KR102083356B1 - 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템 - Google Patents

태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시간으로 거리 측정과 위치 추적을 통하여 자재 및 공정을 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 각각 고유의 식별정보가 부여된 태그(100); 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송받고, 출고되는 자재에 부착되는 태그(100)의 식별정보를 스캔하고, 출고되는 자재의 자재정보와 스캔한 태그(100)의 식별정보를 매핑(mapping)하고, 출고되는 차량정보를 입력받고, 출고되는 자재와 태그(100)의 매핑정보와 차량정보를 외부로 전송하는 출고작업자단말기(200); 자재가 시공되는 공사현장에 설치되어 자재에 부착된 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 감지하여 식별정보와 신호정보를 외부로 전송하는 공사현장 스캐너(500); 공사현장의 크레인에 설치되며, 자재에 부착된 태그(100)에서 발신되는 식별정보와 신호의 세기를 수신하여 외부로 전송하는 크레인 스캐너(600); 및, 입력된 생산계획에 따라 출고작업자단말기(200)로 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송하고, 출고작업자단말기(200)로부터 전송받은 매핑정보와 차량정보, 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 태그(100)의 식별정보와 신호정보 및 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 자재의 출고시간, 자재의 현재 위치 및 상태를 결정하고 저장관리하는 관리서버(700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템{Real Time Material and Process Managerment System using Tag Mapping Information and Signal Information}
본 발명은 자재에 부착되는 태그(tag)의 매핑정보와 신호정보(신호의 세기)를 이용하여 실시간으로 자재 및 공정을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
대규모 프로젝트를 수행할 경우 다수의 공구로 분할되고 다수의 협력사가 관여하게 되며, 생산공장도 증가하게 되어 자재출고 및 검수, 품질 및 공정관리, 공사현장의 재고관리 등에 어려움이 발생하게 된다.
아울러 다수의 협력사가 존재할 경우 각 협력사 별로 관리역량에 따라 즉시 설치할 자재는 현장에 없고, 공종 간섭이 발생하여 자재 이동으로 인한 손실이 발생하게 된다.
아울러 각각의 공구별로 일일 실적 취합을 하는 것도 2~3일이 소요되어 현장 실적이 공정 관리에 반영될 즈음에는 이미 3~4일 정도의 시차가 발생되어 효율적인 공정 관리가 불가능한 문제가 있다.
즉, 종래에는 실적이 실시간으로 취합되지 못하고, 공정 관리 담당자가 시공 현장을 점검하여 그 결과를 기록한 후, 이들 자료를 직접 입력하여 실적을 취합하는 방식을 선택하여 업무시간이 과도하게 소요되는 문제점과 함께, 실적 반영이 실시간으로 이루어지지 못하여 효율적인 공정 관리가 사실상 불가능하고, 적기에 자재를 제공하지 못하여 공기가 불필요하게 지연되는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
등록특허 제10-1754328호
공개특허 제10-2018-0070119호
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 실적 반영을 위한 별도의 확인 작업이나 자료 취합 과정 없이 미리 입력된 생산계획(공정계획)에 따라 자재의 출고부터 설치가 완료되는 시점까지 모든 과정이 실시간으로 자동 반영되어 취합됨으로써 효율적인 공정관리가 가능하고, 필요한 자재를 적기에 현장에 공급하여 불필요한 자재의 조기 공급을 방지하고, 즉시 필요한 자재의 공급 지연에 따른 손실을 방지할 수 있는 새로운 시스템을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 실시간으로 거리 측정과 위치 추적을 통하여 자재 및 공정을 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 자재에 착탈식으로 부착되며, 각각 고유의 식별정보가 부여된 태그(100); 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송받고, 출고되는 자재에 부착되는 상기 태그(100)의 식별정보를 스캔하고, 출고되는 자재의 자재정보와 스캔한 태그(100)의 식별정보를 매핑(mapping)하고, 출고되는 차량정보를 입력받고, 출고되는 자재와 상기 태그(100)의 매핑정보와 차량정보를 외부로 전송하는 출고작업자단말기(200); 자재가 시공되는 공사현장에 설치되어 공사현장을 다수의 구역(zone)으로 구획하며, 자재에 부착된 상기 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 외부로 전송하는 다수의 공사현장 스캐너(500); 공사현장의 크레인에 설치되며, 자재에 부착된 상기 태그(100)에서 발신되는 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보를 외부로 전송하는 크레인 스캐너(600); 및, 미리 입력된 생산계획에 따라 상기 출고작업자단말기(200)로 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송하고, 상기 출고작업자단말기(200)로부터 전송받은 매핑정보와 차량정보, 상기 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보 및 상기 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 자재의 출고시간, 자재의 현재 위치 및 상태를 결정하고 저장관리하는 관리서버(700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 미리 입력된 생산계획에 따라 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보가 출고작업자단말기(200)로 전송되고, 이에 따라 자재출고가 이루어짐과 동시에 출고되는 자재의 자재정보와 자재에 부착되는 태그(100)의 식별정보를 매핑함으로써 태그(100)의 식별정보만으로 자재의 현재 위치 및 상태를 자동 확인하고, 이러한 결과를 실시간으로 관리서버(700)에 저장 관리할 수 있다.
