KR102287889B1 - Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same - Google Patents

Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102287889B1
KR102287889B1 KR1020200168299A KR20200168299A KR102287889B1 KR 102287889 B1 KR102287889 B1 KR 102287889B1 KR 1020200168299 A KR1020200168299 A KR 1020200168299A KR 20200168299 A KR20200168299 A KR 20200168299A KR 102287889 B1 KR102287889 B1 KR 102287889B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scaffold
working scaffold
working
accident risk
information
Prior art date
Application number
KR1020200168299A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이거송
Original Assignee
서울다이나믹스 유한책임회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울다이나믹스 유한책임회사 filed Critical 서울다이나믹스 유한책임회사
Priority to PCT/KR2020/017654 priority Critical patent/WO2022119020A1/en
Priority to KR1020200168299A priority patent/KR102287889B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102287889B1 publication Critical patent/KR102287889B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G5/00Component parts or accessories for scaffolds
    • E04G5/001Safety or protective measures against falling down relating to scaffoldings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/225Measuring circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons

Abstract

Disclosed are a method for detecting stress in a working scaffold and a working scaffold safety management system using the same. The disclosed method for detecting the stress of the working scaffold comprises steps of: acquiring first and second strain information at first and second positions using first and second strain gauges disposed at different first and second positions of the working scaffold, respectively; and obtaining stress information at multiple points of the working scaffold from the first and second strain information, wherein the first and second strain information are strains in the triaxial direction at the first and second positions of the working scaffold, respectively.

Description

작업 발판의 응력 검출 방법 및 이를 이용한 작업 발판 안전 관리 시스템{Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same}Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same}

본 발명은 구조물 응력 검출 방법 및 이를 이용한 구조물 안전 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 시공 또는 정비를 위하여 설치되는 임시 구조물인 작업 발판의 응력 검출 방법 및 이를 이용한 작업 발판 안전 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a structure stress detection method and a structure safety management system using the same, and more particularly, to a method for detecting stress in a work scaffold, which is a temporary structure installed for construction or maintenance of a building, and a work scaffold safety management system using the same will be.

건축물의 시공 또는 정비를 위하여 설치되는 임시 구조물로 재료 운반이나 작업원의 통로 및 작업을 위한 발판으로 사용되는 것을 작업 발판 또는 비계라 한다.Temporary structures installed for construction or maintenance of buildings and used as scaffolds for material transport or workers' passages and work are called working scaffolds or scaffolds.

다수의 작업 발판들로 이루어지는 작업 발판 조립체는 설치되는 장소가 대형의 건축물이기 때문에 작업 발판 자체의 하중이 매우 클 뿐 아니라, 설비의 시공 또는 정비 등에 사용되는 재료 역시 하중이 매우 크기 때문에 작업 중 하중 증가로 인한 붕괴 위험이 크다.Since the work scaffold assembly consisting of a number of work scaffolds is installed in a large building, the load of the work scaffold itself is very large, and the material used for construction or maintenance of the facility also has a very large load, so the load increases during work. There is a high risk of collapse due to

따라서 작업 발판 조립체의 안정성이 확보되지 않을 경우 심리적 안정감이 저하되어 안전사고로 이어질 수 있다. 특히 매우 높은 하중이 재료를 작업 발판 조립체을 통해 운반하는 경우 작업 발판이나 작업 발판을 지지하는 프레임에 전달되는 하중의 변화가 매우 크므로 이로 인한 붕괴 사고가 발생하면 작업자의 사망으로 이어질 수 있는 문제가 있다.Therefore, if the stability of the working scaffold assembly is not secured, psychological stability may be lowered, which may lead to a safety accident. In particular, when a very high load transports the material through the working scaffold assembly, the change in the load transmitted to the working scaffold or the frame supporting the working scaffold is very large. .

JPJP 2016-130637 2016-130637 AA JPJP 1999-81658 1999-81658 AA KRUS 10-2010-0048675 10-2010-0048675 AA JPJP 2014-163866 2014-163866 AA

해결하고자 하는 과제는 작업 발판의 응력 분포를 용이하게 검출할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a method for easily detecting the stress distribution of a working scaffold.

해결하고자 하는 과제는 작업 발판의 응력 분포로부터 작업 발판의 균열을 예측하는 방법을 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a method for predicting cracks in the working scaffold from the stress distribution of the working scaffold.

해결하고자 하는 과제는 작업 발판 조립체의 변형 및 붕괴를 사전에 예측하여 인명사고를 예방할 수 있도록 한 작업 발판 안전 관리 시스템을 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a working scaffold safety management system that can prevent human accidents by predicting deformation and collapse of the working scaffold assembly in advance.

해결하고자 하는 과제는 변형 및 붕괴를 사전에 진단할 수 있도록 한 작업 발판 및 이의 조립체를 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a working scaffold and an assembly thereof that can diagnose deformation and collapse in advance.

해결하고자 하는 과제는 구조물의 변형 및 붕괴를 사전에 진단할 수 있도록 한 구조물 응력 검출 방법 및 이를 이용한 구조물 안전 관리 시스템을 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a structure stress detection method capable of diagnosing deformation and collapse of a structure in advance, and a structure safety management system using the same.

해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.The technical problem to be solved is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

일 측면에 있어서, 작업 발판의 응력 검출 방법은 작업 발판의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되는 제1 및 제2 스트레인 게이지를 이용하여 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 각각 획득하는 단계; 및 제1 및 제2 변형률 정보로부터 작업 발판의 다수 개소에서의 응력 정보를 획득하는 단계;를 포함하며, 제1 및 제2 변형률 정보는 각각 작업 발판의 제1 및 제2 위치에서의 3축 방향의 변형률일 수 있다.In one aspect, a method for detecting stress of a working scaffold includes first and second strains at first and second positions using first and second strain gauges disposed at first and second different positions of the working scaffold. obtaining each information; and obtaining stress information at multiple locations of the working scaffold from the first and second strain information, wherein the first and second strain information are triaxial directions at first and second positions of the working scaffold, respectively. may be a strain of .

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 다수 개소에서의 응력 정보는 작업 발판 전역에 걸친 응력 분포의 정보일 수 있다.In exemplary embodiments, the stress information at multiple locations of the working scaffold may be information of a stress distribution across the working scaffold.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 다수 개소에서의 응력 정보는 시계열적으로 획득하며, 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보에 기초하여 작업 발판의 균열을 예측할 수 있다.In exemplary embodiments, stress information at multiple locations of the working scaffold may be obtained time-series, and a crack of the working scaffold may be predicted based on the time-series stress information at multiple locations.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 응력 검출 방법은, 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초하여 작업 발판의 사고위험도를 산출하는 단계와; 사고위험도의 변화율이 기준값보다 클 때에 사고위험이 있다고 판정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the method for detecting the stress of the working scaffold includes: calculating the accident risk of the working scaffold based on the correlation between time-series stress information and cracks in the working scaffold at multiple locations of the working scaffold; It may further include; determining that there is an accident risk when the rate of change of the accident risk is greater than the reference value.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 응력 검출 방법은, 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보에 기계학습을 적용하여 사고위험도를 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the method for detecting the stress of the work scaffold may further include classifying the accident risk by applying machine learning to time-series stress information at multiple locations.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 응력 검출 방법은, 사고위험이 있다고 판정되면, 관제 센터 또는 작업자에게 사고위험을 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the method for detecting the stress of the working scaffold may further include, if it is determined that there is an accident risk, notifying the control center or the operator of the accident risk.

