KR102150802B1 - 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템은 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 개구부 모니터링장치; 상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 상기 모니터링 신호를 전달하는 무선 중계기; 및 상기 무선 중계기로부터 전달받은 상기 모니터링 신호에 대응하여 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력하는 경보음 출력장치를 포함하고, 상기 개구부 모니터링장치는, 상기 개구부 덮개의 움직임을 감지하는 움직임 센서; 상기 구조물의 근접 여부를 감지하는 근접 센서; 상기 움직임 센서 및 상기 근접 센서의 감지 결과에 따라 상기 개구부의 차폐 여부에 대응하는 상기 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호의 전송을 제어하는 모니터링 제어부; 상기 모니터링 제어부의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 모니터링 제어부의 제어에 따라, 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템 및 방법{Monitoring system for opening part in construction sites}
본 발명은 건설현장의 안전 관리를 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물축조시 건축장비 예를 들면, 철근, 목재 등의 이동통로로 사용되고 장비관입구 또는 배수관이 설치되는 개구부를 통해 발생되는 추락 및 낙하물 안전사고를 방지하기 위한 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건설현장은 복잡한 공정을 갖고 있고, 수많은 사람들이 결부되어 각각 맡은바 업무를 수행하여 완성해 나간다. 건설산업의 특성상 힘들고 위험한 일들이 많고, 시공 중 인명 사고도 빈번히 발생하고 있다. 특히, 건설공사현장에서는 공사자재를 운반하거나 설비기구, 장치, 배관 또는 그와 유사한 구성품 등을 설치할 목적으로 필요에 따라 층간 또는 바닥에 공동이나 홀과 같은 개구부를 형성한다.
이러한 개구부는 그대로 방치하였을 경우 작업자의 안전성을 위협하기 때문에 이를 그대로 방치하지 않도록 조치를 취하고 있다. 이와 같은 개구부에는 통상적으로 개구부 덮개를 설치하여 작업자의 낙하를 방지할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.
그러나, 건설현장에서 이러한 개구부 덮개를 구비함에도 불구하고, 공사 진행 과정에서 수백개 내지 수천개의 개구부들을 사용하는 경우 또는 부주의로 인해 개구부 덮개를 개방시켜 놓는 경우가 자주 발생하며, 이로 인해 작업 종료 후에도 개구부 덮개가 원상 복구 되지 않는 상태로 방치되거나 관리되지 못함으로 인해, 인명 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 20-0446067호(공고일 2009년 9월 24일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 건설현장에 구비되는 개구부의 차폐를 위한 개구부 덮개의 개방 여부를 실시간으로 확인하고, 개방시에 이를 경보음이나 알림 메시지 형태로 관리자에게 제공할 수 있도록 하는 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템은 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 개구부 모니터링장치; 상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 상기 모니터링 신호를 전달하는 무선 중계기; 및 상기 무선 중계기로부터 전달받은 상기 모니터링 신호에 대응하여 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력하는 경보음 출력장치를 포함하고, 상기 개구부 모니터링장치는, 상기 개구부 덮개의 움직임을 감지하는 움직임 센서; 상기 구조물의 근접 여부를 감지하는 근접 센서; 상기 움직임 센서 및 상기 근접 센서의 감지 결과에 따라 상기 개구부의 차폐 여부에 대응하는 상기 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호의 전송을 제어하는 모니터링 제어부; 상기 모니터링 제어부의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 모니터링 제어부의 제어에 따라, 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터링 제어부는, 상기 움직임 센서로부터 상기 개구부 덮개가 움직였다는 움직임 감지신호를 수신하면, 상기 근접 센서의 감지 동작 개시를 위한 온 제어신호를 생성하고, 생성된 상기 온 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터링 제어부는, 상기 근접 센서로부터 근접 감지신호를 수신하면, 상기 근접 센서의 감지 동작 중단을 위한 오프 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하고, 상기 근접 센서는 상기 오프 제어신호에 따라 감지 동작을 중단하는 것을 특징으로 한다.
