KR102086079B1

KR102086079B1 - 이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법

Info

Publication number: KR102086079B1
Application number: KR1020180117413A
Authority: KR
Inventors: 김기성; 남기명; 구자석
Original assignee: (주)오픈웍스
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-03-06

Abstract

본 발명은 이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치는, 공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 저장하는 저장부, 및 공사현장의 작업환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라, (기)저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 공사현장의 작업이 이루어지도록 작업자들에 통지하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법{Movable Apparatus of Security Managment and Drivig Method Thereof}

본 발명은 이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 가령 공사현장의 작업환경에 관련된 유동 상황에 따라 작업공정이나 작업장소를 탄력적으로 변경하여 작업자의 작업을 진행시키는 이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것이다.

사회가 발전하고 산업화되면서 산업시설뿐만 아니라, 사회 시설 전반에 걸쳐 유해한 작업환경에서 작업하는 작업자에 대한 안전사고가 자주 발생하고 있다. 대표적인 곳이 전기설비나 기타 관로설비 등의 작업을 위한 맨홀 내부, 지하저장조, 가스 충전소 등의 저장탱크, 집수정, 내부도색작업장 또는 기타 환기가 어려운 지하시설 내의 작업장 등이 있다. 이러한 유해작업장의 내부에서 작업하는 작업자는 오존, 이산화질소, 아황산가스, 암모니아, 염산 등 다양한 유해 가스의 발생으로 인하여 가스 중독, 호흡곤란, 질식사 또는 폭발사고로 인한 인명피해를 입는 경우가 많다. 또한, 건설현장 지하실 같은 밀폐된 장소에서의 페인트 작업, 용접 작업으로 인한 폭발사고가 빈번하게 발생하며, 터널 막장의 발파작업 결과 유해가스 방출로 인한 인명사고로 이어지기 쉬워서 특별히 주위가 필요한 상황이다.

이와 관련해 종래에는 일부 유해가스센서들을 현장에 설치하여 센서모니터링 시스템과 연계하여 부분적으로 모니터링하고 있기는 하지만, 센서가 특정 장소에 고정되어 고정형으로 설치된 상태에서는 작업공정이나 작업장소의 변경에 따라 이동이 쉽지 않기 때문에 지속적으로 유지 관리가 되고 있지 않아 효율적인 시스템 관리가 이루어지지 않아 결국 안전확보도 쉽지 않은 문제가 있다.

또한, 공사현장은 열악한 작업환경 특성상 통신 환경이 마련되지 않을 뿐만 아니라 심지어 전원이 공급되지 않는 현장이 있을 수 있다. 이런 상황에서는 안전이 취약할 수밖에 없는데 이때 최우선으로 고려해야 할 것은 안전을 모니터링하기 위한 전원 및 통신장치를 이동하기 쉽게 세팅이 가능해야 하고 작업이 진행되는 동안 최대한 안전을 확보할 수 있는 시스템을 준비해야 하는 것이다. 특히 작업공정 및 위치의 변경이 빈번한 현장 특성상 유해가스를 초기에 탐지하기 위한 장치를 작업 이동경로에 따라 쉽게 이전설치를 할 수 있다면 통신 환경을 구축할 수 없는 지역에서도 무선통신을 통하여 실시간으로 안전에 위협이 되는 정보를 전달하고 모니터링하여서 최단 기간 내 응급상황을 자동으로 전파하는 것이 가능할 수 있다.

이와 같이 최근 들어서는 공사현장에서 갑작스럽게 발생할 수 있는 유해가스나 통신 단절 등의 사고에 신속히 대처하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다.

한국등록특허공보 제10-1418987호(2014.07.15.) 한국공개특허공보 제10-2011-0053107호(2011.05.19.)

본 발명의 실시예는 가령 공사현장의 작업환경에 관련된 유동 상황에 따라 작업공정이나 작업장소를 탄력적으로 변경하여 작업자의 작업을 진행시키는 이동형 안전관리장치 및 그 장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치는, 공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 저장하는 저장부, 및 상기 공사현장의 작업환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 상기 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 상기 공사현장의 작업이 이루어지도록 상기 작업자들에 통지하는 제어부를 포함한다.

상기 이동형 안전관리장치는, 상기 공사현장에서 상기 작업자의 요청에 따라 상기 이동형 안전관리장치를 이동시키는 구동륜을 더 포함할 수 있다.

상기 이동형 안전관리장치는, 상기 작업환경을 센싱하는 센싱부를 더 포함하며, 상기 센싱부는 유해가스를 센싱하는 유해가스센서를 적어도 포함할 수 있다.

상기 이동형 안전관리장치는, 상기 공사현장 및 상기 작업자들의 상태를 모니터링하는 통합모니터링장치에 연결되는 통신망과 제1 무선통신을 수행하는 무선통신부, 및 상기 작업자들에 공사현장의 상태를 알리는 상태출력부를 더 포함하며, 상기 무선통신부는, 상기 상태출력부와는 상기 제1 무선통신과 다른 통신 방식의 제2 무선통신을 수행할 수 있다.

상기 무선통신부는, 상기 센싱부와 유선으로 통신할 수 있다.

상기 제1 무선통신은 TCP/IP 통신을 포함하고, 상기 제2 무선통신은 와이파이(Wi-Fi) 통신을 포함하며, 상기 무선통신부는, 상기 작업자들이 구비하는 사용자장치와 상기 제1 무선통신 및 상기 제2 무선통신과 다른 통신 방식의 제3 무선통신을 수행할 수 있다.

상기 무선통신부는, 상기 제3 무선통신으로서 블루투스, 지그비 또는 적외선 통신을 수행할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 공사현장에서의 작업공정 및 작업장소 중 적어도 하나에 관련되는 상기 작업 순서를 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 지정 방식으로서 룰(rule) 기반 또는 딥러닝 기반으로 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치의 구동방법은, 저장부 및 제어부를 포함하는 이동형 안전관리장치의 구동방법으로서, 상기 저장부가, 공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 저장하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 공사현장의 작업환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 상기 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 상기 공사현장의 작업이 이루어지도록 상기 작업자들에 통지하는 단계를 포함한다.

상기 이동형 안전관리장치의 구동방법은, 상기 이동형 안전관리장치의 센싱부가, 상기 작업환경을 센싱하는 단계를 더 포함하며, 상기 센싱부는, 유해가스를 센싱하는 유해가스센서를 적어도 포함할 수 있다.

상기 이동형 안전관리장치의 구동방법은, 상기 이동형 안전관리장치의 무선통신부가, 상기 공사현장 및 상기 작업자들의 상태를 모니터링하는 통합모니터링장치에 연결되는 통신망과 제1 무선통신을 수행하는 단계, 및 상기 이동형 안전관리장치의 상태출력부가, 상기 작업자들에 공사현장의 상태를 알리는 단계를 더 포함하며, 상기 무선통신부는, 상기 상태출력부와는 상기 제1 무선통신과 다른 통신 방식의 제2 무선통신을 수행할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 지정 방식으로서 룰 기반 또는 딥러닝 기반으로 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 작업자의 요청에 따라 상기 이동형 안전관리장치의 구동륜을 제어하여 상기 공사현장에서 이동시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 작업공정이나 작업장소의 변경에 따라 이동형 안전관리장치를 공사현장에서 자유롭게 이동시키면서 공사현장을 감시할 수 있으므로 안전확보가 수월하게 이루어질 수 있을 것이다.

또한, 공사현장의 이동형 안전관리장치를 통해 공사현장을 감시하여 가령 급작스런 유해가스와 같은 유동적 상황에 탄력적으로 대처할 수 있어 안전 사고를 미연에 방지할 수 있게 될 것이다. 예컨대 특정 유해가스 환경에 따라 작업공정 및 작업장소를 변경하여 안전을 도모할 수 있게 될 것이다.