다른 측면에 있어서, 작업 발판 안전 관리 시스템은 복수의 작업 발판들이 조립된 작업 발판 조립체; 및 작업 발판 조립체에 대한 안전 관리를 수행하는 서버;를 포함하며, 복수의 작업 발판들의 각각의 작업 발판은 평판 형상의 판재와, 판재의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되어 판재의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 시계열적으로 획득하는 제1 및 제2 스트레인 게이지와, 획득된 제1 및 제2 변형률 정보를 외부로 전송하는 작업 발판 통신부, 및 제1 및 제2 스트레인 게이지와 작업 발판 통신부를 제어하는 작업 발판 제어부를 포함하며, 제1 및 제2 변형률 정보는 판재의 제1 및 제2 위치에서의 3축 방향의 변형률이며, 서버는 복수의 작업 발판들의 각각에 대하여 제1 및 제2 변형률 정보에 기초하여 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보를 획득하고, 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보에 기초하여 작업 발판의 균열을 예측할 수 있다.In another aspect, the work scaffold safety management system includes a work scaffold assembly to which a plurality of work scaffolds are assembled; and a server for performing safety management for the working scaffold assembly, wherein each working scaffold of the plurality of working scaffolds is disposed at different first and second positions of the plate-shaped plate and the plate, the first of the plate and first and second strain gauges for acquiring the first and second strain information at the second position in time series, and a working scaffold communication unit for transmitting the obtained first and second strain information to the outside, and first and a second strain gauge and a working scaffold control unit for controlling the working scaffold communication unit, wherein the first and second strain information are strain rates in the triaxial direction at the first and second positions of the plate material, and the server includes a plurality of working scaffolds. Based on the first and second strain information for each, time-series stress information at multiple locations of the working scaffold is obtained, and cracks of the working scaffold can be predicted based on the time-series stress information at multiple locations of the working scaffold. .

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보는 작업 발판 전역에 걸친 응력 분포에 대한 시계열적 정보일 수 있다.In example embodiments, the time-series stress information at multiple locations of the work scaffold may be time-series information about a stress distribution across the work scaffold.

예시적인 실시예들에서, 제1 및 제2 스트레인 게이지 각각은 서로 다른 3축 방향의 변형률을 계측하는 3축 스트레인 게이지일 수 있다.In example embodiments, each of the first and second strain gauges may be a three-axis strain gauge that measures strain in different three-axis directions.

예시적인 실시예들에서, 서버는 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초하여 작업 발판의 사고위험도를 산출하고, 사고위험도에 기초하여 사고위험 유무를 판정할 수 있다.In exemplary embodiments, the server calculates the accident risk of the working scaffold based on the correlation between time-series stress information at multiple points of the working scaffold and the crack of the working scaffold, and determines whether there is an accident risk based on the accident risk can do.

예시적인 실시예들에서, 제1 및 제2 스트레인 게이지에서 획득된 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률로부터 환산된 사고위험도 α이 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K보다 작으면 사고위험이 있다고 판정할 수 있다.In exemplary embodiments, the accident risk α converted from the first and second strains at the first and second positions obtained from the first and second strain gauges is the time-series stress information at multiple points of the working scaffold and If it is less than the accident risk reference value K based on the correlation of cracks in the working scaffold, it can be determined that there is an accident risk.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 다수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K를 기계학습을 통하여 피드백하여 보정하여 사고위험 유무 판정의 정확도를 향상시킬 수 있다.In exemplary embodiments, the accident risk reference value K based on the correlation between time-series stress information at multiple points of the working scaffold and the crack of the working scaffold is fed back through machine learning to improve the accuracy of determining whether there is an accident risk. can

예시적인 실시예들에서, 작업 발판의 전 역역에서 응력이 평상시의 값보다 기준 응력 이하로 감소된 경우 사고위험이 있다고 판정할 수 있다.In exemplary embodiments, it may be determined that there is an accident risk when the stress in the entire area of the working scaffold is reduced to a reference stress or less from a normal value.

예시적인 실시예들에서, 서버는, 복수의 작업 발판들 중 적어도 어느 하나의 작업 발판에 사고위험이 있다고 판정되면, 관제 센터 또는 작업 발판 조립체가 설치된 현장에 경보를 출력하는 현장 전자 장치에 상기 위험 정보를 전송할 수 있다.In exemplary embodiments, when it is determined that there is an accident risk in at least one of the plurality of work scaffolds, the server outputs an alert to a control center or a site in which the work scaffold assembly is installed. information can be transmitted.

예시적인 실시예들에서, 서버는, 복수의 작업 발판들 중 적어도 어느 하나의 작업 발판에 사고위험이 있다고 판정되면, 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판에 위치한 작업자의 모바일 장치에 사고위험 정보를 전송할 수 있다.In exemplary embodiments, the server, when it is determined that there is an accident risk in at least one of the plurality of work scaffolds, transmits the accident risk information to the mobile device of the worker located in the work scaffold determined to have an accident risk can

예시적인 실시예들에서, 모바일 장치는 스마트폰 또는 태블릿 PC일 수 있다.In example embodiments, the mobile device may be a smartphone or tablet PC.

예시적인 실시예들에서, 모바일 장치는 작업복이나 작업헬멧에 장착되는 것으로서, 통신망에 연결되는 통신모듈과 작업자에게 경보를 출력하는 스피커 또는 경보등을 포함할 수 있다.In example embodiments, the mobile device is mounted on work clothes or work helmet, and may include a communication module connected to a communication network, and a speaker or an alarm lamp for outputting an alarm to the operator.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판 안전 관리 시스템은 작업 발판 조립체의 사고위험을 모니터링하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the work scaffold safety management system may further include a monitoring unit for monitoring the accident risk of the work scaffold assembly.

예시적인 실시예들에서, 모니터링부는 복수의 작업 발판들 각각의 사고위험도 그래프, 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판의 모형도, 및 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판이 표시된 작업 발판 조립체의 전체 모형도 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다.In exemplary embodiments, the monitoring unit shows an accident risk graph of each of the plurality of working scaffolds, a model diagram of the working scaffold determined to have an accident risk, and an overall model diagram of the working scaffold assembly in which the working scaffold determined to have an accident risk is displayed at least one of them may be displayed.

예시적인 실시예들에서, 서버는 웹 서버, 클라우드 서버 또는 관제 센터 서버일 수 있다.In example embodiments, the server may be a web server, a cloud server, or a control center server.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판 통신부는 이동통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 및 유선 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the work scaffold communication unit may include at least one of a mobile communication module, a short-range wireless communication module, and a wired Internet module.

예시적인 실시예들에서, 복수의 작업 발판들의 각각의 작업 발판은, 무선 또는 유선 통신망을 통해 직접 서버에 제1 및 제2 변형률 정보를 전송할 수 있다.In example embodiments, each working scaffold of the plurality of working scaffolds may transmit the first and second strain information to the server directly through a wireless or wired communication network.