상기 근접 센서는, 상기 온 제어신호에 의해 감지 동작을 개시하고, 감지 동작의 개시에 따라 상기 구조물에 대한 근접 여부를 감지하고, 상기 구조물이 근접되어 있지 않다는 비근접 감지신호를 상기 모니터링 제어부로 전달하면, 상기 모니터링 제어부는, 상기 개구부 덮개가 상기 개구부에서 개방되어 있음을 의미하는 상기 모니터링 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터링 신호에 따라 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력하는 경보음 출력부; 및 상기 개구부 모니터링장치가 상기 개구부 덮개에 정상적으로 설치되었음을 의미하는 표시정보를 출력하는 광신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 중계기가 상기 모니터링 신호를 전송하면, 상기 전송된 모니터링 신호를 수신하고, 상기 수신된 모니터링 신호에 대응하는 개구부 작업정보에 근거하여 상기 경보음 출력장치의 상기 경보음에 대한 출력 여부를 결정하고, 상기 경보음 출력 여부에 대한 출력 결정신호를 상기 경보음 출력장치로 전송하는 모니터링 서버를 더 포함하고, 상기 경보음 출력장치는 상기 모니터링 서버로부터 전송된 상기 출력 결정시호에 따라 상기 경보음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 방법은, 개구부 모니터링장치가 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 중계기로 무선 전송하는 단계; 상기 무선 중계기가 상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 상기 모니터링 신호를 경보음 출력장치로 전달하는 단계; 및 상기 경보음 출력장치가 상기 무선 중계기로부터 전달받은 상기 모니터링 신호에 대응하여 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었을 나타내는 경보음을 출력하는 단계를 포함하고, 상기 모니터링 신호의 생성 및 전송하는 단계는, 상기 개구부 모니터링장치가 움직임 센서를 이용하여 상기 개구부 덮개의 움직임을 감지하는 단계; 상기 개구부 덮개의 움직임이 감지되면, 상기 개구부 모니터링장치가 근접 센서를 이용하여 상기 구조물의 근접 여부를 감지하는 단계; 상기 개구부 모니터링장치는, 상기 구조물의 근접 여부의 감지 결과에 따라 상기 개구부 덮개의 개폐 여부에 대응하는 상기 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 상기 무선 중계기로 무선 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 중계기가 상기 모니터링 신호를 모니터링 서버로 전송하는 단계; 상기 모니터링 서버가 수신된 상기 모니터링 신호에 대응하는 개구부 작업정보에 근거하여 상기 경보음 출력장치의 상기 경보음에 대한 출력 여부를 결정하는 단계; 및 상기 모니터링 서버가 상기 경보음 출력 여부에 대한 출력 결정신호를 상기 경보음 출력장치로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 경보음 출력장치는 상기 모니터링 서버로부터 전송된 상기 출력 결정시호에 따라 상기 경보음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 건설현장의 특정의 개구부가 차폐되어 있지 않는 경우에, 이를 즉시 경보음을 통해 출력할 수 있도록 함으로써, 해당 개구부 근처에서 근무하는 근로자들의 안전을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 개구부 덮개에 의해 차폐되지 아니한 개구부에 대한 위치 정보 및 개구부 덮개의 개방 여부 정보를 건설현장의 근로자 또는 관리자단말기로 전송함으로써, 해당 개구부에 대한 즉각적인 안전 조치가 내려질 수 있도록 하여 건설현장의 안전 관리의 신속성 및 통일성을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 개구부 덮개의 개방 여부를 2중적인 확인절차를 통해 명확히 함으로써, 개구부의 차폐 여부에 대한 안전 관리에 정확성을 기할 수 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 건설현장의 개구부 및 개구부 덮개의 설치 현황을 예시하는 참조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 개구부 모니터링장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 개구부 모니터링장치가 개구부 덮개의 일측에 설치되어 있는 상태를 측면에서 바라본 참조도이다.
도 5는 도 3에 도시된 개구부 모니터링장치가 개구부 덮개의 일측에 설치되어 있는 상태를 나타내는 참조 이미지이다.
도 6은 근접 센서의 동작 상태를 나타내는 일 실시예의 참조 이미지이다.
도 7은 본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시된 모니터링 신호의 생성 및 무선 전송 단계를 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 건설현장의 개구부 및 개구부 덮개의 설치 현황을 예시하는 참조도이다.
도 1을 참조하면, 건물 내에 다양한 형태의 개구부 및 개구부 덮개가 도시되어 있다. 예를 들어, 개구부로서 수직 개구부 및 개구부 덮개(10), 수평 개구부 및 개구부 덮개(20), 및 개구부 덮개(30)가 각각 구비 및 설치되어 있다. 다만, 도 1에 도시된 개구부와 개구부 덮개는 일 실시예에 불과한 것으로, 다양한 형태로 변형된 개구부 및 개구부 덮개를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템(100)을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템(100)은 개구부 모니터링 장치(110), 무선 중계기(120), 통신망(130), 경보음 출력장치(140), 휴대용 단말기(150) 및 모니터링 서버(160)을 포함한다.
