형 카메라 중 적어도 어느 하나를 구비토록 구성한다.Surveillance cameras that can be used in the video surveillance apparatus 10 includes a pan / tilt / zoom function, a PTZ camera, a plurality of fixed panoramic cameras, a PTZ camera and a panoramic camera. It is comprised so that at least any one of the integrated cameras which comprise may be provided.

상기 영상감시장치(10)로 적용 가능한 감시카메라의 외부 하우징은 돔형, 적외선형, 블릿형 등의 다양한 하우징 형태로 감시구역의 상황에 맞춰 선택적으로 적용하여 구성한다.The outer housing of the surveillance camera applicable to the video surveillance apparatus 10 is configured by selectively applying it to the situation of the surveillance zone in the form of various housings such as dome type, infrared type, and bullet type.

상기 UWB측위장치(20)는 현장 감시구역에 설치되어 외부로부터 진입한 객체의 움직임을 감지하고, 해당 객체에 대한 감시구역 내 위치공간좌표를 측정하는 기능을 수행한다.The UWB positioning device 20 is installed in the field monitoring zone to detect the movement of an object entered from the outside, and performs a function of measuring the position spatial coordinates in the monitoring zone for the object.

상기 UWB측위장치(20)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 현장 감시구역 내 복수 개가 서로 간격을 두고 설치되고, 상기 UWB측위장치(20) 간에 상호 UWB기반의 레이더 신호를 송수신하면서 객체의 움직임과 동시에 공간좌표를 측정한다. 즉 개개의 UWB측위장치(20)에 대한 위치지점을 기준으로 UWB레이더 신호를 송수신하면서 상대적인 거리를 측정하며, 해당 UWB측위장치(20)마다 해당 객체와의 거리를 측정하여 해당 공간좌표를 추적한다.As shown in FIG. 3, the UWB positioning device 20 is installed in a plurality of on-site monitoring areas at intervals, and simultaneously transmits and receives UWB-based radar signals between the UWB positioning devices 20 and simultaneously moves the object. Measure spatial coordinates. That is, the relative distance is measured while transmitting and receiving a UWB radar signal based on the position point of each UWB positioning device 20, and the corresponding spatial coordinates are tracked by measuring the distance to the object for each corresponding UWB positioning device 20. .

상기 UWB측위장치(20)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 구성 간에 서로 연결 결합하여 신호처리할 수 있는 구조로서, UWB안테나(23) 및 메인보드유닛(25)을 구비토록 구성한다.As shown in FIG. 4, the UWB positioning device 20 is a structure that can be connected and coupled to each other to process a signal. The UWB positioning device 20 includes a UWB antenna 23 and a main board unit 25.

상기 UWB측위장치(20)는 상기한 구성들(UWB안테나(23), 메인보드유닛(25))을 포함한 UWB측위장치(20)의 전반적인 기술들을 외부로부터 보호하면서 디바이스(device) 형태로 설계하는 측위본체(21)를 구성한다.The UWB positioning device 20 is designed in the form of a device while protecting the overall technology of the UWB positioning device 20 including the above-described components (UWB antenna 23 and main board unit 25) from the outside. The positioning body 21 is constituted.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 측위본체(21)에는 외부에서 작업자에 의해 회전 조작가능한 지지대를 구비하고, 상기 지지대 상에 상기 UWB안테나(23) 및 상기 메인보드유닛(25)을 일괄적으로 설치함에 따라 측위 정보획득을 위한 방향각도를 조절할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, the positioning body 21 includes a support that is rotatable by an operator from the outside, and the UWB antenna 23 and the main board unit 25 are collectively installed on the support. It is preferable to configure the direction angle for positioning information acquisition.

상기 UWB안테나(23)는 UWB레이더의 신호를 송수신한다.The UWB antenna 23 transmits and receives a signal of the UWB radar.

일반적으로 UWB(ultra wide band)는 초광대역 무선기술로서, 전송 주파수대역이 수GHz 이상을 사용하고, 무선랜에 비해 최소 100Mbps~1Gbps급 속도를 보장한다. 나아가 UWB는 무선랜보다 100Mbps급 데이터를 안정적으로 변동 없이 전송할 수 있으며, 전력소모량도 무선랜의 1/10 수준이다.In general, ultra wide band (UWB) is an ultra-wideband wireless technology, which uses a transmission frequency band of several GHz or more, and guarantees a speed of at least 100 Mbps to 1 Gbps compared to a WLAN. Furthermore, UWB can transmit 100Mbps data more stably than WLAN, and power consumption is about 1/10 of that of WLAN.

상기 UWB안테나(23)는 UWB레이더 신호에 대한 송수신이 공통으로 일괄처리될 수 있는 구조로서, 데이터 송신을 위한 트랜스미터 및 데이터 수신을 위한 리시버를 일체로 구성한다.The UWB antenna 23 is a structure in which transmission and reception of a UWB radar signal can be commonly processed in a batch, and integrally configures a transmitter for data transmission and a receiver for data reception.