예시적인 실시예들에서, 작업 발판 조립체에 인접하여 배치되어 복수의 작업 발판들 각각의 제1 및 제2 변형률 정보를 수집하는 조립체 통신부를 포함하며, 복수의 작업 발판들 각각의 제1 및 제2 변형률 정보는 조립체 통신부를 통해 서버에 전송할 수 있다.In exemplary embodiments, an assembly communication unit disposed adjacent to the work scaffold assembly to collect first and second strain information of each of the plurality of work scaffolds, the first and second of each of the plurality of work scaffolds being included. The strain information may be transmitted to the server through the assembly communication unit.

예시적인 실시예들에서, 조립체 통신부는 이동통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 및 유선 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the assembly communication unit may include at least one of a mobile communication module, a short-range wireless communication module, and a wired Internet module.

또 다른 측면에 있어서, 작업 발판은 평판 형상의 판재; 판재의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되어, 판재의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 획득하는 제1 및 제2 스트레인 게이지; 제1 및 제2 스트레인 게이지로부터 획득된 제1 및 제2 변형률 정보를 외부로 전송하는 작업 발판 통신부; 및 제1 및 제2 스트레인 게이지와 작업 발판 통신부를 제어하는 작업 발판 제어부;를 포함하며, 제1 및 제2 변형률 정보는 판재의 제1 및 제2 위치에서의 3축 방향의 변형률일 수 있다.In another aspect, the working scaffold is a plate-shaped plate material; first and second strain gauges disposed at first and second different positions of the sheet material to obtain first and second strain information at the first and second positions of the sheet material; a working scaffold communication unit for transmitting the first and second strain information obtained from the first and second strain gauges to the outside; and a working scaffold control unit for controlling the first and second strain gauges and the working scaffold communication unit, wherein the first and second strain information may be strains in the triaxial direction at first and second positions of the plate material.

예시적인 실시예들에서, 판재는 평판형 강체 구조물일 수 있다.In exemplary embodiments, the plate material may be a plate-like rigid structure.

예시적인 실시예들에서, 제1 및 제2 스트레인 게이지는 판재의 하부면의 장착부에 배치될 수 있다.In exemplary embodiments, the first and second strain gauges may be disposed on a mounting portion of the lower surface of the plate material.

예시적인 실시예들에서, 장착부는 판재의 하부면에 오목한 홈에 마련될 수 있다.In exemplary embodiments, the mounting portion may be provided in a concave groove in the lower surface of the plate member.

또 다른 측면에 있어서, 작업 발판은 평판 형상의 판형부을 포함한 판재; 판재의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되어, 판재의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 획득하는 제1 및 제2 스트레인 게이지; 제1 및 제2 변형률 정보에 기초하여 판재의 다수 개소에서의 응력 정보를 출력하는 출력부: 및 제1 및 제2 스트레인 게이지와 출력부를 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.In another aspect, the working scaffold is a plate material including a plate-shaped plate-shaped portion; first and second strain gauges disposed at first and second different positions of the sheet material to obtain first and second strain information at the first and second positions of the sheet material; It may include; an output unit for outputting stress information at a plurality of locations of the plate material based on the first and second strain information: and a controller for controlling the first and second strain gauges and the output unit.

본 개시에 따르면, 소수개의 스트레인 게이지를 통해 작업 발판의 균열을 예측할 수 있어, 이를 기초로 작업 발판 조립체의 변형 및 붕괴를 사전에 예측하여 인명사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.According to the present disclosure, it is possible to predict the crack of the working scaffold through a small number of strain gauges, there is an advantage that can prevent human accidents by predicting the deformation and collapse of the working scaffold assembly in advance based on this.

본 개시에 따르면, 작업 발판의 시계열적 응력 정보에 기계학습을 적용하여 사고위험도를 분류할 수 있으며, 이를 통하여 사고위험의 예측을 좀 더 정확하게 할 수 있는 이점이 있다.According to the present disclosure, it is possible to classify the accident risk by applying machine learning to the time-series stress information of the work scaffold, and through this, there is an advantage of more accurately predicting the accident risk.

본 개시에 따르면, 작업 발판 개개의 사고위험도를 도출할 수 있으므로, 해당 작업 발판에 있는 작업자에게 직접적으로 사고위험을 사전통보할 수 있다.According to the present disclosure, since it is possible to derive the degree of accident risk of each working scaffold, it is possible to directly notify the operator of the accident risk in advance on the corresponding working scaffold.

본 개시에 따르면, 관리자에게 작업 현장의 작업 발판 조립체에 대한 사고위험을 직관적으로 알릴 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to intuitively inform the manager of the risk of an accident with respect to the work scaffold assembly at the work site.

도 1은 일 실시예에 따른 작업 발판 안전 관리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 작업 발판의 배면도이다.
도 3은 도 2의 작업 발판의 측면도이다.
도 4는 도 2의 작업 발판의 회로부를 도시한다.
도 5는 작업 발판이 안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판의 측면에서 도시한다.
도 6은 작업 발판이 안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판의 평면에서 도시한다.
도 7은 작업 발판이 불안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판의 평면에서 도시한다.
도 8은 작업 발판에서 제1 및 제2 변형률과 외력의 관계를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 작업 발판에 대한 사고 위험 판정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 사고위험도 α와 사고위험 기준값 K에 대한 피드백 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 도 9에 따른 작업 발판의 응력 검출 방법에서 사고위험 판정의 일 예를 도시하는 그래프이다.
도 12은 일 실시예에 따른 기계학습을 통한 사고위험도 기준값 예측 모델 생성을 설명하는 도표이다.
도 13은 도 12의 사고위험도 기준값 예측 모델을 통해 결정되는 사고위험 기준값 K를 설명하는 도표이다.
도 14는 일 실시예에 따른 사고위험 판정을 도시하는 그래프이다.
도 15는 일 실시예에 따른 현장 전자 장치에서 모니터링되는 화면의 일 예를 도시한다.
1 schematically shows a work scaffold safety management system according to an embodiment.
Figure 2 is a rear view of the working scaffold according to an embodiment.
Figure 3 is a side view of the working scaffold of Figure 2;
Figure 4 shows a circuit portion of the working scaffold of Figure 2;
5 shows the relationship of forces in a stable state of the working scaffold from the side of the working scaffold.
6 shows the relationship of forces in a stable state of the working scaffold in a plan view of the working scaffold.
7 shows the relationship of forces in an unstable state of the working scaffold in the plane of the working scaffold.
8 shows the relationship between the first and second strains and the external force in the working scaffold.
9 is a flowchart illustrating an accident risk determination method for a work scaffold according to an embodiment.
10 is a flowchart illustrating a feedback process for the accident risk degree α and the accident risk reference value K.
11 is a graph illustrating an example of accident risk determination in the method for detecting the stress of the working scaffold according to FIG. 9 .
12 is a diagram illustrating generation of an accident risk reference value prediction model through machine learning according to an embodiment.
13 is a diagram for explaining an accident risk reference value K determined through the accident risk reference value prediction model of FIG. 12 .
14 is a graph illustrating accident risk determination according to an embodiment.
15 illustrates an example of a screen monitored by an on-site electronic device according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same reference numerals refer to the same components, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. Meanwhile, the embodiments described below are merely exemplary, and various modifications are possible from these embodiments.