개구부 모니터링 장치(110)는 건설현장의 구조물(예를 들어, 콘크리드 바닥, 콘크리트 벽 등)에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비된다. 개구부 모니터링 장치(110)는 개구부 덮개의 동작을 감지하여 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 모니터링 신호를 무선 중계기(120)로 무선 전송한다. 개구부 모니터링 장치(110)는 모니터링 신호를 무선 전송하기 위해 무선 중계기(120)와 무선 통신망을 통해 연결되어 있다. 여기서, 무선 통신망은 블루투스와 같은 근거리 무선 통신망, LoRa, NB-IoT, 시그폭스(SIGFOX) 등과 같은 저전력 광역 통신망(LPWAN), WiFi와 같은 무선인터넷 등을 포함할 수 있다.
개구부 모니터링 장치(110)는 건설현장에 마련된 개구부 덮개들마다 설치될 수 있다는 점에서 복수개를 포함할 수 있다. 이러한, 개구부 모니터링 장치(110)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
무선 중계기(120)는 개구부 모니터링장치(110)로부터 무선 전송된 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 모니터링 신호를 통신망(130)을 통해 경보음 출력장치(140), 휴대용 단말기(150) 또는 모니터링 서버(160)로 전달한다. 이러한, 무선 중계기(120)는 WiFi와 같은 무선인터넷, LoRa, NB-IoT, 시그폭스(SIGFOX) 등과 같은 저전력 광역 통신망(LPWAN), 또는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신망을 이용하여 개구부 모니터링장치(110)을 유선 또는 무선 장치에 연결하기 위한 중계장치이다. 무선 중계기(120)는 일반적으로 유선망을 거치는 라우터에 연결될 수 있으며, 블루투스를 이용할 때는 일반적으로 1:N으로 연결을 중계하는 기능을 수행할 수 있다. 무선 중계기(120)의 경우에도 개구부 모니터링 장치(110)의 개수에 따라 복수개가 설치될 수 있다.
통신망(130)은 무선 중계기(120)와 경보음 출력장치(140), 휴대용 단말기(150) 또는 모니터링 서버(160) 간의 네트워크를 형성하여, 무선 중계기(120)와 경보음 출력장치(140), 휴대용 단말기(150) 또는 모니터링 서버(160) 사이에서 정보의 송수신이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 통신망(130)은 정보를 송수신하기 위한 유선 통신망 또는 무선 통신망을 포함한다. 예를 들어, 유선 통신망으로서 유선 인터넷, LAN을 포함할 수 있으며, 무선 통신망로서 블루투스와 같은 근거리 무선 통신망, LoRa, NB-IoT, 시그폭스(SIGFOX) 등과 같은 저전력 광역 통신망(LPWAN), WiFi와 같은 무선인터넷, WiBro 또는 WiMax와 같은 휴대인터넷, GSM 또는 CDMA와 같은 2G 이동통신망, WCDMA 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA 또는 HSUPA와 같은 3.5G 이동통신망, LTE망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수도 있다.
경보음 출력장치(140)는 무선 중계기(120)로부터 무선 통신망 또는 유선 통신망을 통해 전달받은 모니터링 신호에 대응하여 개구부 덮개가 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력하고, 안전관리자 또는 관제프로그램에 의하여 자동 또는 수동으로 경보음을 해제하는 기능을 가진다. 이를 위해, 경보음 출력장치(140)는 경보음 출력을 위한 경보음 모듈을 구비하고 있으며, 시각적인 환기를 위해 경광등 모듈을 구비하고 있다.
휴대용 단말기(150)는 무선 중계기(120)로부터 유선 통신망 또는 무선 통신망을 통해 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 모니터링 신호에 따라 알림 메시지를 출력한다. 여기서, 알림 메시지는 개구부 덮개의 개구부에 대한 차폐 여부를 나타내는 개구부 차폐정보 및 개구부의 위치정보를 포함할 수 있다. 이를 위한, 휴대용 단말기(150)는 스마트폰 (smartphone), 태블릿 PC (tablet personal computer), 이동 전화기 (mobile phone), 화상 전화기, 웨어러블 장치 (wearable device) 등을 포함할 수 있다.
모니터링 서버(160)는 무선 중계기(120)로부터 유선 통신망 또는 무선 통신망을 통해 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 모니터링 신호에 따라 개구부 덮개의 개구부에 대한 차폐 여부 정보 및 개구부의 위치정보를 포함하는 건설현장 모니터링 정보를 생성 및 관리한다.
모니터링 서버(160)는 생성된 건설현장 모니터링 정보를 이용하여 건설현장 관리자 단말기로 알림 메시지를 전송할 수 있도록 하며, 아울어, 건설현장 모니터링 정보를 데이터베이스에 저장하여, 해당 건설현장에 대한 모니터링 정보로 관리할 수 있다.