나아가, 실시간으로 관제 및 작업 현장 간에 소통이 명확히 함으로써 현장 내의 안전을 명확하게 할 수 있으며, 작업자들에게도 안전에 대한 경각심을 높일 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전관리시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 안전관리시스템을 도식화하여 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 이동형 안전관리장치의 예시도,
도 4는 도 3의 이동형 안전관리장치의 구동 메커니즘을 나타내는 도면,
도 5는 도 3의 로컬 프로세서의 구조를 예시한 블록다이어그램,
도 6은 도 3의 로컬 프로세서의 다른 구조를 예시한 블록다이어그램,
도 7은 정상적인 네트워크환경에서의 통신 과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 네트워크 오류로 원격지 서버와 연계가 불가능한 상태의 통신 과정을 설명하기 위한 도면,
도 9는 원격지 서버와 재연결시의 통신 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 안전관리용 센서의 응급상황 발생시의 통신 과정을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전관리시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 안전관리시스템을 도식화하여 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전관리시스템(90)은 이동형 안전관리장치(100), 사용자장치(110), 통신망(120) 및 통합모니터링장치(130)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 통신망(120)과 같은 일부 구성요소가 생략되어 이동형 안전관리장치(100)와 통합모니터링장치(130)가 다이렉트 통신(예: P2P 통신)을 수행하거나, 통합모니터링장치(130)와 같은 일부 구성요소가 통신망(120) 내의 네트워크장치(예: 무선교환기 등)에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

이동형 안전관리장치(100)는 도 2에서와 같이 가령 터널공사가 이루어지는 공사현장(A)에 구비되어 공사현장을 감시하며, 감시한 결과 즉 데이터를 통신망(120)을 경유하여 관제 센터인 통합모니터링장치(130)로 전송한다. 현장의 안전을 위협하는 장소는 주로 터널 막장이나 건설현장의 밀폐된 공간이며 이런 현장에는 전원공급이 원활하지 않고, 통신기반시설도 열악하며 작업장소도 빈번하게 변경됨에 따라 이동형 안전관리장치(100)는 현장중심형 맞춤 장치의 역할을 수행하게 된다. 본 발명의 실시예에 따라 이동형 안전관리장치(100)는 이동형 센서통합 안전관리시스템이라 명명될 수도 있다.

터널막장 현장은 발파작업으로 인하여 인근에 촬영장치(예: CCTV)(113) 및 통신 시설을 설치하는 것이 불가능할 수 있다. 따라서, 제일 위험하고 안전관리가 요구되는 공간임에도 불구하고 안전사각지대가 될 수밖에 없다. 막장에서 장약, 발파 등 위험작업이 일어나는 동안에 이동형 안전관리장치(100)를 임시로 설치하여 굴진작업을 하면서 수시로 이동을 하며 작업자 위치 및 막장에서의 각종 유해가스를 모니터링하여 위험환경에 노출시 즉시 알람을 통하여 경고하고 중앙의 통합모니터링장치(130)로 정보를 전달하여 비상응급상황을 전파해 피해를 최소화하게 된다.

건설현장 밀폐공간은 페인트작업 등 유해가스가 발생하기 용이한 작업을 하면서 동시에 인근에서는 용접작업 등 폭발위험이 있는 작업을 병행하면서 작업자들의 생명에 위협이 될만한 여건에 노출되기 마련이다. 마찬가지로 위험작업현장에서는 이동형 안전관리장치(100)를 임시로 설치하여 각종센서들을 통해 유해가스를 사전 탐지하여 위험신호를 발생할 수 있으며, 현장에 투입된 작업자들의 위치정보와 현장의 작업정보를 종합적으로 판단하여 작업공정간의 상관관계를 분석하여 페인트작업/용접작업과 같은 위험요인이 예측되는 경우에는 사전에 비상상황을 통지한다.

본 발명의 실시예에 따라 이동형 안전관리장치(100)는 도 2에서와 같이 구동륜(미표기)을 구비함으로써 작업자들이 열악한 공사현장에서 자유롭게 이동형 안전관리장치(100)를 이동시킬 수 있도록 구성되며, 나아가 발파작업 등으로 인해 공사현장에는 늘 공사에 의한 먼지가 많기 때문에 이동형 안전관리장치(100)는 개별 장치나 부품들간 유선보다는 무선통신을 수행하게 된다. 이후에 자세히 설명하겠지만, 이동형 안전관리장치(100)는 크게 유해가스를 센싱하는 센싱부, 전원을 공급하는 전원부, 작업자들에게 공사현장의 다양한 상태를 알리기 위한 상태출력부 및 센싱부 등과 통신을 수행하여 외부로 공사현장 내의 다양한 데이터들을 전송하기 위한 무선통신장치(혹은 무선통신부), 가령 액세스포인트(AP)를 포함할 수 있다. AP는 터널 공사 등의 공사 초기에는 터널 외부의 통신장비(예: 소형기지국 안테나 등)(117)와 통신을 수행하다가 공사가 진척되면서 외부의 통신장비와 통신이 어렵게 되는 경우에는 별도의 중계기(115)들과 통신을 수행할 수 있다.

이동형 안전관리장치(100)는 설명의 편의를 위해 구동륜을 작업자가 수동으로 끌어 이동시키는 것을 예시하였지만, 공사현장의 상황을 파악하여 자동으로 이동시키는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 가령, 딥러닝 기반의 인공지능(AI) 기술을 도입하는 경우에는 그 움직임 정확도를 더욱 높일 수 있다. 예컨대, 공사현장을 촬영하여 가급적 작업자들의 공사에 방해되지 않으면서, 위급 상황을 작업자들에게 잘 전달할 수 있는 곳을 선택하여 자리할 수 있을 것이다.

무엇보다 이동형 안전관리장치(100)는 서로 다른 공사현장에 투입되어 해당 공사현장에서 이루어지는 작업자들의 작업에 대한 순서 즉 스케줄을 관리한다. 물론 이러한 작업 스케줄은 센싱부를 구성하는 다양한 종류의 센서들에 의한 센싱 정보를 기반으로 작업 스케줄이 조정되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 최초에 A라는 스케줄로 작업 정보가 저장된 상태에서 유해가스 등을 측정한 결과 특정 작업을 수행하는 경우 안전사고의 우려가 발생할 수 있다고 판단될 때 이동형 안전관리장치(100)는 지정된 작업 순서를 변경하고, 변경 후 주변의 작업자들에 이를 통지할 수 있다. 이에 따라 작업자들은 자신에게 주어진 다음 작업을 변경하여 B라는 스케줄로 작업을 수행할 수 있게 된다.

좀더 살펴보면, 이동형 안전관리장치(100)는 주변 작업자의 인원이나 위치를 확인할 수 있다. 이를 위해 작업자가 착용한 헬멧 등의 블루투스장치나 작업자가 소지한 스마트폰 등이 활용될 수 있다. 또한, 이동형 안전관리장치(100)는 각 시간대별 작업 스케줄을 표시해 줄 수 있다. 최초 위치에서 1차적으로 각 센서를 통한 일반적인 작업이 가능한 상황인지 판단하고 이에 따라 작업을 진행시킬 수 있다. 각 작업자는 자신의 스마트폰 또는 이동형 안전관리장치(100)를 이용하여 자신의 작업 시작을 입력할 수도 있다. 또한 이동형 안전관리장치(100)는 작업 위치에 따른 실시간 작업 가능 여부를 2차적으로 판단 후 작업 가능 상황이면 해당 작업자 및 원격으로 통합모니터링장치(130)에 작업 시작을 통지할 수 있다.