본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the embodiments of the present specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions of the present disclosure, which may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, etc. . In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding embodiment. Therefore, the terms used in the present specification should be defined based on the meaning of the term and the contents of the present disclosure, rather than the name of a simple term.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "유닛", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "unit", "unit", "module", etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented in hardware or software, or is a combination of hardware and software. can be implemented.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'beside', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between the two parts unless 'directly' is used.

본 명세서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 시스템"이라는 표현은, 그 시스템이 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 제어기(또는 프로세서)"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 제어기(또는 전용프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.As used herein, the expression “configured to (or configured to)” depends on the context, for example, “suitable for”, “having the capacity to” It can be used interchangeably with "," "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of". The term “configured (or configured to)” may not necessarily mean only “specifically designed to” in hardware. Instead, in some circumstances, the expression “a system configured to” may mean that the system is “capable of” with other devices or components. For example, the phrase "a controller (or processor) configured (or configured to perform) A, B, and C" may refer to a dedicated controller (or dedicated processor) for performing the operations, or one or more software programs stored in memory. By executing, it may mean a generic-purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing corresponding operations.

도 1은 일 실시예에 따른 작업 발판 안전 관리 시스템을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a work scaffold safety management system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 작업 발판 안전 관리 시스템은, 작업 발판 조립체(100)와, 작업 발판 조립체에 대한 안전 관리를 수행하는 서버(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the working scaffold safety management system includes a working scaffold assembly 100 and a server 200 performing safety management for the working scaffold assembly.

작업 발판 조립체(100)는 복수의 작업 발판(110)들이 조립된 구조체이다. 작업 발판(110) 각각은 평판 형상의 판재(도 2의 111)의 외형을 지니며, 판재(111)의 서로 다른 2개 위치에서 각각 변형률(strain) 정보를 시계열적으로 획득하도록 구성된다. 작업 발판(110) 각각은 내장된 스트레인 게이지(strain gauge)를 이용하여 소정의 시간 단위(가령, 1분 단위)로 변형률을 측정할 수 있다. 작업 발판(110)의 보다 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다. The working scaffold assembly 100 is a structure in which a plurality of working scaffolds 110 are assembled. Each of the working scaffolds 110 has the appearance of a plate-shaped plate (111 in FIG. 2), and is configured to acquire strain information in time-series at two different positions of the plate 111, respectively. Each of the working scaffolds 110 may measure a strain rate in a predetermined time unit (eg, 1 minute unit) using a built-in strain gauge. A more detailed configuration of the working scaffold 110 will be described later.

일 실시예에서, 복수의 작업 발판(110)들은 종횡으로 연결되는 다수의 프레임(예를 들어, 파이프, 강재, 등)에 의해 체결되고 지지된다. 이러한 작업 발판 조립체(100)는 건축물의 시공 또는 정비를 위하여 설치되는 임시 구조물이다. 일 예로, 작업 발판(110)들은 1~2,000개가 모여 하나의 작업 발판 조립체(100)를 이룰 수 있다. 도 1에는 작업 발판(110)들이 수평 방향으로 설치되는 경우를 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the plurality of work scaffolds 110 are fastened and supported by a plurality of frames (eg, pipes, steel materials, etc.) that are connected longitudinally and transversely. The working scaffold assembly 100 is a temporary structure installed for construction or maintenance of a building. As an example, 1 to 2,000 of the working scaffolds 110 may be gathered to form one working scaffold assembly 100 . 1 illustrates a case in which the working scaffolds 110 are installed in a horizontal direction, but is not limited thereto.

일 실시예에서, 작업 발판 안전 관리 시스템은, 작업 발판(110) 각각에서 검출되는 제1 및 제2 변형률 정보를 취합하여 네트워크를 통해 서버(200)로 전달하는 조립체 통신부(170)를 더 포함할 수 있다. 조립체 통신부(170)는 작업 발판 조립체(100)에 인접하여 배치될 수 있다. 조립체 통신부(170)에서 서버(200)로 전송하는 데이터에는 작업 발판(110) 각각의 식별 정보와 제1 및 제2 변형률 정보를 포함할 수 있다.In an embodiment, the work scaffold safety management system may further include an assembly communication unit 170 that collects the first and second strain information detected in each of the work scaffold 110 and transmits it to the server 200 through the network. can The assembly communication unit 170 may be disposed adjacent to the working scaffold assembly 100 . Data transmitted from the assembly communication unit 170 to the server 200 may include identification information and first and second strain information of each of the working scaffolds 110 .

조립체 통신부(170)는 이동통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 및 유선 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동통신 모듈은, 2G, 3G, 4G 또는 5G와 같은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말기, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 근거리 무선 통신 모듈은 근거리 무선 통신을 위한 모듈로서, 무무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 네트워크, 블루투스, UWB, 지그비(Zigbee) 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network), 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access; FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network)(Broadband Wireless Access; BWA), 및 와이브로(Wibro), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 무선 MAN(Mobile Broadband Wireless Access; MBWA)에 대한 모바일 인터넷 중 적어도 하나의 무선 통신 방식을 가능하게 할 수 있다. 조립체 통신부(170)는 유선 인터넷 접속을 위한 유선 인터넷 모듈을 구비하여, 사용환경에 따라서 유선상으로 서버(200)에 통신할 수도 있다. 조립체 통신부(170)는 이동통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 및 유선 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 서버(200)와 통신을 수행하는데, 이하에서는 구체적인 통신 방법을 언급하지 않고, 조립체 통신부(170)가 서버(200)와 통신한다고 한다.The assembly communication unit 170 may include at least one of a mobile communication module, a short-range wireless communication module, and a wired Internet module. The mobile communication module transmits and receives a wireless signal to and from at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network such as 2G, 3G, 4G, or 5G. The short-range wireless communication module is a module for short-range wireless communication, and includes a wireless network including a wireless LAN and some infrared communication, a wireless personal area network (PAN) including Bluetooth, UWB, Zigbee, etc., and an urban broadband network (Fixed Wireless Access; FWA), including a wireless Metropolitan Area Network (MAN) (Broadband Wireless Access; BWA), and a wireless MAN (Mobile Broadband Wireless Access; MBWA) including Wibro, WiMAX, etc. It may enable at least one wireless communication method of the mobile Internet for The assembly communication unit 170 may be provided with a wired Internet module for wired Internet connection, and may communicate with the server 200 over a wire according to a usage environment. The assembly communication unit 170 performs communication with the server 200 using at least one of a mobile communication module, a short-range wireless communication module, and a wired Internet module, hereinafter, without mentioning a specific communication method, the assembly communication unit 170 is It is said to communicate with the server 200 .

일 예로, 조립체 통신부(170)는 다수의 작업 발판(110)과 통신하고, 서버(200)와 통신할 수 있는 다채널 WIFI 송/수신기일 수 있다.As an example, the assembly communication unit 170 may be a multi-channel WIFI transmitter/receiver capable of communicating with a plurality of work platforms 110 and communicating with the server 200 .