도 5에서는 상기 UWB안테나(23)의 UWB레이더 게인(gain) 및 UWB안테나(23) 방사패턴을 나타낸 것으로서, 상기 UWB안테나(23)에서는 8.2GHz 기준으로 50Ω 임피던스로 설계 구성하여 안정적인 UWB레이더 신호를 송수신한다.5 shows the UWB radar gain of the UWB antenna 23 and the radiation pattern of the UWB antenna 23. In the UWB antenna 23, a stable UWB radar signal is designed by using a 50 Ω impedance based on 8.2 GHz. Send and receive

상기 메인보드유닛(25)은 상기 UWB안테나(23)의 레이더 신호를 처리하여 객체인식을 위한 정보를 취득한다.The main board unit 25 processes the radar signal of the UWB antenna 23 to obtain information for object recognition.

상기 메인보드유닛(25)은 상기 UWB안테나(23)의 UWB레이더 신호로부터 생체신호를 취득하는 NVA칩이 탑재된 NCB모듈(26)을 구성한다.The main board unit 25 constitutes an NCB module 26 equipped with an NVA chip for acquiring a biosignal from a UWB radar signal of the UWB antenna 23.

상기 NCB모듈(26)의 NVA칩은 상기 UWB안테나(23)에 따른 UWB레이더의 변복조 및 베이스밴드(baseband)를 지원하는 NVA6201칩을 사용하여 설계 제작한다.The NVA chip of the NCB module 26 is designed and manufactured using an NVA6201 chip that supports modulation and demodulation and baseband of a UWB radar according to the UWB antenna 23.

상기 메인보드유닛(25)에는 객체에 대한 레이더 신호를 상기 스마트서버(30)에 전송가능한 통신기능을 구비한다. 즉 상기 메인보드유닛(25)에는 상기 UWB안테나(23)의 레이더 신호와 상기 NCB모듈(26)의 신호를 취합하여 상기 스마트서버(30)에 신호를 송신하는 통신모듈(27)을 구성한다.The motherboard unit 25 is provided with a communication function capable of transmitting a radar signal for an object to the smart server (30). That is, the main board unit 25 comprises a communication module 27 for collecting the radar signal of the UWB antenna 23 and the signal of the NCB module 26 to transmit a signal to the smart server 30.

상기 메인보드유닛(25)은 외부 램(ram)과의 파일 전송을 위하여 DDR2, DDR3, DDR3L 등의 인터페이스가 지원되게 형성한다.The motherboard unit 25 is formed to support the interface such as DDR2, DDR3, DDR3L for file transfer with the external RAM.

또한 상기 UWB측위장치(20)에는 상기 메인보드유닛(25)으로부터 현장 감시구역의 주변환경 여건(예를 들면, 온도나 습도, 소음, 조도 등)을 분석할 수 있게 구성하되, 주변환경에 대한 다양한 여건들을 감지하기 위한 감지센서(도면에 미도시)(예를 들면, 온도센서 및 습도센서, 소음감지센서나 측정기, 조도센서 등)를 상기 메인보드유닛(25) 상에 적어도 하나 이상 연결 가능하게 구성한다.In addition, the UWB positioning device 20 is configured to analyze the environmental conditions (for example, temperature, humidity, noise, illuminance, etc.) of the site monitoring area from the main board unit 25, but for the surrounding environment At least one detection sensor (not shown in the figure) (for example, a temperature sensor and a humidity sensor, a noise sensor or a measuring instrument, an illumination sensor, etc.) for detecting various conditions may be connected to the motherboard unit 25. To configure.

상기와 같이 현장 감시구역의 주변환경 여건을 분석할 수 있는 다양한 유형의 감지센서를 선택적으로 적용가능하게 구성하게 되면, 안전 관리를 위한 시스템의 응용 분야 폭을 확대하면서 폭넓은 운영 활용성을 도모하는 것이 가능하다.As described above, by selectively applying various types of detection sensors that can analyze the environmental conditions of the site monitoring area, it is possible to expand the application fields of the system for safety management and to promote wider operational utility. It is possible.

상기 스마트서버(30)에서는 영상정보 및 위치측정정보를 저장하며 웹 클라이언트(WC)를 통해 정보를 구분 확인할 수 있게 처리하는 기능을 수행한다.The smart server 30 stores image information and location measurement information, and performs a function of distinguishing and identifying information through a web client (WC).