여기서, 1차 작업 가능 상황은 터널 내 일반 상황정보를 파악하기 위한 것이고, 2차 작업 가능상황여부 판단은 실제 작업 위치에 따른 미세한 실시간 상황정보를 통해 위험성 여부를 판단하는 것이라 볼 수 있다. 터널 공사 공간은 폐쇄되어 있기는 하지만 실제 공간이 넓기 때문에 특정 작업에 따른 안전상황을 일반적인 위치에서 확인하지 못하는 경우가 많다. 따라서, 이동형 안전관리장치(100)를 이동형으로 제작함으로써 위험상황을 포함하고 있는 각 작업 위치에서 정확한 작업 가능 정보를 확인할 수 있을 것이다.

이동형 안전관리장치(100)는 관제실로부터 시간 변동에 따른 작업 지시서/도면 등을 수령하는 해당 작업자에게 블루투스 통신에 의한 진동 또는 작업 스마트폰으로 알리고(예: PUSH 기능), 해당 작업자는 이동형 안전관리장치(100)를 통해 해당 작업지시서/도면 등을 확인 및 작업 착수 시간 등을 입력하도록 하여 작업자가 이를 확인하였음을 통합모니터링장치(130)로 통지할 수 있다. 해당 작업자는 작업이 완료된 경우 스마트폰 또는 이동형 안전관리장치(100)를 통해 작업 완료를 입력하고 이동형 안전관리장치(100)는 해당 작업 완료 후 다음 스케줄에 따른 작업 안정 상황인지를 확인하고 해당 작업자에게 작업 가능 정보를 통지할 수 있다.

이동형 안전관리장치(100)는 안전관리가 요구되는 현장마다 설치되어 임시적으로 안전확보를 위한 각종 센서정보, 작업자정보를 실시간 수집하여 독자적으로 안전관리를 수행하며, 동시에 원격지에 있는 통합모니터링장치(130)와 정보를 공유한다. 현장마다 설치되는 이동형 안전관리장치(100)는 자체적으로 전원, 통신, 로컬 프로세서 등을 함체에 내장함으로써 현장에서 독자적으로 안전관리를 수행한다.

사용자장치(110)는 다양한 장치를 포함한다. "사용자장치"라는 용어는 공사현장에서 즉 수시로 변동하는 공사현장에서 통신을 원활히 하기 위해 임시적으로 설치되고 또 일부는 철거되는 등 사용자가 자유롭게 제어 가능한 장치에 해당된다. 이러한 점에서, 사용자장치(110)는 작업현장에서 작업자들이 착용하는 헬멧, 작업복 및 작업화 등에 구비되는 통신모듈(예: 블루투스모듈)(111), 또는 작업복의 주머니나 허리 또는 손목에 착용하고 있는 휴대장치(예: 스마트폰), 또 가령 발파공사가 없는 현장에서의 촬영장치(113), 이동형 안전관리장치(100)의 AP와 통신을 수행하여 가령 터널 바깥의 외부에 있는 통신장비(117)로 다양한 데이터를 전달하는 중계기(115) 등을 포함할 수 있다.

무엇보다 사용자장치(110)로서 작업자의 헬멧에 구비되는 통신모듈(111)은 가령 블루투스 통신을 수행하여 작업자의 위치를 수시로 이동형 안전관리장치(100)에 알린다. 따라서, 이를 통해 작업자들의 공사현장에서 동선을 파악할 수 있을 뿐 아니라, 공사현장에서 만약 사고가 발생한 경우에라도 이를 근거로 작업자의 잘잘못을 판단해 볼 수 있을 것이다. 이동형 안전관리장치(100)는 통신모듈(111)이 전송하는 장치식별정보(예: 장치ID)를 주기적으로 수신하여 내부에 저장한 후 이를 외부로 전송하여 도 1의 통합모니터링장치(130)에 제공되도록 할 수 있다.

이러한 사용자장치(110)를 공사현장에 설치함에 있어서 설치 비용을 무시할 수는 없다. 따라서, 얼마나 비용을 절약하여 얼마나 효율적으로 공사현장의 통신 환경을 구축하는가는 매우 중요하게 고려될 수밖에 없다. 이러한 점에서, 본 발명의 실시예에서는 가급적 작업자들의 위치추적은 블루투스와 같은 통신반경이 작은 일방향성의 제1 통신을 수행하고, 또 이동형 안전관리장치(100)와 가령 중계기(115)나 외부의 소형기지국 등의 통신장비(117)는 통신반경이 조금 넓고 양방향성을 갖는 제2 통신을 수행하며, 또 통신장비(117)는 통신망(예: 유무선 통신망)(120)과 와이파이, TCP/IP 혹은 RTSP(Real-Time Streaming Protocol)의 제3 통신을 수행할 수 있다. 제1 내지 제3 통신은 본 발명의 실시예에 따라 서로 다른 통신 방식을 수행하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 통신장비(117)는 통신망(120)의 네트워크장비와는 와이파이 또는 RTSP 통신을 수행할 수 있고, 네트워크장비와 통합모니터링장치(130)는 TCP/IP 통신을 수행할 수도 있다. 통상 통신사들은 e-NodeB와 같은 기지국과 연동하는 통신사 AP를 많이 설치하고 있기 때문에 통신장비(117)는 이러한 통신사 AP와 와이파이 통신을 수행하지만, e-NodeB와 같은 기지국과 통신하기 위해서는 RTSP 통신을 수행할 수도 있는 것이다. 이와 같이, 다양한 방식의 통신이 수행될 수 있으며, 이는 어디까지나 공사현장의 통신 환경을 고려하여 설치되는 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 물론 제2 통신과 같은 근거리 통신은 와이파이 외에 블루투스, 지그비, 적외선(IrDA), UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수도 있다. 물론 소형기지국 등으로서 터널 외부의 통신장비(117)는 통신사에서 운영하는 무선중계기이어도 무관하다.

통신망(120)은 유무선 통신망을 모두 포함한다. 가령 통신망(120)으로서 유무선 인터넷망이 이용되거나 연동될 수 있다. 여기서 유선망은 케이블망이나 공중 전화망(PSTN)과 같은 인터넷(121)망을 포함하는 것이고, 무선 통신망은 CDMA, WCDMA, GSM, EPC(Evolved Packet Core), LTE(Long Term Evolution), 와이브로(Wibro) 망 등을 포함하는 의미이다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 통신망(120)은 이에 한정되는 것이 아니며, 향후 구현될 차세대 이동통신 시스템의 접속망으로서 가령 클라우드 컴퓨팅 환경하의 클라우드 컴퓨팅망, 5G망 등에 사용될 수 있다. 가령, 통신망(120)이 유선 통신망인 경우 통신망(120) 내의 AP는 전화국의 교환국 등에 접속할 수 있지만, 무선 통신망인 경우에는 통신사에서 운용하는 SGSN 또는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 접속하여 데이터를 처리하거나, BTS(Base Station Transmission), NodeB, e-NodeB 등의 다양한 중계기에 접속하여 데이터를 처리할 수 있다.

통신망(120)은 AP를 포함할 수 있다. AP는 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함한다. 여기서, 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 사용자장치(116, 117)를 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 물론 AP는 사용자장치(116, 117)와 지그비(zig-bee) 및 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리통신모듈을 포함한다. AP는 무선통신을 위하여 TCP/IP 혹은 RTSP를 이용할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 앞서 언급한 대로 와이파이 외에 블루투스, 지그비, 적외선, UHF 및 VHF와 같은 RF 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격을 포함한다. 이에 따라 AP는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 통합모니터링장치(130)로 전달할 수 있다. AP는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함된다.