특히, 모니터링 서버(160)는 무선 중계기(120)로부터 모니터링 신호를 수신하면, 수신된 모니터링 신호에 대응하는 개구부 작업정보에 근거하여 경보음 출력장치(140)의 경보음에 대한 출력 여부를 결정하고, 경보음 출력 여부에 대한 출력 결정신호를 경보음 출력장치(140)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 모니터링 서버(160)는 개구부 작업정보를 미리 저장공간 내에 저장하고 있다. 또한, 모니터링 서버(160)는 개구부 작업정보에 대한 업데이트를 주기적으로 수행한다.
개구부 작업정보는 해당 개구부에 대한 작업을 위해 일부러 해당 개구부의 개구부 덮개를 개방하였음을 의미하는 개구부 개폐와 관련한 작업정보를 의미하며, 이러한 개구부 작업정보는 해당 개구부에 대한 위치정보, 해당 개구부 덮개의 개방 허용 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 모니터링 서버(160)는 비록 개구부 모니터링장치(110)로부터 개구부가 개방되었다는 모니터링 신호를 수신하더라도, 해당 개구부의 개방이 작업자의 작업을 위해 의도적으로 개방된 것으로 개구부 작업정보(예를 들어, 오후 2 ~ 4시까지 작업을 위한 개방 허용 시간이 등록된 경우)에 의해 판단되면, 경보음 출력을 위한 출력 결정신호를 생성하지 아니할 수 있다. 그러나, 모니터링 신호에 대응하는 개구부에 대한 개방 상태가 개구부 작업정보에 등록되어 있는 경우가 아니라면, 모니터링 서버(160)는 해당 개구부가 개방되어 있음을 경고하기 위해 경보음 출력을 위한 출력 결정신호를 생성한다. 그 후, 모니터링 서버(160)는 생성된 출력 결정신호를 경보음 출력장치(140) 및/또는 휴대용 단말기(150)로 전송할 수 있다.
경보음 출력장치(140)는 모니터링 서버(160)로부터 전송된 출력 결정신호에 따라 경보음을 출력한다.
또한, 휴대용 단말기(150)는 모니터링 서버(160)로부터 전송된 출력 결정신호에 따라, 해당 개구부 덮개의 개구부에 대한 개구부 차폐정보 및 해당 개구부의 위치정보를 포함하는 알림 메시지를 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 개구부 모니터링장치(110)를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 개구부 모니터링장치(110)는 움직임 센서(111), 근접 센서(112), 전원부(113), 모니터링 제어부(114), 무선 통신부(115), 경보음 출력부(116) 및 광신호 출력부(117)를 포함한다.
움직임 센서(111)는 개구부 덮개의 움직임을 감지한다. 이를 위해, 움직임 센서(111)는 개구부 덮개의 기울기를 감지하는 기울기 센서 또는 개구부 덮개의 개폐 여부를 감지하는 마그네틱 센서 등을 포함할 수 있다. 기울기 센서는 개구부 덮개의 기울기를 감지하기 위해 자이로 센서로 구성된 것일 수 있다. 또한, 마그네틱 센서는 자석의 자력선에 의해 동작하는 것으로, 개구부 덮개의 개구부로부터의 개방 여부를 감지할 수 있다.
근접 센서(112)는 구조물의 근접 여부를 감지한다. 여기서, 구조물은 건설현장의 콘크리트 바닥, 콘크리트 벽, 철골 구조물 등을 포함할 수 있다. 근접 센서(112)는 물리적인 접촉없이 전자계의 힘을 이용하여 물체의 존재여부 및 근접 여부를 감지할 수 있는 센서이다. 근접 센서(112)는 마그네틱 센서 또는 접점 센서 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 근접센서(112)는 감지 원리에 따라 광학형 근접센서, 자기형 근접센서, 초음파형 근접센서, 고주파 발진형 근접센서, 정전 용량형 근접센서, 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학형 근접센서(Optical Proximity Sensor)는 방사기(Emitter) 라고 불리어지는 광원과 빛의 존재유무를 감지하는 수신기로 구성되어 있다. 일반적으로 수신기는 포토 트랜지스터이고, 방사기는 LED이다. 초음파형 근접센서는 초음파 방사기(Ultrasonic Emitter)에서 고주파수(일반적으로 200kHz 범위)의 음파를 주기적으로 방사한다. 초음파 근접센서의 수신기는 방사기 앞에 위치해서 반사된 음파를 수신받는다. 또한, 자기형 근접센서(Magnetic Proximity Sensor)는 비접촉으로 검출물체가 가까워진 것을 검출하는 센서이다. 자기형 근접센서는 비접촉으로 검출할 수 있기 때문에 검출 물체나 센서를 손상하지 않으며, 무접점 출력이기 때문에 장수명이고 응답 속도가 빠른 특징이 있다.