둘째, 공사현장의 크레인에 설치되는 크레인 스캐너(600)를 통하여 태그(100)의 식별정보와 신호정보(신호의 세기) 및 시간이 반영된 알고리즘을 통하여 해당 자재의 상태(대기, 설치시작, 설치완료)를 인식하고 그 결과를 실시간으로 관리서버(700)에 저장 관리할 수 있다.
셋째, 태그(100)에 동작감지센서가 구비되어 태그(100)의 움직임이 감지될 경우에만 신호를 발신하여 공사현장 스캐너(500)나 크레인 스캐너(600)가 태그(100)에 부여된 식별정보 및 신호정보(신호의 세기)를 감지할 수 있도록 함으로써 위치 변동이 없는 태그(100)들이 불필요하게 감지되어 혼란을 초래하거나 시스템의 효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
넷째, BIM(Building Information Modeling) 프로그램과 연동하여 실시간으로 반영된 실적을 2차원 또는 3차원 그래픽 화면으로 직접 확인할 수 있다.
도1은 본 발명의 구체적 실시예에 의하여 구현되는 기술을 도시한다.
도2는 관리서버(700)에서 이루어지는 생산성 데이터 분석 화면을 예시적으로 도시한다.
도3은 BIM 기반으로 실적을 업데이트한 화면을 예시적으로 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 구체적 실시예는 도1에 도시된 것처럼 실시간으로 거리 측정과 위치 추적을 통하여 자재 및 공정을 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 출고작업자단말기(200)는 NFC 스캐너 기능이 구비되고, 공사현장 스캐너(500)와 크레인 스캐너(600)는 BLE 스캐너 기능이 구비되고, 출고작업자단말기(200), 공사현장 스캐너(500), 크레인 스캐너(600), 및 검품작업자단말기(300)는 LoRa기지국을 경유한 후 LTE망을 통하여 관리서버(700)와 연결되는 것으로 제시되어 있는데, 이와 동등한 기능을 수행할 수 있다면 현재 상용화된 다른 방식으로 대체될 수도 있다.
태그(100)는 자재에 착탈식으로 부착되는데, 이러한 태그(100)는 각각 고유의 식별정보가 부여되어 태그(100) 상호간 구별이 가능하다.
아울러 태그(100)에는 수평계나 가속도계와 같은 동작감지센서가 내장되고, 이러한 동작감지센서를 통하여 태그(100)의 움직임이 감지될 경우에만 식별정보가 포함된 신호를 외부로 발신하는 특징이 있다.
따라서 태그(100)에는 이러한 특징을 구현하기 위하여 동작감지센서, 제어모듈, 신호발신모듈, 전원 등이 구비되어야 한다.
아울러 이러한 태그(100) NFC 스캐너나 BLE 스캐너가 수신할 수 있는 신호를 발신하게 된다.
출고작업자단말기(200)는 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 관리서버(700)로부터 전송받아 출고작업자에게 알려주는 기능을 수행한다.
아울러, 출고작업자단말기(200)는 출고되는 자재에 부착되는 태그(100)의 식별정보를 스캔하여 인식할 수 있는 NFC 스캐너 기능이 구비되고, 관리서버(700)로부터 전송받은 자재정보와 스캔한 태그(100)의 식별정보를 매핑(mapping)하여 매핑정보를 생성한다. 또한, 출고작업자는 출고작업자단말기(200)를 통하여 출고되는 차량정보(차량번호 포함)를 입력할 수 있는데, 차량정보를 직접 입력할 수도 있고, 카메라로 촬영한 영상을 통하여 차량번호가 포함된 차량정보를 획득하는 방식이 적용될 수도 있다.
출고작업자단말기(200)는 이러한 매핑정보와 차량정보를 관리서버(700)로 전송한다.
차량GPS(250)는 출고되는 자재가 적재된 차량에 설치되어 이동하는 차량의 GPS정보를 실시간으로 관리서버(700)로 전송할 수 있는데, 관리서버(700)는 차량GPS(250)가 전송한 GPS정보를 이용하여 출고되어 이동 중인 자재의 현재 위치를 수시로 확인할 수 있고, 출고된 자재가 검품장에 입고될 도착예정시간을 산정하여 자재정보와 함께 검품작업자단말기(300)로 전송할 수 있다.