일 실시예에서, 작업 발판(110) 자체에서 직접 통신망을 통해 업 발판(110) 각각에서 검출되는 제1 및 제2 변형률 정보를 서버(200)로 전달할 수도 있다. 이러한 경우, 조립체 통신부(170)는 생략될 수도 있다.In an embodiment, the first and second strain information detected in each of the up scaffolding 110 may be transmitted to the server 200 through the communication network directly from the working scaffold 110 itself. In this case, the assembly communication unit 170 may be omitted.

일 실시예에서, 각각의 작업자가 자신의 위치 정보를 출력하는 전자 장치(예를 들어, 스마트폰, 작업복이나 작업헬멧에 설치되는 전용장치)를 휴대하고 있을 수 있는바, 조립체 통신부(170)는 작업자 개인의 위치 정보를 수집하여 서버(200)에 전송할 수 있다. 물론, 작업자 각자의 전자 장치가 유무선 통신망을 통해 직접 서버(200)에 잔신의 위치 정보를 전송할 수도 있다.In one embodiment, each worker may be carrying an electronic device (for example, a smart phone, a dedicated device installed in work clothes or work helmet) for outputting his or her location information, the assembly communication unit 170 is The individual location information of the worker may be collected and transmitted to the server 200 . Of course, the electronic device of each worker may directly transmit the location information of the Janshin to the server 200 through a wired/wireless communication network.

서버(200)는 작업 발판(110) 각각의 변형률 정보(즉, 원데이터(raw data))를 전달받는 웹 서버(210)와, 웹 서버(210)를 통해 전달받은 작업 발판(110) 각각의 변형률 정보로부터 작업 발판의 균열을 예측하는 프로세스를 처리하는 주처리 서버(220)와, 연산 서버(220)에서 처리된 결과 데이터를 전달받아 사고위험을 모니터링하는 현장 전자 장치(230)를 포함할 수 있다. The server 200 includes a web server 210 that receives strain information (ie, raw data) of each of the working scaffolds 110 , and the working scaffold 110 that is delivered through the web server 210 , respectively. It may include a main processing server 220 that processes the process of predicting cracks in the work scaffold from the strain information, and an on-site electronic device 230 that receives the result data processed by the calculation server 220 and monitors the risk of an accident. there is.

웹 서버(210)는 통신망을 통해 작업 발판 조립체(100)로부터 변형률 정보를 전달받아 DB에 저장할 수 있다. 또한, 웹 서버(210)는 주처리 서버(220)에서 처리된 결과 데이터를 전달받아 현장 전자 장치(230)에 상시적으로 또는 일시적으로 제공할 수 있다. 웹 서버(210)는 일 예로, 아마존이나 구글 등에서 제공하는 상용 클라우드 서버이거나, 건설회사 내 서버일 수 있다. 이러한 웹 서버(210)는 인터넷을 통해 작업 발판 조립체(100)와 통신하는 경우에 해당되며, 이에 제한되는 것은 아니다. The web server 210 may receive the strain information from the work scaffold assembly 100 through a communication network and store it in the DB. Also, the web server 210 may receive result data processed by the main processing server 220 and provide it to the field electronic device 230 at all times or temporarily. The web server 210 may be, for example, a commercial cloud server provided by Amazon or Google, or a server within a construction company. This web server 210 corresponds to the case of communicating with the work scaffold assembly 100 through the Internet, but is not limited thereto.

주처리 서버(220)는 웹 서버(210)를 통해 전달받은 정보로부터 현장의 작업 발판 조립체의 안정성 해석을 수행하는 프로세스를 수행한다. 이러한 주처리 서버(220)는 상용 클라우드 서버이거나, 건설회사 내 서버일 수 있다. 주처리 서버(220)는 웹 서버(210)의 일부이거나 웹 서버(210)와 동일 서버일 수도 있다. 주처리 서버(220)에서 처리하는 프로세스에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.The main processing server 220 performs a process of performing stability analysis of the working scaffold assembly in the field from the information transmitted through the web server 210 . The main processing server 220 may be a commercial cloud server or a server within a construction company. The main processing server 220 may be a part of the web server 210 or the same server as the web server 210 . A more detailed description of the process processed by the main processing server 220 will be described later.

일 실시예에서, 현장 전자 장치(230)는 작업 발판 조립체(100)가 설치된 현장에서 관리자가 모니터링하는 모니터링 장치일 수 있다. 모니터링 장치는 건설 현장의 통합 전산 시스템의 일부일 수 있다. 관리자는 모니터링 장치를 통해 웹 서버(210)로부터 사고위험에 대한 통지를 받거나, 웹 서버(210)에 접속하여 상시적으로 또는 일시적으로 모니터링 정보를 확인할 수 있다. 모니터링에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.In an embodiment, the field electronic device 230 may be a monitoring device monitored by an administrator at a site where the work scaffold assembly 100 is installed. The monitoring device may be part of an integrated computerized system of the construction site. The administrator may receive a notification of the risk of an accident from the web server 210 through the monitoring device, or may access the web server 210 to check monitoring information constantly or temporarily. A more detailed description of monitoring will be provided later.

일 실시예에서, 현장 전자 장치(230)는 작업자에게 사고위험을 알릴 수 있는 작업자용 휴대 전자 장치일 수 있다. In an embodiment, the on-site electronic device 230 may be a portable electronic device for workers that can notify the operator of the risk of an accident.

일 실시예에서, 작업자용 휴대 전자 장치는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 등일 수 있다. 스마트폰이나 태블릿에 웹 서버(210)와 접속 가능한 어플리케이션을 설치하여, 웹 서버(210)로부터 직접 사고위험에 대한 통지를 받거나, 웹 서버(210)에 접속하여 상시적으로 또는 일시적으로 모니터링 정보를 확인할 수 있다. In one embodiment, the portable electronic device for the worker may be, for example, a smartphone, a tablet, or the like. By installing an application that can be connected to the web server 210 on a smartphone or tablet, a notification of the risk of an accident is directly received from the web server 210, or by accessing the web server 210, monitoring information is monitored constantly or temporarily. can be checked

일 실시예에서, 작업자용 휴대 전자 장치는 작업자의 의복이나 헬멧등에 설치될 수 있다. 작업자용 휴대 전자 장치는 스피커나 경고등을 통해 작업자에게 사고 위험을 알릴 수 있다.In an embodiment, the portable electronic device for the worker may be installed on the worker's clothes or helmet. The portable electronic device for workers may notify the operator of the risk of an accident through a speaker or a warning light.

일 실시예에서, 현장 전자 장치(230)는 작업 발판(110)에 설치될 수도 있다. 현장 전자 장치(230)가 작업 발판(110)에 설치되는 경우에 대한 보다 상세한 구성은 후술하기로 한다.In an embodiment, the field electronic device 230 may be installed on the work scaffold 110 . A more detailed configuration for a case in which the on-site electronic device 230 is installed on the work scaffold 110 will be described later.

다음으로 일 실시예에 따른 작업 발판(110)과, 작업 발판(110)에서 응력 분포 계측에 대해 설명하기로 한다. Next, the working scaffold 110 according to an embodiment, and measuring the stress distribution in the working scaffold 110 will be described.