이러한, 근접 센서(112)는 모니터링 제어부(114)의 온 제어신호에 의해 감지 동작을 개시한다. 즉, 모니터링 제어부(114)로부터 근접 센서(112)의 동작 개시를 지시하는 온 제어신호를 수신하면, 근접 센서(112)는 이에 응답하여 감지 동작을 시작한다. 근접 센서(112)는 감지 동작의 개시에 따라 구조물에 대한 근접 여부를 감지하고, 감지 신호를 모니터링 제어부(114)로 전달한다.
근접 센서(112)는 감지 동작의 개시에 따라 구조물에 인접해 있는 개구부 덮개가 개방되는지를 감지한다. 만일, 개구부 덮개가 구조물에 인접해 있다면, 개구부 덮개가 개구부를 차폐하고 있음을 나타내는 근접 감지신호를 모니터링 제어부(114)로 전달한다. 반면, 개구부 덮개가 구조물에 인접해 있지 않다면, 개구부 덮개가 개구부에서 개방되어 나타내는 비근접 감지신호를 모니터링 제어부(114)로 전달한다. 또한, 근접 센서(112)는 모니터링 제어부(114)로부터 감지 동작 중단을 위한 오프 제어신호를 수신하면, 감지 동작을 중단하고 대기 모드로 전환한다.
도 4는 도 3에 도시된 개구부 모니터링장치(110)가 개구부 덮개의 일측에 설치되어 있는 상태를 측면에서 바라본 참조도이고, 도 5는 도 3에 도시된 개구부 모니터링장치(110)가 개구부 덮개의 일측에 설치되어 있는 상태를 나타내는 참조 이미지이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 개구부 덮개(OC)에 설치된 개구부 모니터링장치(110)의 근접 센서(112)는 모니터링 제어부(114)의 온 제어신호에 따라 감지 동작을 개시함으로써, 근접 센서(112)의 주변에 위치한 구조물(CS)이 근접되어 있는 상태인가를 감지하고, 근접 여부에 대한 감지신호를 모니터링 제어부(114)로 전달한다.
이때, 근접 센서(112)는 감지신호 중 구조물(CS)이 근접되어 있다는 근접 감지신호(즉, 개구부 덮개(OC)가 개구부를 차폐하고 있음을 의미하는 신호)를 모니터링 제어부(114)로 전달할 수도 있고, 구조물(CS)이 근접되어 있지 않다는 비근접 감지신호(즉, 개구부 덮개(OC)가 개구부를 개방해 놓음을 의미하는 신호)를 모니터링 제어부(114)로 전달할 수 있다.
도 6은 근접 센서의 동작 상태를 나타내는 일 실시예의 참조 이미지이다. 도 6을 참조하면, 근접 센서(112)의 LED모듈(L)은 모니터링 제어부(114)의 온 제어신호에 따라 점멸 동작을 반복적으로 수행한다.
전원부(113)는 움직임 센서(111), 근접 센서(112), 모니터링 제어부(114), 또는 무선 통신부(115)의 동작을 위한 전원을 공급한다. 이를 위해, 전원부(113)는 각 구성요소에 대응하는 동작 전압을 위한 전원공급모듈, 전원 공급을 위한 배터리 또는 배터리의 전원 잔량을 추출하는 잔량 추출모듈을 포함할 수 있다. 잔량 추출모듈은 추출된 배터리의 전원 잔량에 대한 정보를 주기적으로 모니터링 제어부(114)로 전달할 수 있다.
모니터링 제어부(114)는 움직임 센서(111) 및 근접 센서(112)의 감지 결과에 따라 개구부의 차폐 여부에 대응하는 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 모니터링 신호를 무선 통신부(115)로 전달한다.
모니터링 제어부(114)는 움직임 센서(111)로부터 개구부 덮개가 움직였다는 움직임 감지신호를 수신하면, 근접 센서(112)의 감지 동작 개시를 위한 온 제어신호를 생성하고, 생성된 온 제어신호를 근접 센서(112)로 전달한다.