따라서 검품작업자는 이러한 정보를 이용하여 해당 자재의 검품을 위한 사전 준비를 할 수도 있다.
검품장 스캐너(400)는 자재가 입고되는 검품장에 설치되는데, 자재에 부착된 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 태그(100)의 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 감지할 수 있는 BLE 스캐너 기능이 구비되며, 수신된 식별정보와 신호정보를 관리서버(700)로 전송한다.
관리서버(700)는 검품장 스캐너(400)가 전송한 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 입고시간을 결정하여 저장하고, 자재의 입고시간을 검품작업자단말기(300)로 전송한다.
따라서, 검품작업자는 검품장 입구에서 자재를 일일이 확인하지 않더라도 자재가 입고된 사실 및 입고시간을 실시간으로 확인할 수 있다.
공사현장 스캐너(500)는 자재가 시공되는 공사현장에 적절히 분포되도록 설치되어 공사현장을 다수의 구역(zone)으로 구획한다.
공사현장 스캐너(500)는 BLE 스캐너 기능이 구비되며, 자재에 부착된 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보를 관리서버(700)로 전송한다.
관리서버(700)는 태그(100)의 식별정보 및 신호정보로부터 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 위치를 파악하게 된다. 즉, 각각의 공사현장 스캐너(500) 별로 설치 위치가 미리 관리서버(700)에 저장되어 있으며, 공사현장 스캐너(500) 가운데 어떤 것이 태그(100)의 식별정보를 감지한 것인지 여부와 신호정보를 이용하면 쉽게 해당 자재의 현재 위치를 파악할 수 있다.
관리서버(700)는 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 태그(100)의 식별정보와 신호정보로부터 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 현재 위치를 실시간으로 파악하다가, 미리 설정된 시간 이상으로 태그(100)의 움직임이 감지되지 않아 공사현장 스캐너(500)가 전송하던 태그(100)의 식별정보와 신호정보가 끊어질 경우 그 직전에 마지막으로 파악된 위치에 해당 자재가 "대기" 상태인 것으로 인식한다.
다시 말하면, 태그(100)는 동작감지센서와 연동하여 움직임이 있을 경우에만 신호를 외부로 발신하게 되는 바 태그(100)의 움직임이 멈추면 공사현장 스캐너(500)는 태그(100)를 인식할 수가 없고, 공사현장 스캐너(500)가 전송하던 태그(100)의 식별정보와 신호정보가 끊어지게 되는데, 이럴 경우에는 그 직전에 마지막으로 파악된 위치에 자재가 "대기" 상태로 머무는 것으로 인식하게 된다.
크레인 스캐너(600)는 공사현장의 크레인에 설치되어 함께 움직이는데, BLE 스캐너 기능이 구비되어 자재에 부착된 태그(100)에서 발신되는 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 수신하고, 수신된 식별정보와 신호정보를 관리서버(700)로 전송한다.
관리서버(700)는 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이상일 경우 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재가 크레인에 의하여 견인된 것으로 판단하여 해당 자재의 상태를 "설치시작"으로 인식한다.
아울러, 관리서버(700)는 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이상으로 판단된 후, (1) 미리 설정된 시간이 경과하거나, 또는 (2) 미리 설정된 시간이 경과한 후 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이하로 떨어질 경우, 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 상태를 "설치완료"로 인식한다.
이와 같이 관리서버(700)는 미리 입력된 생산계획에 따라 출고작업자단말기(200)로 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송하고, 출고작업자단말기(200)로부터 전송받은 매핑정보와 차량정보, 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 태그(100)의 식별정보와 신호정보 및 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 자재의 출고시간, 자재의 현재 위치(차량으로 이동 중인 경우도 포함) 및 상태(대기, 설치시작, 설치완료)를 결정하고 저장관리하게 된다.
도2에는 관리서버(700)에서 이루어지는 생산성 데이터 분석 화면이 예시적으로 도시되어 있는데, 관리서버(700)는 미리 입력된 생산계획 대비 설치완료 실적을 시간별, 날짜별, 주간별, 월별로 산정하여 저장하여 도표로 제시하면서 관리할 수 있다.