통합모니터링장치(130)는 원격으로 여러 현장에 임시로 설치된 이동형 안전관리장치(100)로부터 실시간으로 안전 관련 정보를 수집하여 종합적으로 대시보드(131)에 표시하여 상황을 통합모니터링하는 시스템이다. 또한 통합모니터링장치(130)는 산재되어 있는 이동형 안전관리장치(100)와 원격으로 연계하여, 이동형 안전관리장치(100)에서 관측된 센서정보(혹은 센싱정보)를 실시간으로 원격에서 모니터링하게 된다. 이에 통합모니터링장치(130)는 본 발명의 실시예에서 원격 안전통합모니터링시스템(AMoNS)이라 명명될 수도 있다. 대시보드(131)는 대형 모니터 등을 포함한다. 통합모니터링장치(130)는 인터넷 등의 통신 불통으로 실시간 연동이 되지 않을 경우 각 현장별 독자적인 이동형 안전관리장치(100)에서 안전 관련 정보를 저장하고 모니터링하며 안전위협이 발생할 경우 독자적으로 안전조치를 취하고, 향후 통신환경 복구 시점에 로컬 DB 즉 이동형 안전관리장치(100)의 DB와 원격센터 DB(130a)가 정보를 공유하게 된다.

통합모니터링장치(130)는 서버를 포함하며, 서버와 연동하는 DB(130a) 및 DB(130a)에 저장된 데이터를 불러와 지정된 포맷으로 화면에 표시하는 대시보드(131)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 통합모니터링장치(130)는 특정 환경의 경우 이동형 안전관리장치(100)에서 공사현장에 있는 작업자들의 작업에 관련되는 작업 스케줄을 관리하도록 한다. 예컨대, 통합모니터링장치(130)는 복수의 공사현장에서 이루어지는 작업자들의 작업과 관련한 작업 스케줄링 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 작업 스케줄링 정보는 공사현장의 감독관 등의 관리자가 설계하거나 제공할 수 있다. 작업 스케줄은 작업순서, 투입되는 인력정보, 공정에 따른 위험성 여부 등 다양한 정보를 포함한다. 따라서, 이러한 지정된 정보는 공사가 진행되면 공사현장의 이동형 안전관리장치(100)에 전송되어 이동형 안전관리장치(100)가 해당 정보를 저장할 수 있다.

이에 따라 이동형 안전관리장치(100)는 특정 환경에서 독자적으로 (기)저장된 작업 스케줄링 정보를 변경하고, 변경한 정보를 기반으로 작업자들에게 작업의 순서 등을 변경하도록 통지할 수 있게 된다. 물론 그러한 순서를 변경함에 있어서, 기설정된 규칙 즉 룰 기반으로 정보를 변경할 수 있도록 통합모니터링장치(130)는 작업 스케줄링 정보를 이동형 안전관리장치(100)로 전송할 때 해당 룰 기반의 데이터를 함께 전송해 줄 수 있다. 가령 룰 기반이 아니라 하더라도 딥러닝 기반의 인공지능(AI) 기술을 적용하여 즉 관련 프로그램을 통해 특정 상황에 적응적으로 대처하여 작업이 이루어지도록 할 수 있고, 이때 딥러닝은 기존의 공사현장에서 취득된 (빅)데이터를 이용할 수도 있는 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

통합모니터링장치(130)는 가령 DB(130a)상에 [표 1]에서와 같은 건설현장의 주요 독성물질 및 노출공정에 관한 데이터, [표 2]에서와 같은 작업내용, 유해·위험요인 및 위험성감소대책 관련 데이터, 그리고 [표 3]에서와 같은 안전보건규칙등 점검내용 등의 다양한 데이터를 저장한 후, 이를 기반으로 공사현장을 통합적으로 관리한다고 볼 수 있다. 이외에도 물론 많은 데이터가 저장되고 관리될 것이다. 실질적으로 데이터의 저장 및 관리, 가령 작업 스케줄링 정보의 변경 등은 고가인 관계로 고성능의 자원을 가질 것이 분명하기 때문에 통합모니터링장치(130)에서 수행하는 것이 바람직하지만, 공사현장의 통신 환경이 늘 안정적인 상태를 유지하는 것은 아니므로, 이의 경우에는 공사현장에 구비되는 안정관리장치(100)가 직접 관리한 후 해당 데이터를 통합모니터링장치(130)에 전송해 줌으로써 공사현장의 급작스런 통신 환경의 변화에 탄력적으로 대응(혹은 대처)할 수 있게 되는 것이다.

도 3은 도 1의 이동형 안전관리장치를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 이동형 안전관리장치의 구동 메커니즘을 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 이동형 안전관리장치(100)는 로컬 프로세서(혹은 메인구동부)(300), 센싱부(310), 가스상태출력부(320), 무선통신부(330), 전원부(340), 상황알림부(350), 손잡이부(360) 및 구동륜(370)의 일부 또는 전부를 포함하며, "일부 또는 전부를 포함"한다는 것은 앞서서의 의미와 동일하다. 여기서, 메인구동부는 가령 메인보드를 의미하는 것으로서, 로컬 프로세서(300)를 포함할 수 있다.

로컬 프로세서(300)는 이동형 안전관리장치(100)를 구성하는 구성요소들을 전반적으로 제어한다. 여기서, 로컬(local)은 특정 구역 즉 국부적 환경에 위치하는 것을 의미한다. 이동형 안전관리장치(100)가 특정 공사구역에 위치하는 장치(혹은 장비)이므로, 내부 메인구동부의 일부를 구성하는 프로세서 즉 제어부(혹은 프로세싱부)를 지칭하기 위하여 로컬 프로세서(300)라 명명한 것이라 이해해도 좋다. 로컬 프로세서(300)는 메인보드(예: PCB 기판)에 구성되어 주변의 구성요소들과 통신을 수행할 수 있다. 이에 로컬 프로세서(300)는 메인보드라 명명될 수도 있다. 물론 센싱부(310), 가스상태출력부(320), 무선통신부(330) 등의 일부 구성요소도 메인보드에 함께 구성될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

로컬 프로세서(300)는 센싱부(310)의 각종 센서로부터 수집된 정보를 저장부 즉 자체 로컬 DB(혹은 로컬 디스크)(301)에 저장 및 가공 할 수 있는 장치이며, 현장에서 필요한 각종 작업을 수행할 수 있도록 하는 프로그램을 내장할 수 있다. 가스상태출력부(320)를 구성하는 LED 전광판에 센서정보를 인터페이스하여 센서 값을 표시하고, 센서 값이 정상치를 벗어난 경우 상황알림부(350)를 통해 비상벨 및 비상안내방송을 송출한다. 또한 인근 작업자에 부착된, 사용자장치(111)의 일부인 비콘센서를 블루투스 방식으로 스캐닝하여 작업자 및 위치정보를 로컬 DB(301)에 저장하여 작업공정간의 위험 상관관계를 DB화하여 로컬 DB(301)에 저장하고, 현재 진행되고 있는 작업공정 및 주변환경의 센서정보 등을 종합적으로 판단하여 안전을 모니터링한다.