이에 따라, 근접 센서(112)는 감지 동작을 개시하여 구조물(CS)에 인접해 있는 개구부 덮개가 개방되는지를 감지한다. 만일, 근접 센서(112)가 구조물(CS)이 개구부 덮개(OC)에 인접해 있다는 근접 감지신호를 감지하여 전달하면, 모니터링 제어부(114)는 근접 센서(112)의 감지 동작 중단을 위한 오프 제어신호를 근접 센서(112)로 전달한다. 오프 제어신호를 수신한 근접 센서(112)는 감지 동작을 중단하고 대기 모드로 전환된다. 이러한, 모니터링 제어부(114)의 근접 센서(112)의 동작을 위한 온/오프 제어에 의해 근접 센서(112)에서 소모되는 전력을 최소화할 수 있다.
한편, 온 제어신호에 따라 감지 동작을 개시한 근접 센서(112)가 구조물(CS)이 개구부 덮개(OC)에 인접해 있지 않다는 비근접 감지신호를 전달하면, 모니터링 제어부(114)는 개구부 덮개(OC)가 개구부로부터 개방되어 있음을 의미하는 모니터링 신호를 생성한다. 모니터링 제어부(114)에 의해 생성되는 모니터링 신호는 개구부 덮개(OC)가 개구부로부터 개방되어 있음을 의미하는 개구부 차폐정보와 개구부의 식별정보 및 위치정보 등 포함한다. 개구부의 식별정보는 복수개의 개구부들 중에서 임의의 개구부를 특정하기 위한 고유 정보이며, 개구부의 위치정보는 해당 개구부가 건설 현장의 어느 위치에 존재하는가를 확인하기 위한 정보이다.
무선 통신부(115)는 모니터링 제어부(114)의 제어에 따라, 모니터링 신호를 무선 중계기(120)로 무선 전송한다. 이를 위해, 무선 통신부(115)는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신망, LoRa, NB-IoT, 시그폭스(SIGFOX) 등과 같은 저전력 광역 통신망(LPWAN), 또는 WiFi와 같은 무선인터넷 등을 지원하는 무선 통신모듈을 포함할 수 있다.
경보음 출력부(116)는 모니터링 제어부(114)의 모니터링 신호에 따라 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력한다. 이를 위해, 경보음 출력부(116)는 경고음성출력모듈 또는 부저음 출력모듈을 구비하고, 이를 이용하여 경고음성 또는 부저음을 출력한다.
광신호 출력부(117)는 개구부 모니터링장치(110)가 개구부 덮개에 정상적으로 설치되었음을 의미하는 표시정보를 출력한다. 광신호 출력부(117)는 LED 모듈을 구비함으로써, 개구부 모니터링장치(110)의 정상 설치 여부에 대한 광신호를 점멸 동작을 통해 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
개구부 모니터링장치는 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 중계기로 무선 전송한다(S200 단계). S200 단계에 대한 상세한 설명은 후술한다.
S200 단계 후에, 무선 중계기는 상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 모니터링 신호를 모니터링 서버로 전송한다(S210 단계). 한편, 무선 중계기는 수신된 모니터링 신호를 모니터링 서버 이외에 경보음 출력장치 또는 휴대용 단말기로 전송할 수 있고, 모니터링 서버를 제외한 경보음 출력장치 및 휴대용 단말기로만 전송할 수도 있다.
S210 단계 후에, 모니터링 서버는 수신된 모니터링 신호에 대응하는 개구부 작업정보에 근거하여 경보음 출력장치의 경보음에 대한 출력 여부를 결정한다(S220 단계). 모니터링 서버는 수신된 모니터링 신호에 따라 개구부 덮개의 개구부에 대한 개구부 차폐정보 및 개구부의 위치 정보를 포함하는 건설현장 모니터링 정보를 생성 및 관리한다.
모니터링 서버는 개구부 작업정보를 미리 저장공간 내에 저장하고 있다. 따라서, 모니터링 서버는 비록 개구부 모니터링장치로부터 개구부가 개방되었다는 모니터링 신호를 수신하더라도, 해당 개구부의 개방이 작업자의 작업을 위해 의도적으로 개방된 것으로 개구부 작업정보에 의해 판단되면, 경보음 출력을 위한 출력 결정신호를 생성하지 아니할 수 있다. 그러나, 모니터링 신호에 대응하는 개구부에 대한 개방 상태가 개구부 작업정보에 등록되어 있는 경우가 아니라면, 모니터링 서버는 해당 개구부가 개방되어 있음을 경고하기 위해 경보음 출력을 위한 출력 결정신호를 생성한다.