도 2는 일 실시예에 따른 작업 발판(110)의 배면도이며, 도 3은 도 2의 작업 발판(110)의 측면도이다. 2 is a rear view of the working scaffold 110 according to an embodiment, and FIG. 3 is a side view of the working scaffold 110 of FIG. 2 .

도 2 및 도 3를 참조하면, 작업 발판(110)은 평판 형상의 판재(111)와, 판재(111)의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 시계열적으로 획득하고, 획득된 제1 및 제2 변형률 정보를 외부로 전송하도록 구성된 회로부(150)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the working scaffold 110 obtains the first and second strain information in the first and second positions of the plate-shaped plate 111 and the plate 111 in time series, and , the circuit unit 150 configured to transmit the obtained first and second strain information to the outside.

판재(111)는 평판형 강체 구조물일 수 있다. 판재(111)는 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 가령, 판재(111)의 일부는 금속 이외의 재료로 형성될 수도 있다. 설치 환경에 따라서는 판재(111)의 일부가 볼록하게 돌출되거나 또는 오목하게 인입되어 있거나, 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 판재(111)의 외곽에는 작업 발판 조립체(100)의 프레임(119)에 결합되는 결합부(113)가 마련된다. 일 실시예에서 결합부(113)는 사각 평판 형상의 판재(111)의 양 측부에 각각 2개씩 마련될 수 있다. 결합부(113)의 위치나 개수는 제한되지 아니한다.The plate material 111 may be a plate-type rigid structure. The plate 111 may be formed of metal, but is not limited thereto. For example, a portion of the plate material 111 may be formed of a material other than metal. Depending on the installation environment, a portion of the plate material 111 may be convexly protruded or concavely inserted, or may be formed in a curved shape. A coupling part 113 coupled to the frame 119 of the working scaffold assembly 100 is provided on the outer side of the plate 111 . In one embodiment, two coupling portions 113 may be provided on both sides of the plate 111 in the shape of a square flat plate, respectively. The position or number of the coupling portion 113 is not limited.

작업 발판(110)이 수평 방향으로 설치되는 경우, 판재(111)의 상면은 작업자가 발을 딛거나 자재가 위치할 것이 예정되며, 따라서 회로부(150)는 판재(111)의 배면쪽에 설치될 수 있다. 회로부(150)의 기구적 안정성을 위하여 판재(111)의 배면에 오목한 장착홈(112)이 형성되고, 회로부(150)는 장착홈(112)에 장착될 수 있다. 장착홈(112)는 판재(111)의 배면 중앙부에 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 장착홈(112)에는 회로부(150)를 보호하기 위한 커버(미도시)가 설치될 수 있다. When the working platform 110 is installed in the horizontal direction, the upper surface of the plate material 111 is scheduled to be placed on the worker's foot or the material is located, and thus the circuit unit 150 may be installed on the back side of the plate material 111. there is. A concave mounting groove 112 is formed on the back surface of the plate 111 for mechanical stability of the circuit unit 150 , and the circuit unit 150 may be mounted in the mounting groove 112 . The mounting groove 112 may be located in the center of the rear surface of the plate 111, but is not limited thereto. A cover (not shown) for protecting the circuit unit 150 may be installed in the mounting groove 112 .

다음으로, 작업 발판(110)의 회로부(150)에 대해 설명하기로 한다.Next, the circuit unit 150 of the working scaffold 110 will be described.

도 4는 도 2의 작업 발판(110)의 회로부(150)를 도시한다. 도 4를 참조하면, 회로부(150)는 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)와, A/D 변환기(153)와, 작업 발판 통신부(154)와, 제어기(155)와, 배터리(156)를 포함할 수 있다. 참조번호 157, 158은 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)를 A/D 변환기(153)에 연결하는 배선을 나타낸다.FIG. 4 shows a circuit portion 150 of the working scaffold 110 of FIG. 2 . Referring to FIG. 4 , the circuit unit 150 includes first and second strain gauges 151 and 152 , an A/D converter 153 , a working scaffold communication unit 154 , a controller 155 , and a battery ( 156) may be included. Reference numerals 157 and 158 denote wires connecting the first and second strain gauges 151 and 152 to the A/D converter 153 .

제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)는 판재(111)의 서로 다른 2개 위치에 배치되어 판재(111)의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 시계열적으로 획득하도록 구성된다.The first and second strain gauges 151 and 152 are disposed at two different positions of the plate material 111 to time-series the first and second strain information at the first and second positions of the plate material 111 . configured to obtain.

제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)는 스트레인 게이지란 판재(111)의 3축 방향의 변형률을 측정하는 3축 스트레인 게이지 센서일 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)는 유연성 있는 후판(일 예로, 얇은 플라스틱 필름)에 금속 포일(metallic foil)(저항선)이 지지되어 있는 구조를 가지며, 판재(111)의 표면(즉, 장착홈(112)의 표면)에 부착되어 사용될 수 있다. 판재(111)가 변형되면 포일이 변형되어 포일의 전기적 저항이 변경되며, 저항의 변화는 게이지 팩터(gague factor) 값에 의해 변형률로 변환될 수 있다. 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)는 저항선 방식으로 제한되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)으로 광학 방식이 채용될 수도 있다.The first and second strain gauges 151 and 152 may be a three-axis strain gauge sensor that measures strain in the three-axis direction of the plate material 111 as the strain gauge. For example, the first and second strain gauges 151 and 152 have a structure in which a metallic foil (resistance wire) is supported on a flexible thick plate (eg, a thin plastic film), and It can be used by being attached to the surface (that is, the surface of the mounting groove 112). When the plate 111 is deformed, the foil is deformed to change the electrical resistance of the foil, and the change in resistance may be converted into strain by a gague factor value. The first and second strain gauges 151 and 152 are not limited to a resistance wire method. As another example, an optical method may be employed as the first and second strain gauges 151 and 152 .

일 실시예에서 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)에서 검출되는 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 이에 A/D 변환기(153)는 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)에서 검출되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. In an embodiment, the signals detected by the first and second strain gauges 151 and 152 may be analog signals. Accordingly, the A/D converter 153 converts the analog signals detected by the first and second strain gauges 151 and 152 into digital signals.

일 실시예에서 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)는 자체적으로 신호처리 모듈을 포함하여 디지털 신호로 출력할 수도 있다. 이러한 경우, A/D 변환기(153)는 생략될 수도 있다. In an embodiment, the first and second strain gauges 151 and 152 may themselves include a signal processing module to output a digital signal. In this case, the A/D converter 153 may be omitted.

작업 발판 통신부(154)는 A/D 변환기(153)에서 변환된 디지털 신호를 외부로 전송한다. 작업 발판 통신부(154)는 이동통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 및 유선 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The work platform communication unit 154 transmits the digital signal converted by the A/D converter 153 to the outside. The work platform communication unit 154 may include at least one of a mobile communication module, a short-range wireless communication module, and a wired Internet module.

작업 발판 통신부(154)에서 전송되는 디지털 신호는 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)에서 검출된 제1 및 제2 변형률 정보와, 해당 작업 발판(110)의 식별 정보를 포함할 수 있다. The digital signal transmitted from the working scaffold communication unit 154 may include first and second strain information detected by the first and second strain gauges 151 and 152, and identification information of the corresponding working scaffold 110. .