센싱부(310)는 현장의 안전확보를 위한 다양한 종류의 센서를 포함하며, 각 현장의 환경에 맞는 센서들을 탑재한다. 현장에서 사용되는 각종 센서들에는 크게 유해가스를 센싱하는 유해가스센서(311)와 기타 작업공정에 필요한 센서들로 구분될 수 있다. 유해가스란 밀폐공간에서 탄산가스, 황산수소 등의 유해물질이 가스 상태로 공기 중에 발생하는 것으로서 산업안전보건기준에 관한 규칙에 정의된 개념이다. 유해가스의 종류에는 산소농도(O₂), 탄산가스, 일산화탄소(Co), 황화수소(H₂S), 가연성가스 등이 포함된다. 센싱부(310)는 그 외 기타 센서들로서 온/습도센서(312), 소음센서(313), 침수센서(314), 변위센서(315), 진동센서(316), 방사선센서(317) 등을 포함하며, 여기서 변위센서(315)는 거리센서, 자이로센서, 가속도센서 등을 포함해 이동(거리, 방향센싱) 관련 동작을 수행한다고 볼 수 있다.

센싱부(310)는 센서네트워크변환기(318)를 더 포함할 수 있다. 센서네트워크변환기(318)는 별도의 개별장치로 구성될 수 있지만, IC 칩(Chip)의 형태로 메인보드에 구성될 수 있다. 센서네트워크변환기(318)는 유해가스 및 각종 환경센서들의 데이터를 수집하는 장치이며, TCP/IP 기능이 없는 시리얼 장비의 데이터를 유/무선랜 표준인 TCP/IP 데이터로 변환해주는 시리얼 유선랜 컨버터(Serial to Eternet Converter) 등을 포함한다. 센서 제작사별로 제공하는 통신포트는 RS-485, RS-422, RS-232 등을 사용하여 입력(Input)으로 시리얼(Serial) 통신을, 출력(Output)으로는 TCP/IP로 변환하게 된다. 센서네트워크변환기(318)는 기타 센서에서 제공하는 프로토콜에 맞춰 컨버팅하는 모듈을 추가할 수 있다. 여기서, 시리얼 통신은 하나의 데이터 라인을 통해 센서 데이터를 직렬로 처리하는 것을 의미한다.

가스상태출력부(320)는 도 4에서와 같이 LED 전광판, LED 전광판을 제어하는 인터페이스부(I/F)(혹은 제1 인터페이스부)를 포함할 수 있다. 인터페이스부는 로컬 프로세서(300)의 제어하에 LED 전광판을 제어할 수 있다. LED 전광판은 실시간 관측되는 센서정보를 현장에서 확인 가능하도록 표시한다. 위험정도를 정상/위험/경고 레벨로 구분하여 작업자가 쉽게 파악이 가능하도록 표시한다.

무선통신부(330)는 AP를 포함한다. 개별 장치로서 이동형 안전관리장치(100)에 결합되거나 이동형 안전관리장치(100)에서 통합되어 출고될 수 있다. 무선통신부(330)는 센서네트워크변환기(318)를 통하여 나온 정보를 작업현장 내 자체 와이파이망에 연결하도록 구성된다. 또한 인접한 작업장에 다른 이동형 안전관리장치(100)가 있는 경우 동일한 AP를 통하여 확대된 와이파이망을 구성할 수 있다. 즉 공사현장의 와이파이망은 복수의 이동형 안전관리장치(100)와 통신을 수행한다고 볼 수 있다. 물론 이동형 안전관리장치(100)들간에 다이렉트 통신을 수행하여 구동륜(370)을 자동 제어하는 것도 얼마든지 가능할 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어떠한 방식의 통신방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

무엇보다 본 발명의 실시예에 따른 무선통신부(330), 가령 근거리 무선통신부는 센서네트워크변환기(318)와는 유선으로 통신을 수행하지만, 로컬 프로세서(300), 가스상태출력부(320) 및 상황알림부(350)와는 와이파이 등의 근거리 무선통신을 수행할 수 있다. 물론 와이파이로 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 공사현장의 작업환경이 이동형 안전관리장치(100)의 구성요소들간 통신을 방해할 수 있기 때문에 가급적 이에 맞춰 맞춤형으로 통신 환경을 구축하게 된다. 가령, LED 전광판이나 앰프 등 또는 가스상태출력부(320)의 인터페이스부나 상황알림부(350)의 인터페이스부(혹은 제2 인터페이스부)까지 포함하여 외부의 업체에서 제조된 제품을 별도로 구입하다보니 두 제품을 서로 연결하기 위한 잭(jack) 등을 사용하게 되고, 그 결과 작업현장의 먼지 등에 의해 통신이 원활하게 이루어지지 못하는 문제를 보완할 수 있다. 이에 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치(100)는 가스상태출력부(320)나 상황알림부(350)를 반드시 포함하지 않을 수 있다. 즉 연동만 할 수도 있다. 여기서 가스상태출력부(320)의 인터페이스부나 상황알림부(350)의 인터페이스부는 무선통신모듈을 포함할 수 있다.

전원부(340)는 상용전원과 같은 주전원을 연결하여 사용하기도 하며 충전하여 사용도 가능하다. 전원부(340)는 이동형 안전관리장치(100)에 내장된 모든 장치들의 전원을 공급한다. 도 4에서는 대표적으로 로컬 프로세서(300)와 센서네트워크변환기(318)에 제공하는 것을 보여주고 있다. 전원부(340)는 충전용 배터리를 사용하며 작업공정 특성상 배터리의 용량을 선택하여 교체 가능하다. 전원 공급이 가능한 곳에서는 상용전원을 연결하여 사용하면서 충전을 하며, 전원공급이 불가능한 장소에서는 충전된 배터리를 사용하게 된다.

전원부(340)는 외부에서 상용전원의 공급이 원활한 경우에는 주전원으로 사용하고, 주전원의 공급이 갑자기 단절되는 경우에는 배터리의 보조전원을 공급하도록 전환한다. 따라서, 전원부(340)는 충전용 배터리를 포함하는 것 이외에 충전기와 같은 충전회로, 제어부 등을 더 포함할 수 있을 것이다.

상황알림부(350)는 관측된 센서정보가 정상치를 초과하는 경우 현장 내 비상사이렌을 울리며 응급상황 및 등급에 따라 해당 내용에 맞게 비상방송을 송출하고, 로컬 프로세서(300)의 로컬 DB(301)에 각 비상응급 현상별 안내방송을 텍스트(TEXT) 형태로 저장하여 비상응급 발생시 음성자동변환기(TTS: Tesxt to Speech) 솔루션을 통하여 음성방송을 내보낸다.

손잡이부(360) 및 구동륜(370)은 이동형 안전관리장치(100)를 구성하는 기타 구성요소로서 작업환경에 따라 쉽게 이동이 가능하도록 핸드캐리어처럼 손잡이와 바닥에 부퀴를 부착하여 구성될 수 있다. 여기서, 구동륜(370)은 로컬 프로세서(300)의 제어 하에 자동으로 제어되는 것도 얼마든지 가능하다. 가령, 이동형 안전관리장치(100)는 작업자들의 위치정보를 근거로 작업을 방해하지 않으면서 위험정보를 잘 전달할 수 있는 위치로 자동 이동할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

도 5는 도 3의 로컬 프로세서의 구조를 예시한 블록다이어그램이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 3의 로컬 프로세서(300)는 통신 인터페이스부(500), 제어부(510), 작업스케줄링부(520) 및 저장부(530)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다는 것"은 통신 인터페이스부(500)나 저장부(530)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 구성되거나 작업스케줄링부(520)나 저장부(530)와 같은 일부 구성요소가 제어부(510)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다. 다만, 작업스케줄링부(520)가 제어부(510)에 통합되는 경우 '작업스케줄링처리부'라 명명될 수 있으며, 이는 제어와 작업 스케줄링 동작을 일원화하여 처리하는 것이라 볼 수 있다. "일원화"란 하나의 프로그램에 의해 위의 동작들이 이루어질 수 있는 것을 포함한다.