상기 스마트서버(30)는 상기 영상감시장치(10)의 영상신호 및 상기 UWB측위장치(20)의 측정신호를 수신하여 영상정보 및 위치측정정보를 획득한다. 즉 상기 스마트서버(30)에서는 상기 UWB측위장치(20)의 메인보드유닛(25)으로부터 신호를 받아 영상정보 및 위치측정정보에 대한 정보데이터를 저장하며, 외부 웹 클라이언트(WC) 즉 모바일 앱이나 PC프로그램의 요청신호를 입력받아 정보데이터를 송신한다.The smart server 30 receives image signals of the video surveillance apparatus 10 and measurement signals of the UWB positioning apparatus 20 to obtain image information and position measurement information. That is, the smart server 30 receives the signal from the main board unit 25 of the UWB positioning device 20 and stores the information data about the image information and the position measurement information, the external web client (WC) or mobile app or It receives the request signal of PC program and transmits the information data.

상기 스마트서버(30)에서는 영상정보 및 위치측정정보를 서로 구분 저장하여 구별된 데이터베이스를 구축한다.The smart server 30 separately stores the image information and the position measurement information to build a separate database.

상기 스마트서버(30)에서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 웹 클라이언트(WC)를 통하여 영상 및 측정데이터를 구분 디스플레이할 수 있게 실행하는 스마트프로그램(35)을 구비한다.As illustrated in FIG. 6, the smart server 30 includes a smart program 35 that executes display and display of images and measurement data through a web client WC.

상기 스마트프로그램(35)은 상기 영상감시장치(10) 및 상기 UWB측위장치(20)로부터 신호를 전달받아 해당 정보를 관리자가 확인가능한 형태로 디스플레이할 수 있는 구조로서, 대용량의 빅데이터 환경에 적합하게 설계되고, 수집 대용량의 데이터를 로그 분석한 후, 로그 분석된 결과를 구조화된 GUI(graphic user interface) 방식의 화면으로 나타내게 실행한다.The smart program 35 is a structure that can receive a signal from the video surveillance device 10 and the UWB positioning device 20 to display the information in a form that can be confirmed by the administrator, suitable for large-capacity big data environment It is designed to log and analyze a large amount of collected data, and then display the log analyzed result as a structured graphical user interface (GUI) screen.

상기 스마트프로그램(35)은 한 화면에 영상 및 측정데이터를 구분하여 디스플레이하되, 소프트웨어적인 영상신호알고리즘과 생체측정신호알고리즘을 통해 운용된다.The smart program 35 displays images and measured data separately on one screen, and operates through software image signal algorithm and biometric signal algorithm.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템에 의하면 공장의 감시구역 내 영상감시장치 및 UWB측위장치로부터 안전관리를 위한 객체의 영상정보 및 위치측정정보를 일률적으로 실시간 확인하므로, 위험요소를 향한 재실 감지 및 객체의 행동에 대한 시각적인 육안 식별을 일괄적으로 도모하여 안전 관리효율 및 감시 신뢰성을 향상시키고, 공장 내 안전사고를 방지하면서 현장환경을 개선하는 것이 가능하다.That is, according to the smart factory disaster safety management system according to the present invention constituted as described above, since the video information and position measurement information of the object for safety management from the video surveillance device and the UWB positioning device in the surveillance zone of the factory uniformly real time, It is possible to improve safety management efficiency and monitoring reliability by avoiding accident detection of dangers and visual visual identification of objects' behaviors, and to improve the site environment while preventing accidents in the factory.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템은 현장 내 객체의 생체신호를 인식하여 공간좌표정보를 취득하므로, 객체의 위치측정정보를 명확하게 확인가능하며, 생체유형의 모든 객체를 인식하여 근로자는 물론 일반인의 안전을 보장하는 등 안전관리 폭을 확대하는 것이 가능하다.In addition, since the smart factory disaster safety management system according to the present invention acquires the spatial coordinate information by recognizing the biological signal of the object in the field, the position measurement information of the object can be clearly identified, and the worker can recognize all the objects of the biological type. In addition, it is possible to expand the scope of safety management by ensuring the safety of the public.

상기에서는 본 발명에 따른 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템의 바람직한 실시예에 대하여 예시적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
Although the exemplary embodiments of the smart factory disaster safety management system according to the present invention have been exemplarily described, the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the specification and the accompanying drawings. It is possible to do this and this also belongs to the scope of the present invention.