일 실시예에서 작업 발판 조립체(100)는 조립체 통신부(170)를 구비하고 있으며, 작업 발판 통신부(154)는 조립체 통신부(170)로 데이터를 전송한다. 전술한 바와 같이 조립체 통신부(170)는 다수의 작업 발판(110)에서 수집된 데이터를 서버(200)로 전송하게 된다.In one embodiment, the working scaffold assembly 100 includes an assembly communication unit 170 , and the working scaffold communication unit 154 transmits data to the assembly communication unit 170 . As described above, the assembly communication unit 170 transmits the data collected from the plurality of work scaffolds 110 to the server 200 .

일 실시예에서 작업 발판 통신부(154)는 직접 서버(200)로 작업 발판(110)의 식별 정보와 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)에서 검출된 제1 및 제2 변형률 정보를 전송할 수도 있다.In one embodiment, the working scaffold communication unit 154 directly transmits the identification information of the working scaffold 110 and the first and second strain information detected in the first and second strain gauges 151 and 152 to the server 200 . may be

제어기(155)는 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152), A/D 변환기(153) 및 작업 발판 통신부(154)는 포함한 회로부(150)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 작업 발판 통신부(154)을 통해 전송하는 데이터를 처리할 수 있다. 가령, 제어기(155)는 디지털 신호로 변환된 제1 및 제2 변형률 정보에 해당 작업 발판(110)의 식별 정보를 추가하여 작업 발판 통신부(154)로 하여금 소정 시간 간격(예를 들어, 1분 간격)으로 외부로 전송하도록 할 수 있다. 또한, 제어기(155)는 작업 발판 통신부(154)에서 전송되는 디지털 신호에 제1 및 제2 변형률 정보가 검출된 시각 태그나, 작업 발판(110)의 회로부(15)의 동작 상태 정보(가령, 배터리의 충전량 정보, 오작동 관련 정보 등)가 포함시킬 수도 있다. 제어기(155)는 회로부(150)의 오동작을 체크하는 기능을 수행할 수도 있다. 제어기(155)는 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 회로부(150)의 동작을 제어하도록 구성될 수도 있다. The controller 155 may control the overall operation of the circuit unit 150 including the first and second strain gauges 151 and 152, the A/D converter 153 and the working scaffold communication unit 154, and the working scaffold communication unit It can process the data transmitted through (154). For example, the controller 155 adds identification information of the corresponding working scaffold 110 to the first and second strain information converted into a digital signal to cause the working scaffold communication unit 154 to perform a predetermined time interval (eg, 1 minute). interval) can be transmitted to the outside. In addition, the controller 155 is a time tag in which the first and second strain information is detected in the digital signal transmitted from the working scaffold communication unit 154, or the operation status information of the circuit unit 15 of the working scaffold 110 (eg, information on the amount of charge in the battery, information related to malfunctions, etc.) may be included. The controller 155 may perform a function of checking a malfunction of the circuit unit 150 . The controller 155 may be configured to control the operation of the circuit unit 150 by driving an operating system or an application program.

제어기(155)는, 예를 들어, 마이크로 프로세서(microprocessor), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 및 중앙 처리 장치(Central Processing Unit) 중 적어도 하나의 하드웨어로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The controller 155 is, for example, a microprocessor, Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), Field Programmable Circuits (FPGAs). Gate Arrays) and a central processing unit (Central Processing Unit) may be configured of at least one hardware, but is not limited thereto.

회로부(150)에는 메모리(미도시)가 더 마련될 수 있다. 메모리는 제어기(155)의 제어에 의해 회로부(150)를 구동하고 제어하는 다양한 데이터 데이터를 저장할 수 있다. 회로부(150)를 구동하고 제어하는 다양한 데이터 데이터의 예로, 작업 발판(110)의 식별 정보, 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)의 검출 시간 간격, 오작동 판정을 위한 정보 등을 포함할 수 있다. 제어기(155)가 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하는 경우, 이를 위한 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수도 있다. 이러한 메모리는 예를 들어, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리 중 적어도 하나의 타입의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. A memory (not shown) may be further provided in the circuit unit 150 . The memory may store various data data for driving and controlling the circuit unit 150 under the control of the controller 155 . Examples of various data data for driving and controlling the circuit unit 150 include identification information of the working scaffold 110, the detection time interval of the first and second strain gauges 151 and 152, information for determining malfunction, etc. can When the controller 155 drives an operating system or an application program, a program or application for this may be stored. Such memories include, for example, a flash memory type, a random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), and an electrically erasable programmable read-only (EEPROM). Memory), a programmable read-only memory (PROM), and a magnetic memory may include at least one type of hardware device.

배터리(156)는 회로부(150)를 구동하는 전력을 공급한다. 배터리(156)는 재충전이 가능한 2차 전지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 회로부(150)에는 외부의 전력이 인입될 수 있는 전력 단자(미도시)가 마련될 수도 있다.The battery 156 supplies power to drive the circuit unit 150 . The battery 156 may be a rechargeable secondary battery, but is not limited thereto. The circuit unit 150 may be provided with a power terminal (not shown) to which external power can be introduced.

다음으로, 작업 발판(110)의 안정한 상태 및 불안정한 상태에 대해 설명하기로 한다.Next, a stable state and an unstable state of the working scaffold 110 will be described.

도 5는 작업 발판(110)이 안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판(110)의 측면에서 도시하며, 도 6은 작업 발판(110)이 안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판의 평면에서 도시한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 작업 발판(110)이 안정한 상태에서는, 서로 대칭적인 인장력(T)이 결합부(1131, 1132, 1133, 1134)가 위치한 4곳을 작용점으로 4점 평형을 이루게 된다. 여기서, 결합부(1131, 1132, 1133, 1134)는 프레임(도 3의 119)에 핀조인트 결합되어 있다고 보아, 경계조건을 자유단으로 설정할 수 있다.Figure 5 shows the relationship of force in a stable state of the working scaffold 110 from the side of the working scaffold 110, and Figure 6 shows the relationship of force in a stable state of the working scaffold 110 in the plane of the working scaffold show 5 and 6, in a stable state of the working scaffold 110, the mutually symmetrical tensile force (T) forms a four-point equilibrium with the four places where the coupling parts 1131, 1132, 1133, 1134 are located as the working point. do. Here, the coupling portions 1131 , 1132 , 1133 , and 1134 are pin-jointly coupled to the frame ( 119 in FIG. 3 ), so that the boundary condition can be set to a free end.

도 7은 작업 발판(110)이 불안정한 상태에서의 힘의 관계를 작업 발판의 평면에서 도시한다. 7 shows the relationship between the forces in an unstable state of the working scaffold 110 in a plane of the working scaffold.