통신 인터페이스부(500)는 제어부(510)의 제어 하에 도 4에서 볼 때 가스상태출력부(320), 무선통신부(330) 및 상황알림부(350) 등과 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 통신 인터페이스부(500)는 가령 근거리 무선통신모듈을 포함할 수 있다.

제어부(510)는 이동형 안전관리장치(100)의 초기 구동시 즉 공사현장에 투입되어 초기 작동할 때, 외부의 통합모니터링장치(130)로부터 작업 스케줄링 정보를 제공받아 저장부(530)에 저장하거나 USB 등의 이동저장매체로부터 작업 스케줄링 정보를 로딩하여 저장부(530)에 저장할 수 있다. 즉 제어부(510)는 일일 작업 스케줄 및 위험 정보를 통합모니터링장치(130)로부터 제공받을 수 있다. 해당 정보로는 투입되는 인원정보, 작업공정 정보, 각 공정별 시간정보, 동시 작업하는 공정정보, 각 공정별 위험요소정보, 실시간 변동에 따른 작업지서서/도면 등이 포함된다.

또한, 제어부(510)는 작업스케줄링부(520)를 제어하여 작업현장에서의 유해가스 상태에 따라 현재 진행되고 있는 작업의 순서를 변경하기 위하여 저장부(530)에 저장되어 있는 작업 스케줄링 정보를 확인할 수 있고, 그 결과 현재의 유해가스 상태를 근거로 다음 작업의 진행이 적절하지 않다고 판단될 때 작업스케줄링부(520)를 실행하여 실행된 프로그램에 따라 작업순서 등을 적절히 변경한다. 물론 작업순서 등이 변경되면 통신 인터페이스부(500)를 제어하여 전광판 표시나 방송 등을 통해 변경된 작업이 작업자들에 의해 이루어지게 할 수 있다. 예컨대, 정상적인 상태라면, A → B → C의 순으로 작업이 진행되어야 하지만, 작업환경의 변화에 따라 작업 스케줄링을 진행하여 A → C → B의 순으로 작업이 진행되도록 한다.

한편, 제어부(510)는 다른 실시예로서 CPU와 램(RAM)을 포함할 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함할 수 있는데, 제어회로는 제어동작을 담당하고, 연산부는 디지털 2비트 정보의 연산을 수행하며, 명령어해석부는 기계어의 해석을 담당한다. 즉 CPU는 해석된 명령어에 따라 제어를 수행하기 때문이다. 레지스트리는 데이터 저장에 관여한다. 이에 따라 CPU는 이동형 안전관리장치(100)의 초기 구동시 작업스케줄링부(520)의 프로그램을 내부 메모리인 램에 로딩한 후 이를 실행시켜 연산처리를 빠르게 수행할 수 있을 것이다.

작업스케줄링부(520)는 제어부(510)의 제어하에 동작하며 내부에 작업 스케줄링을 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 주기적으로 프로그램의 갱신이 이루어지도록 EEPROM의 형태를 포함할 수 있다. 작업스케줄링부(520)는 특정 환경, 가령 유해가스 환경에서 룰 기반으로 작업 스케줄링을 진행한다. 다시 말해, 그 작업공정 등의 순서를 변경할 때, 임의적으로 변경하는 것이 아니라 지정된 규칙에 따라 변경하게 된다. 이는 다수의 공사현장에서 취득된 빅데이터를 활용해 딥러닝 기반의 인공지능(AI) 동작을 수행하여 얻은 규칙을 포함할 수 있다. 다시 말해, 시스템 설계자가 통계 등을 이용해 수동으로 규칙을 설정할 수 있지만, 인공지능 등을 통해 자동으로 설정되도록 하거나 이의 조합에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

저장부(530)는 이동형 안전관리장치(100)가 공사현장에 투입될 때, 또는 USB 저장매체를 통해 일일 작업과 관련한 작업 스케줄링 정보 등의 데이터를 저장하고, 제어부(510)의 요청시 이를 출력할 수 있다. 또한, 저장부(530)는 제어부(510)에서 처리되는 다양한 데이터를 임시적으로 저장한 후 제어부(510)에 제공할 수 있다.

도 6은 도 3의 로컬 프로세서의 다른 구조를 예시한 블록다이어그램이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 3의 로컬 프로세서(300')는 (관제)서버연계부(600), 데이터수집부(610), 상태출력연계부(620), 센서정보로그관리부(630), 작업스케줄링부(640), 센서정보모니터링부(650), 통신부 1(661) 및 통신부 2(663)의 일부 또는 전부를 포함하며, 여기서 "일부 또는 전부를 포함"한다는 것은 앞서서의 의미와 동일하다.

간략하게 동작 순서대로만 살펴보면, 통신부 2(663)는 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 통신모듈을 포함할 수 있다. 따라서, 작업자의 사용자장치(111) 즉 비콘센서와 통신하여 작업자의 위치정보를 수신해 데이터 수집부(610)로 전달한다. 또한, 통신부 1(661)은 가령 와이파이 통신을 수행하는 근거리 통신모듈을 포함한다. 이에 따라, AP와 같은 무선통신장치를 통해 작업현장의 유해가스 등에 대한 센서정보를 수신하여 데이터 수집부(610)로 전달한다.

데이터 수집부(610)는 수집된 작업자의 위치정보 및 센서정보를 센서정보로그관리부(630)를 통해 로컬 DB에 저장시킨다. 센서정보로그관리부(630)는 로컬 DB를 관리한다고 볼 수 있다.

위에서는 센서정보를 실시간으로 로컬 저장하기 위한 동작이 이루어졌다면, 그 이외에도 센서정보 실시간 원격 서버 저장 및 모니터링 동작과, 센서정보를 실시간으로 전광판/비상벨에 표시하기 동작이 수행될 수 있다.

이를 위하여, 관제서버연계부(600)는 센서정보로그관리부(630)를 통해 로컬 DB에 저장된 데이터를 제공받아 통신부 1(661)을 통해 도 1의 통합모니터링장치(130)로 전송해 주게 된다. 이를 통해 공사현장의 모니터링이 이루어지게 된다.

또한, 센서정보모니터링부(650)는 센서정보로그관리부(630)로부터 센서정보를 수신하여 상태출력연계부(620)에 전달하고, 상태출력연계부(620)는 통신부 1(661)을 제어하여 가령 와이파이 통신에 의해 해당 센서정보가 LED 전광판 인터페이스부로 전송되도록 한다. 그 결과, LED 전광판에 센서정보가 표시된다. 물론 이 과정에서 위험한 상태가 감지되면 경고 방송을 내보내는 등의 동작이 수행된다.

지금까지 센서정보를 중심으로 로컬 프로세서(300')의 동작을 살펴보았다. 그 이외에 기타 자세한 내용은 도 5의 로컬 프로세서(300)와 크게 다르지 않으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

또한, 도 6의 로컬 프로세서(300')는 하드웨적으로 구분되는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 다시 말해, 도 6의 각 구성요소들은 소프트웨어모듈의 구성을 나타내는 것일 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 6의 구성이 하드웨적인 구분이냐 소프트웨어적인 구분이냐, 나아가서는 그의 조합에 의한 것이냐에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다시 말해 이러한 구성요소들이 통합되어 새로운 명칭으로 명명될 수 있으므로, 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

도 7은 정상적인 네트워크환경에서의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 가급적 도면의 명칭을 그대로 사용하고자 한다.

도 7을 참조하면, 정상적인 네트워크 환경에서의 통신 과정은 로컬 프로세서(300)의 저장 과정(①번에 해당), 원격지 통합모니터링장치(130)에 센서정보 동시 저장 과정(②번에 해당) 및 현장의 로컬 LED 전광판(321)에 표시 과정(③번에 해당)으로 구분될 수 있다.