10 : 영상감시장치 20 : UWB측위장치
21 : 측위본체 23 : UWB안테나
25 : 메인보드유닛 26 : NCB모듈
27 : 통신모듈 30 : 스마트서버
35 : 스마트프로그램 WC : 웹 클라이언트10: video monitoring device 20: UWB positioning device
21: positioning body 23: UWB antenna
25: motherboard unit 26: NCB module
27: communication module 30: smart server
35: smart program WC: Web client

Claims (6)

현장 내 감시구역마다 설치되고, 해당 구역의 감시 영상을 촬영가능하게 구비되는 영상감시장치와; 현장 감시구역에 복수 개가 서로 간격을 두고 설치되며, 상호 UWB기반의 레이더 신호를 송수신하여 해당 감시구역 내 진입한 객체의 움직임을 감지하며 객체의 공간좌표를 측정하는 UWB측위장치와; 상기 영상감시장치의 영상신호 및 상기 UWB측위장치의 측정신호를 수신하여 영상정보 및 위치측정정보를 구분 확인할 수 있게 처리하는 스마트서버;를 포함하여 이루어지고,
상기 UWB측위장치는, UWB레이더의 신호를 송수신하는 UWB안테나와, 상기 UWB안테나의 레이더 신호를 처리하여 상기 스마트서버에 전송가능하게 구비하는 메인보드유닛과, 상기 UWB안테나 및 메인보드유닛을 외부로부터 보호하게 일괄 설치하며 측위 정보획득을 위한 방향각도를 조절할 수 있게 회전 조작 가능한 지지대를 구비하는 측위본체를 포함하며,
상기 UWB안테나는 데이터 송신을 위한 트랜스미터 및 데이터 수신을 위한 리시버를 일체로 구성하고, 8.2GHz 기준으로 50Ω 임피던스로 설계 구성하고,
상기 메인보드유닛은 상기 UWB안테나의 UWB레이더 신호로부터 생체신호를 취득하는 NVA칩이 탑재된 NCB모듈을 구성하되, 상기 NVA칩은 상기 UWB안테나에 따른 UWB레이더의 변복조 및 베이스밴드를 지원하는 NVA6201칩으로 구성하며,
상기 메인보드유닛에는 상기 UWB안테나의 레이더 신호와 상기 NCB모듈의 신호를 취합하여 상기 스마트서버에 신호를 송신하는 통신모듈을 구성하고, 상기 스마트서버에서는 상기 메인보드유닛의 신호를 받아 정보데이터를 저장하며, 외부 모바일 앱이나 PC프로그램의 요청신호를 입력받아 정보데이터를 송신하도록 이루어지고,
상기 UWB측위장치에는 현장 감시구역의 주변환경 여건을 분석할 수 있게 구성하되, 상기 메인보드유닛 상에 적어도 하나 이상의 감지센서를 연결 가능하게 구성하며,
상기 스마트서버에서는 상기 UWB측위장치의 메인보드유닛으로부터 신호를 받아 영상정보 및 위치측정정보에 대한 정보데이터를 저장하며, 외부 웹 클라이언트의 요청신호를 입력받아 정보데이터를 송신하게 구성하고,
상기 스마트서버에서는 영상신호알고리즘과 생체측정신호알고리즘을 통해 한 화면에 영상 및 측정데이터를 구분 디스플레이할 수 있는 스마트프로그램을 실행하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 재난 안전관리 시스템.
An image surveillance apparatus installed in each surveillance region in the site and provided to photograph the surveillance image of the region; A plurality of UWB positioning devices installed in the field monitoring area at intervals from each other, detecting a movement of an object entering the corresponding monitoring area by transmitting and receiving a UWB-based radar signal, and measuring spatial coordinates of the object; And a smart server for receiving the video signal of the video surveillance apparatus and the measurement signal of the UWB positioning apparatus so as to distinguish the image information and the position measurement information.
The UWB positioning device includes a UWB antenna that transmits and receives a signal of a UWB radar, a mainboard unit that is capable of processing the radar signal of the UWB antenna and transmits the radar signal to the smart server, and the UWB antenna and the mainboard unit from the outside. It includes a positioning main body having a support that is rotatably installed to protect the collective installation and adjust the direction angle for obtaining positioning information,
The UWB antenna integrally configures a transmitter for data transmission and a receiver for data reception, and designs and configures a 50 Ω impedance based on 8.2 GHz.
The motherboard unit comprises an NCB module equipped with an NVA chip for acquiring a biological signal from the UWB radar signal of the UWB antenna, wherein the NVA chip is an NVA6201 chip that supports modulation and demodulation and baseband of the UWB radar according to the UWB antenna. Consists of,
The motherboard unit comprises a communication module for collecting the radar signal of the UWB antenna and the signal of the NCB module to transmit a signal to the smart server, the smart server receives the signal of the motherboard unit to store information data And, it receives the request signal of the external mobile app or PC program and transmits the information data,
The UWB positioning device is configured to analyze the surrounding environment of the site monitoring area, and at least one detection sensor is connected to the mainboard unit.
The smart server receives a signal from the mainboard unit of the UWB positioning device and stores the information data about the image information and the position measurement information, and receives the request signal from the external web client to transmit the information data,
The smart server is a smart factory disaster safety management system, characterized in that for executing a smart program that can display the image and measurement data on one screen through the video signal algorithm and the biometric signal algorithm.
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