도3은 BIM 기반으로 실적을 업데이트한 화면을 예시적으로 도시하는데, 관리서버(700)는 BIM(Building Information Modeling) 프로그램을 통하여 미리 입력된 생산계획 대비 설치완료 실적을 2차원 또는 3차원 그래픽 화면으로 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
100:태그(tag)
200:출고작업자단말기
250:차량GPS
300:검품작업자단말기
400:검품장 스캐너
500:공사현장 스캐너
600:크레인 스캐너
700:관리서버(S-PMIS)

Claims (10)

  1. 실시간으로 거리 측정과 위치 추적을 통하여 자재 및 공정을 관리하는 시스템에 관한 것으로서,
    자재에 착탈식으로 부착되며, 각각 고유의 식별정보가 부여된 태그(100);
    자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송받고, 출고되는 자재에 부착되는 상기 태그(100)의 식별정보를 스캔하고, 출고되는 자재의 자재정보와 스캔한 태그(100)의 식별정보를 매핑(mapping)하고, 출고되는 차량정보를 입력받고, 출고되는 자재와 상기 태그(100)의 매핑정보와 차량정보를 외부로 전송하는 출고작업자단말기(200);
    자재가 시공되는 공사현장에 설치되어 공사현장을 다수의 구역(zone)으로 구획하며, 자재에 부착된 상기 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 외부로 전송하는 다수의 공사현장 스캐너(500);
    공사현장의 크레인에 설치되며, 자재에 부착된 상기 태그(100)에서 발신되는 식별정보와 신호정보(신호의 세기)를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보를 외부로 전송하는 크레인 스캐너(600); 및,
    미리 입력된 생산계획에 따라 상기 출고작업자단말기(200)로 자재출고 명령 및 출고되는 자재의 자재정보를 전송하고, 상기 출고작업자단말기(200)로부터 전송받은 매핑정보와 차량정보, 상기 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보 및 상기 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 자재의 출고시간, 자재의 현재 위치 및 상태를 결정하고 저장관리하는 관리서버(700);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 태그(100)는,
    동작감지센서가 내장되어 상기 태그(100)의 움직임이 감지될 경우에만 식별정보가 포함된 신호를 외부로 발신하고,
    상기 관리서버(700)는,
    상기 공사현장 스캐너(500)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보로부터 상기 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 현재 위치를 실시간으로 파악하다가, 미리 설정된 시간 이상으로 상기 태그(100)의 움직임이 감지되지 않아 상기 공사현장 스캐너(500)가 전송하던 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보가 끊어질 경우 그 직전에 마지막으로 파악된 자재의 현재 위치에 해당 자재의 상태가 "대기"인 것으로 인식하고,
    상기 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이상일 경우 상기 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재가 크레인에 의하여 견인된 것으로 판단하여 해당 자재의 상태를 "설치시작"으로 인식하고,
    상기 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이상으로 판단된 후,
    (1) 미리 설정된 시간이 경과하거나, 또는
    (2) 미리 설정된 시간이 경과한 후 상기 크레인 스캐너(600)로부터 전송받은 상기 태그(100)의 신호정보가 미리 설정된 값 이하로 떨어질 경우,
    상기 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 상태를 "설치완료"로 인식하는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
  2. 제1항에서,
    자재가 입고되는 검품장에 설치되며, 자재에 부착된 상기 태그(100)에서 발신되는 신호로부터 상기 태그(100)의 식별정보와 신호의 세기를 감지하며, 수신된 식별정보와 신호정보를 상기 관리서버(700)로 전송하는 검품장 스캐너(400); 및,
    상기 관리서버(700)가 전송하는 정보를 수신하는 검품작업자단말기(300);
    가 더 포함되며,
    상기 관리서버(700)는,
    상기 검품장 스캐너(400)가 전송한 상기 태그(100)의 식별정보와 신호정보를 바탕으로 상기 태그(100)의 식별정보와 매핑된 자재정보에 해당하는 자재의 입고시간을 결정하여 저장하고, 자재의 입고시간을 검품작업자단말기(300)로 전송하는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
  3. 제2항에서,
    출고되는 자재가 적재된 차량에 설치되어 이동하는 차량의 GPS정보를 상기 관리서버(700)로 전송하는 차량GPS(250);
    가 더 포함되고,
    상기 관리서버(700)는,
    상기 차량GPS(250)가 전송한 GPS정보를 이용하여 출고된 자재가 검품장에 입고될 도착예정시간을 상기 검품작업자단말기(300)로 전송하는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 관리서버(700)는,
    미리 입력된 생산계획 대비 설치완료 실적을 시간별, 날짜별, 주간별, 월별로 산정하여 저장하는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 관리서버(700)는,
    BIM(Building Information Modeling) 프로그램을 통하여 미리 입력된 생산계획 대비 설치완료 실적을 그래픽 화면으로 제공하는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
  6. 제2항 내지 제4항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 출고작업자단말기(200)는 NFC스캔 기능이 구비되고,
    상기 공사현장 스캐너(500)와 상기 크레인 스캐너(600)는 BLE 스캐너가 사용되고,
    상기 출고작업자단말기(200), 상기 공사현장 스캐너(500), 상기 크레인 스캐너(600), 및 상기 검품작업자단말기(300)는 LoRa기지국을 경유한 후 LTE망을 통하여 상기 관리서버(700)와 연결되는 것을 특징으로 하는 태그의 매핑정보와 신호정보를 이용한 실시간 자재 및 공정 관리 시스템.
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