위험한 현장에 이동형 안전관리장치(100)를 임시적으로 설치하고 그 이동형 안전관리장치(100)에 내장된 가스센서를 통하여 관측된 가스정보 및 작업자 실시간 위치정보를 ①번 흐름에 따라서 메인구동부인 최종 로컬 프로세서(300), 더 정확하게는 로컬 DB(301)에 실시간으로 저장이 된다(S701 ~ S706). 가스센서 정보는 주로 시리얼 통신을 통하여 센서네트워크 변환기(318)를 거쳐서 TCP/IP 형태로 변환된다. 이때 각 센서별로 제공하는 프로토콜에 따라 전환장치가 프로토콜을 변환하여 센서정보를 내보내는 경우도 있을 수 있다. 로컬 프로세서(300)에 연결된 AP는 자체 와이파이망을 구성하고, 작업현장에서 발생하는 모든 정보는 이 와이파이망을 통하여 전달된다. 로컬 프로세서(300)의 데이터 수집부가 센서장치와 연동하여 데이터를 수신하여 로컬 디스크 즉 로컬 DB(301)에 저장한다. 현장의 작업자 정보는 작업모에 부착된 센서정보를 센서통합 로컬 프로세서(300)에 내장된 블루투스(BLE) 통신을 이용하여 데이터 수집부에서 수집하여 로컬 DB(301)에 저장한다. 해당 정보는 저장된 작업자 위치 및 직능정보에 따라서 현장내 작업공정간 상관관계를 분석하기 위하여 활용된다.

또한, 도 1의 안전관리시스템(90)은 실시간 센서정보를 원격지의 안전통합모니터링시스템(AMoNS)에 접속하여 ②번 흐름에 따라서 동시에 서버 DB(130a)에 센서정보를 저장한다(S710 ~ S716). 이에 따라 서버 DB(130a)는 센서 DB라 명명될 수도 있다. 수집된 센서정보를 로컬 DB(301)에 저장하고 동시에 서버연계모듈을 통하여 원격의 AMoNS 서버(130)의 센서연계모듈과 연동하여 실시간으로 자료를 전송하여 서버 DB(130a)에 센서정보를 저장한다. 원격지의 안전통합모니터링시스템은 저장된 센서정보를 실시간으로 대시보드(131)에 표시한다.

나아가 안전관리시스템(90)은 실시간으로 수집한 센서정보를 저장하고 동시에 현장에 설치된 전광판에 가스관련 정보를 표시한다(S720 ~ S724). 로컬 저장된 센서정보를 센서통합 로컬 프로세서(300) 내에 있는 전광판연계모듈에서 전광판 공급업체에서 제공하는 전광판 인터페이스와 연동시켜 센서정보를 제공하여 전광판에 표시한다.

도 8은 네트워크 오류로 원격지 서버와 연계가 불가능한 상태의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 원격지 서버와 재연결시의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 네트워크 오류로 원격지 서버와 연계가 불가능한 상태의 통신 과정은 크게 연계 불가시 로컬 프로세서 우선 저장 과정(도 8에 해당)과, 원격지 서버와 재연결 과정(도 9에 해당)으로 구분해 볼 수 있다.

로컬 프로세서(300)의 우선 저장 과정을 보면, 원격지 안전 통합모니터링서버와 연동이 되지 않는 경우에는 도 8의 ①번 및 ②번 흐름에 따라서 우선적으로 로컬 DB(301) 및 LED 전광판에 표시한다. 인터넷망에 접속을 하지 못하거나 원격지 안전통합모니터링시스템 즉 도 1의 통합모니터링장치(130)의 오류로 인하여 로컬의 센서정보를 실시간 공유를 하지 못하는 경우 최우선적으로 센서통합 로컬 프로세서(300)의 로컬 DB(301)에 저장한다. 원격지 서버와 연동 불가시점을 기준으로 관련정보를 저장하여 향후 네트워크가 재연결하였을 경우 서버와 동기를 맞추는 작업에 활용한다. 동시에 LED 전광판에 실시간 센서정보를 표시하기 위하여 전광판 인터페이스(321)와 연동하여 LED 전광판에 센서정보를 표시한다.

이어, 도 9에서와 같이 원격지 서버와 재연결시, 네트워크 환경이 활성화되어서 원격지 모니터링서버와 연계가 가능한 시점에 로컬 DB(301)의 센서정보를 원격지 서버로 전송하여 센서정보를 공유한다. 네트워크 환경이 활성화되어 센서통합 로컬 프로세서(300) 내에 있는 서버연계(부)와 원격지 서버의 센서연계(부)가 상호 세션이 이루어지면, 로컬 DB(301)에 저장된 센서정보를 원격지 서버로 전송하여 서버 DB(130a)에 저장함과 동시에 통합모니터링이 가능하도록 대시보드(131)에 가스정보를 표시한다.

도 10은 안전관리용 센서의 응급상황 발생시의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 응급상황 발생시의 통신 과정은 전광판 및 비상벨 처리 과정(①, ②에 해당)과 비상방송 안내 과정(③에 해당), 그리고 작업 현장 위험요인 사전감지 및 통지 과정으로 구분될 수 있다.

전광판 및 비상벨 처리 과정은, 센서의 기준치를 초과하여 비상응급상황 발생시 전광판 및 비상벨을 울려 현장의 경각심을 불러 일으키고 사전 안전조치를 취하게 된다. 각 센서별 기준치를 DB화하여서 실시간 취득하는 정보를 점검하여 일정 기준치를 초과하는 경우 상황에 따라 LED 전광판(323)에 표시가 되며, 비상벨 알람이 가능하도록 상황알림부(350) 즉 비상벨 시스템과 연계하여 현장 내 알람을 발생시킨다. 동시에 원격의 중앙 모니터링 서버 즉 통합모니터링장치(130)에도 비상상황 정보를 전송하여 모니터링이 가능하도록 한다.

비상방송 안내 과정은, 사전에 비상등급별 음성안내방송을 텍스트(TEXT) 형태로 DB화하여 저장하고 현장에서 비상응급상황 발생시 해당 비상상황에 맞는 안내방송이 나가도록 조치한다. 현장의 특성 및 비상상황에 맞는 조치 및 응급내역을 텍스트 형태로 DB화하여 사전에 등록한다. 응급상황 발생시 상황에 맞는 텍스트정보를 TTS(Text to Speech) 서버에 해당 문자를 전송하여 음성으로 전환한 후 해당 앰프로 전송하여 방송이 음성으로 나갈 수 있도록 조치한다. 동시에 원격 중앙모니터링서버에 비상상황 정보를 전송하여 현장의 상황을 파악할 수 있도록 조치한다.

마지막으로 사전감지 및 통지 과정으로서, 터널 막장 혹은 건설현장의 밀폐공간이라는 특수성과 작업자들의 작업정보를 종합적으로 판단하여 사전에 안전사고를 방지할 수 있는 체계를 마련한다. 현장에서의 가스발생, 작업자의 갑작스런 건강상태 이상 발생, 작업공정간 위험도 증가 등으로 안전사고 발생 가능성이 농후한 경우를 대비하여 위험인자들간의 상관관계를 DB화하여 그 위험등급을 구분해 지속적으로 모니터링하여 일정 범위 내에 들어올 경우 비상벨 혹은 비상방송을 송출한다. 예컨대 동일 작업공간 혹은 인근작업장에서 상호 위험발생 소지가 있는 작업이 진행되거나 예정되어 있을 때 혹은 특정한 직종의 작업자 위치를 파악하여 위험공정에 접근시 사전에 관리자에게 위험을 공지할 수 있는 체계를 마련할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.