S220 단계 후에, 모니터링 서버는 경보음 출력 여부에 대한 출력 결정신호를 경보음 출력장치 및/또는 휴대용 단말기로 전송한다(S230 단계). 모니터링 서버는 경보음의 출력이 요구되는 경우에 경보음 출력을 위한 출력 결정신호를 경보음 출력장치 및/또는 휴대용 단말기로 전송할 수 있다. 다만, 전술한 S220 단계 및 S230 단계는 무선 중계기가 모니터링 신호를 모니터링 서버로 전송하는 경우에 수행되는 과정으로, 만일, S210 단계에서 무선 중계기가 모니터링 신호를 모니터링 서버로 전송하지 않고, 직접적으로 경보음 출력장치 및/또는 휴대용 단말기로 전송하는 경우에는 생략될 수 있는 과정이다.
S210 단계 또는 S230 단계 후에, 경보음 출력장치는 무선 중계기로부터 전달받은 모니터링 신호 또는 상기 모니터링 서버로부터 전달받은 출력 결정신호에 대응하여 개구부 덮개가 개구부로부터 개방되었을 나타내는 경보음을 출력한다(S240 단계). 또한, 무선 중계기로부터 모니터링 신호를 전달받거나 또는 모니터링 서버로부터 출력 결정신호를 전달받으면, 휴대용 단말기는 해당 개구부 덮개의 개구부에 대한 개구부 차폐정보 및 해당 개구부의 위치정보를 포함하는 알림 메시지를 출력한다.
도 8은 도 7에 도시된 모니터링 신호의 생성 및 무선 전송 단계를 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
개구부 모니터링장치는 움직임 센서를 이용하여 상기 개구부 덮개의 움직임을 감지한다(S201 단계). 개구부 모니터링장치는 기울기 센서를 이용하여 개구부 덮개의 기울기를 감지하거나, 마그네틱 센서를 이용하여 개구부 덮개의 개폐 여부를 감지한다. 만일, 개구부 덮개의 움직임이 감지되지 않는다면, 개구부 모니터링장치는 개구부 덮개의 움직임을 반복적으로 감지한다.
S201 단계 후에, 개구부 덮개의 움직임이 감지되면, 개구부 모니터링장치는 움직임 감지신호에 응답하여 근접 센서의 감지 동작을 개시한다(S202 단계).
S202 단계 후에, 개구부 모니터링장치는 근접 센서의 감지 동작 개시에 따라 구조물의 근접 여부를 감지한다(S203 단계).
S203 단계 후에, 개구부 모니터링장치는 구조물의 근접 여부의 감지 결과에 따라 개구부 덮개의 개폐 여부에 대응하는 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 모니터링 신호를 무선 중계기로 무선 전송한다(S204 단계). 구조물이 근접되어 있지 않다는 비근접 감지신호에 따라, 개구부 모니터링장치는 개구부 덮개가 개구부로부터 개방되어 있음을 의미하는 모니터링 신호를 생성한다.
한편, 203 단계에서, 구조물이 근접 센서와 인접한 위치에 존재한다는 근접 감지신호에 따라, 개구부 모니터링장치는 근접 센서의 감지 동작을 중단한다(S205 단계). S205 단계 후에, 개구부 모니터링장치는 S201 단계로 내지 S203 단계를 반복적으로 수행한다.
이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100: 모니터링 시스템
110: 개구부 모니터링 장치
111: 움직임 센서
112: 근접 센서
113: 전원부
114: 모니터링 제어부
115: 무선 통신부
116: 경보음 출력부
117: 광신호 출력부
120: 무선 중계기
130: 통신망
140: 경보음 출력장치
150: 휴대용 단말기
160: 모니터링 서버

Claims (8)

  1. 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 개구부 모니터링장치;
    상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 상기 모니터링 신호를 전송하는 무선 중계기;
    상기 무선 중계기로부터 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하면, 상기 수신된 모니터링 신호에 대응하는 개구부의 작업을 위해 개방 허용 시간 동안 상기 개구부 덮개를 일부러 개방하였음을 의미하는 개구부 작업정보에 근거하여 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음의 출력 여부를 결정하는 모니터링 서버; 및
    상기 모니터링 서버의 상기 경보음에 대한 출력 결정신호에 대응하여 상기 경보음을 출력하는 경보음 출력장치를 포함하고,
    상기 개구부 모니터링장치는,
    상기 개구부 덮개의 움직임을 감지하는 움직임 센서;
    상기 구조물의 근접 여부를 감지하는 근접 센서;
    상기 움직임 센서 및 상기 근접 센서의 감지 결과에 따라 상기 개구부의 차폐 여부에 대응하는 상기 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호의 전송을 제어하는 모니터링 제어부;
    상기 모니터링 제어부의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 모니터링 제어부의 제어에 따라, 상기 모니터링 신호를 무선 전송하는 무선 통신부를 포함하고,
    상기 모니터링 제어부는,
    상기 움직임 센서로부터 상기 개구부 덮개가 움직였다는 움직임 감지신호를 수신하면, 상기 근접 센서의 감지 동작 개시를 위한 온 제어신호를 생성하고, 생성된 상기 온 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하고,
    상기 근접 센서는,
    상기 온 제어신호에 의해 감지 동작을 개시하고, 감지 동작의 개시에 따라 상기 구조물이 상기 개구부 덮개에 근접해 있다는 근접 감지신호 또는 상기 구조물이 상기 개구부 덮개에 근접되어 있지 않다는 비근접 감지신호를 상기 모니터링 제어부로 전달하고,
    상기 모니터링 제어부는,
    상기 근접 센서로부터 상기 근접 감지신호를 수신하면, 상기 근접 센서의 감지 동작 중단을 위한 오프 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하고,
    상기 근접 센서는 상기 오프 제어신호에 따라 감지 동작을 중단하고 대기모드로 전환하며,
    상기 모니터링 제어부는,
    상기 근접 센서로부터 상기 비근접 감지신호를 수신하면, 상기 개구부 덮개가 상기 개구부에서 개방되어 있음을 의미하는 상기 모니터링 신호를 생성하여 상기 무선 통신부를 통해 상기 무선 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 신호에 따라 상기 개구부 덮개가 상기 개구부로부터 개방되었음을 나타내는 경보음을 출력하는 경보음 출력부; 및
    상기 개구부 모니터링장치가 상기 개구부 덮개에 정상적으로 설치되었음을 의미하는 표시정보를 출력하는 광신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 시스템.
  6. 삭제
  7. 개구부 모니터링장치가 건설현장의 구조물에 형성된 개구부를 차폐하기 위한 개구부 덮개의 일측에 구비되며, 상기 개구부 덮개의 동작을 감지하여 상기 개구부의 차폐 여부에 대한 모니터링 신호를 생성하고, 생성된 상기 모니터링 신호를 무선 중계기로 무선 전송하는 단계;
    상기 무선 중계기가 상기 개구부 모니터링장치에서 무선 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하고, 수신된 상기 모니터링 신호를 모니터링 서버로 전송하는 단계;
    상기 모니터링 서버가 상기 무선 중계기로부터 전송된 상기 모니터링 신호를 수신하면, 상기 수신된 모니터링 신호에 대응하는 개구부의 작업을 위해 개방 허용 시간 동안 상기 개구부 덮개를 일부러 개방하였음을 의미하는 개구부 작업정보에 근거하여 경보음 출력장치의 경보음에 대한 출력 여부를 결정하는 단계;
    상기 모니터링 서버가 상기 경보음 출력 여부에 대한 출력 결정신호를 상기 경보음 출력장치로 전송하는 단계; 및
    상기 경보음 출력장치가 상기 출력 결정신호에 대응하여 상기 경보음을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 모니터링 신호의 생성 및 전송하는 단계는,
    상기 개구부 모니터링장치의 움직임 센서가 상기 개구부 덮개의 움직임을 감지하는 단계;
    상기 움직임 센서로부터 상기 개구부 덮개가 움직였다는 움직임 감지신호를 수신하면, 상기 개구부 모니터링장치의 모니터링 제어부가 상기 개구부 모니터링장치의 근접 센서의 감지 동작 개시를 위한 온 제어신호를 생성하고, 생성된 상기 온 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하는 단계;
    상기 근접 센서가 상기 온 제어신호에 의해 감지 동작을 개시하고, 감지 동작의 개시에 따라 상기 구조물이 상기 개구부 덮개에 근접해 있다는 근접 감지신호 또는 상기 구조물이 상기 개구부 덮개에 근접되어 있지 않다는 비근접 감지신호를 상기 모니터링 제어부로 전달하는 단계;
    상기 모니터링 제어부가 상기 근접 센서로부터 상기 근접 감지신호를 수신하면, 상기 근접 센서의 감지 동작 중단을 위한 오프 제어신호를 상기 근접 센서로 전달하는 단계;
    상기 근접 센서는 상기 오프 제어신호에 따라 감지 동작을 중단하고 대기모드로 전환하는 단계; 및
    상기 모니터링 제어부가 상기 근접 센서로부터 상기 비근접 감지신호를 수신하면, 상기 개구부 덮개가 상기 개구부에서 개방되어 있음을 의미하는 상기 모니터링 신호를 생성하여 무선 통신부를 통해 상기 무선 중계기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설현장의 개구부에 대한 모니터링 방법.
  8. 삭제
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