설명의 편의상 도 11을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동형 안전관리장치(100)는 공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 저장한다(S1100). 이러한 정보는 원격으로 이동형 안전관리장치(100)가 공사현장에 투입되었을 때 일일 작업 스케줄링 정보로서 통합모니터링장치(130)로부터 제공받을 수 있고, 또는 USB 등의 이동저장매체에 포함되어 제공될 수 있다. 여기서, 작업 스케줄링 정보는 작업공정정보나 작업장소정보 등을 적어도 포함할 수 있다.

또한, 이동형 안전관리장치(100)는 공사현장의 공사환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라, 기저장된 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 공사현장의 작업이 이루어지도록 작업자들에 통지한다(S1110). 여기서, 지정 방식이란 룰 기반으로 설계된 데이터와 비교하는 방식 또는 딥러닝 기반의 인공지능을 통해 자동으로 학습하면서 적절히 처리하는 방식을 포함할 수 있을 것이다.

그 외에 기타 이동형 안전관리장치(100)와 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 이동형 안전관리장치 110, 111, 113, 115, 117: 사용자장치
120, 121, 123: 통신망 130: 통합모니터링장치
300, 300': 로컬 프로세서 310: 센싱부
320: 가스상태출력부 330: 무선통신부(혹은 AP)
340: 전원부 350: 상황알림부
360: 손잡이부 370: 구동륜
500: 통신 인터페이스부 510: 제어부
520, 640: 작업스케줄링부 530: 저장부
600: 관제서버연계부 610: 데이터 수집부
620: 상태출력연계부 630: 센서정보로그관리부
650: 센서정보모니터링부 661: 통신부 1
663: 통신부 2

Claims

공사현장에 임시로 설치되어 원격의 통합모니터링장치와 연계하여 동작하는 이동형 안전관리장치로서,
공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 상기 통합모니터링장치로부터 수신하여 저장하는 저장부; 및
상기 공사현장의 작업환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 상기 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 상기 공사현장의 작업이 이루어지도록 상기 작업자들에 통지하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 통합모니터링장치와 실시간 연동이 되지 않을 때, 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하여 상기 공사현장의 작업자들의 작업에 관련되는 작업 스케줄을 관리하고,
상기 통합모니터링장치와의 실시간 연동이 복구될 때, 상기 통합모니터링장치와 상기 변경한 작업 스케줄링 정보를 공유하며,
상기 제어부는,
상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 근거로 지정 작업자로부터 제1 작업의 완료 통보가 입력되면 상기 제1 작업의 다음 작업인 제2 작업의 안정 상황 여부를 확인하여 상기 지정 작업자에게 작업 가능 정보를 통지하는 이동형 안전관리장치.
제1항에 있어서,
상기 작업자의 요청에 따라 상기 공사현장에서 상기 이동형 안전관리장치를 이동시키는 구동륜;을 더 포함하는 이동형 안전관리장치.
제1항에 있어서,
상기 작업환경을 센싱하는 센싱부;를 더 포함하며,
상기 센싱부는, 유해가스를 센싱하는 유해가스센서를 적어도 포함하는 이동형 안전관리장치.
제3항에 있어서,
상기 공사현장 및 상기 작업자들의 상태를 모니터링하는 상기 통합모니터링장치에 연결되는 통신망과 제1 무선통신을 수행하는 무선통신부; 및
상기 작업자들에 공사현장의 상태를 알리는 상태출력부;를 더 포함하며,
상기 무선통신부는, 상기 상태출력부와는 상기 제1 무선통신과 다른 통신 방식의 제2 무선통신을 수행하는 이동형 안전관리장치.
제4항에 있어서,
상기 무선통신부는, 상기 센싱부와 유선으로 통신하는 이동형 안전관리장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 무선통신은 TCP/IP 통신을 포함하고, 상기 제2 무선통신은 와이파이(Wi-Fi) 통신을 포함하며,
상기 무선통신부는, 상기 작업자들이 구비하는 사용자장치와 상기 제1 무선통신 및 상기 제2 무선통신과 다른 통신 방식의 제3 무선통신을 수행하는 이동형 안전관리장치.
제6항에 있어서,
상기 무선통신부는, 상기 제3 무선통신으로서 블루투스, 지그비 또는 적외선 통신을 수행하는 이동형 안전관리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 공사현장에서의 작업공정 및 작업장소 중 적어도 하나에 관련되는 상기 작업 순서를 변경하는 이동형 안전관리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 지정 방식으로서 룰(rule) 기반 또는 딥러닝 기반으로 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하는 이동형 안전관리장치.
저장부 및 제어부를 포함하며, 공사현장에 임시로 설치되어 원격의 통합모니터링장치와 연계하여 동작하는 이동형 안전관리장치의 구동방법으로서,
상기 저장부가, 공사현장의 작업자들에 대한 작업 순서에 관련되는 작업 스케줄링 정보를 상기 통합모니터링장치로부터 수신하여 저장하는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 공사현장의 작업환경을 센싱한 센싱정보를 근거로 지정 방식에 따라 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하며, 상기 변경한 작업 스케줄링 정보에 따라 상기 공사현장의 작업이 이루어지도록 상기 작업자들에 통지하는 단계;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 통합모니터링장치와 실시간 연동이 되지 않을 때, 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하여 상기 공사현장의 작업자들의 작업에 관련되는 작업 스케줄을 관리하고,
상기 통합모니터링장치와의 실시간 연동이 복구될 때, 상기 통합모니터링장치와 상기 변경한 작업 스케줄링 정보를 공유하며,
상기 제어부는,
상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 근거로 지정 작업자로부터 제1 작업의 완료 통보가 입력되면 상기 제1 작업 완료 후 다음 제2 작업의 안정 상황 여부를 확인하여 상기 지정 작업자에게 작업 가능 정보를 통지하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제10항에 있어서,
센싱부가, 상기 작업환경을 센싱하는 단계;를 더 포함하며,
상기 센싱부는, 유해가스를 센싱하는 유해가스센서를 적어도 포함하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제11항에 있어서,
무선통신부가, 상기 공사현장 및 상기 작업자들의 상태를 모니터링하는 상기 통합모니터링장치에 연결되는 통신망과 제1 무선통신을 수행하는 단계; 및
상태출력부가, 상기 작업자들에 공사현장의 상태를 알리는 단계;를 더 포함하며,
상기 무선통신부는, 상기 상태출력부와는 상기 제1 무선통신과 다른 통신 방식의 제2 무선통신을 수행하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 무선통신부는, 상기 센싱부와 유선으로 통신하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 무선통신은 TCP/IP 통신을 포함하고, 상기 제2 무선통신은 와이파이(Wi-Fi) 통신을 포함하며,
상기 무선통신부는, 상기 작업자들이 구비하는 사용자장치와 상기 제1 무선통신 및 상기 제2 무선통신과 다른 통신 방식의 제3 무선통신을 수행하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제14항에 있어서,
상기 무선통신부는, 상기 제3 무선통신으로서 블루투스, 지그비 또는 적외선 통신을 수행하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 공사현장에서의 작업공정 및 작업장소 중 적어도 하나에 관련되는 상기 작업 순서를 변경하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 지정 방식으로서 룰 기반 또는 딥러닝 기반으로 상기 저장한 작업 스케줄링 정보를 변경하는 이동형 안전관리장치의 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 작업자의 요청에 따라 상기 이동형 안전관리장치의 구동륜을 제어하여 상기 공사현장에서 이동시키는 이동형 안전관리장치의 구동방법.