작업 발판(110)이 ‘안정적’이라는 것은, 작업 발판(110)의 각각의 구조부재에 적절한 인장력이 부과되어 있는 상태로 이해될 수 있다. 즉, 작업 발판(110)이 ‘안정적’이라는 것은, 작업 발판(110)을 이루는 구조부재들이 탄성변형(복원력)을 유지하고 있다는 의미로 해석될 수 있다. 만약, 작업 발판(110)의 구조부재(예를 들어, 판재(111))가 소성변형(균열, 파괴의 전조)을 하게 되면 기존에 부과되고 있던 인장력은 제거되어 힘을 발휘하지 못하는 상태가 된다. 그러므로 상시응력계측 시에, 응력이 해소되는 때를 추적하게 되면 해당 구조부재에 균열, 변형, 휨, 파괴 등이 초래되었다고 추정할 수 있다.That the working scaffold 110 is 'stable' may be understood as a state in which an appropriate tensile force is applied to each structural member of the working scaffold 110 . That is, that the working scaffold 110 is 'stable' can be interpreted as meaning that the structural members constituting the working scaffold 110 maintain elastic deformation (restorative force). If the structural member (for example, the plate material 111) of the working scaffold 110 is subjected to plastic deformation (cracking, foreshadowing destruction), the existing tensile force is removed and the force cannot be exerted. . Therefore, it can be estimated that cracks, deformations, warpages, and fractures have occurred in the relevant structural member by tracking the time when the stress is relieved during regular stress measurement.

일 예로, 작업 발판(110)의 결합부(113)의 파괴 사례는 다음과 같다. 만약, 하나의 결합부(113)가 파손되어 해당부위에서 인장력을 상실한 경우, 일종의 마이너스 장력(-T)이 부과되었다고 가정할 수 있고, 앞서 추정전략에 따라 -T의 작용위치를 알 수 있다. 즉, 결합부(113)가 파손되는 순간, 작업 발판(110) 전체에 걸쳐 있는 응력이 순간적으로 해소되며, 이는 마이너스 장력(-T)이 부과되었다고 추정할 수 있다. 또한 균열에 의한 응력 해소는 응력이 완전 해소되기 전부터 전조증상으로서, 균열, 휨 현상에 의해 마이너스 장력이 작동되기 시작한 것으로 간주될 수 있다. 따라서 응력분포로부터 안정성을 판정하는 입장에서는, 신규 외력의 작용 위치가 4개의 결합 부위 중 하나와 일치하는 경우(①번 라인, 또는 지시 방향선에 교점이 위치하는 경우)에 해당 결합부(1133)에 휨, 균열, 파손 등을 의심할 수 있으며, 작업 발판(110)의 작업 발판(110)의 파괴 예측이 가능해 진다. 따라서 작업 발판(110)에 의한 사고가 아직 발생되기 전이라도 해당 작업 발판(110)에 작업자가 이동하여 점검, 보수를 실시할 수 있게 된다.As an example, a case of destruction of the coupling portion 113 of the working scaffold 110 is as follows. If one coupling part 113 is damaged and the tensile force is lost at the corresponding part, it can be assumed that a kind of negative tension (-T) is applied, and the action position of -T can be known according to the above estimation strategy. That is, the moment the coupling portion 113 is broken, the stress over the entire working scaffold 110 is instantaneously relieved, which can be estimated that a negative tension (-T) is imposed. In addition, stress relief due to cracking is a precursor symptom even before the stress is completely relieved, and it can be considered that negative tension started to operate due to cracking and bending phenomena. Therefore, from the standpoint of judging the stability from the stress distribution, when the action position of the new external force coincides with one of the four bonding sites (when the intersection is located on the line ① or the pointing direction line), the corresponding coupling part 1133 It is possible to suspect bending, cracking, breakage, etc., and it is possible to predict the destruction of the working scaffold 110 of the working scaffold 110 . Therefore, even before an accident caused by the work scaffold 110 has occurred, the operator can move to the work scaffold 110 to perform inspection and maintenance.

일 예로, 작업자의 중량물 운반에 따른 파손사례와 해체 및 보관과정에서의 파손사례는 다음과 같다. 정상적일 경우, 작업자 걸음에 따라 작업 발판(110)에 순간적인 응력 변화가 발생하였다가 제거되기를 반복한다. 만약 과중량 자재 운반으로 작업 발판(110)의 변형, 균열이 초래되면 잔류응력 행태로 θ1, θ2가 특정되어 0으로 복원되지 않는다(②번 라인). 다만, 이때 측정된 잔류응력의 크기는 작업 발판(110)의 자체하중 및 환경반력요인에 기인하는 비선형적 동적응력 요인에 비해 훨씬 크기 때문에 구조불안정 판정이 가능하다. 작업 발판(110)의 해체나 낙하 등의 충격에 의한 파손도 같은 유형으로 이해될 수 있다.As an example, the cases of damage caused by the transport of heavy goods by workers and the cases of damage in the process of dismantling and storage are as follows. In a normal case, an instantaneous stress change occurs in the work scaffold 110 according to the steps of the worker and is repeatedly removed. If the deformation or cracking of the work scaffold 110 is caused by carrying excessive weight materials, θ 1 , θ 2 are specified as residual stress behavior and are not restored to 0 (line ②). However, since the magnitude of the measured residual stress is much larger than the nonlinear dynamic stress factor caused by the self-load and environmental reaction factors of the working scaffold 110, structural instability determination is possible. Damage due to impact such as dismantling or falling of the work scaffold 110 may also be understood as the same type.

다음으로, 작업 발판(110)의 응력 검출과, 이를 이용한 작업 발판(110)에 대한 사고 위험 판정 방법에 대해 설명하기로 한다.Next, the stress detection of the working scaffold 110 and a method of determining the accident risk for the working scaffold 110 using the same will be described.

도 8은 작업 발판(110)에서 제1 및 제2 변형률과 외력의 관계를 도시한다.FIG. 8 shows the relationship between the first and second strains and the external force in the working scaffold 110 .

도 8을 참조하면, 작업 발판(110)은 결합부(113)을 이용하여 프레임에 결합되므로, 작업 발판(110)은 결합부(113)을 통하여 인장력이 걸리게 된다. 도 8은 작업 발판(110)이 4개의 결합부(1131, 1132, 1133, 1134)를 갖는 경우이다. 4개의 결합부(1131, 1132, 1133, 1134)에 걸리는 인장력(T11, T12, T21, T22)이나, 작업 발판(110) 위에 적재되는 적재물이나 작업자의 무게는 작업 발판(110)을 변형하게 하는 외력으로 작용하게 된다.Referring to FIG. 8 , since the working scaffold 110 is coupled to the frame using the coupling part 113 , the working scaffold 110 is subjected to a tensile force through the coupling part 113 . 8 is a case in which the working scaffold 110 has four coupling parts 1131 , 1132 , 1133 , 1134 . Tensile force (T 11 , T 12 , T 21 , T 22 ) applied to the four coupling parts 1131 , 1132 , 1133 , 1134 , or the weight of the load or the operator loaded on the working scaffold 110 is the working scaffold 110 . acts as an external force that deforms it.

소정의 탄성률을 갖는 얇은 직사각형 판재에 대한 외력과 변형량에 대해서는 소정의 미분방정식으로 알려져 있으며, 종래에는 유한요소법등을 이용하여 응력해석을 하게 된다. 그러나, 유한요소법등의 기존의 솔루션을 작업 발판(110)에 적용하고자 하는 경우, 작업 발판(110)의 다수 위치에서의 변형량을 계측할 필요가 있고, 이에 따라 작업 발판(110) 자체에서 연산량이 많아지게 되는 문제가 발생된다. 이러한 문제로 말미암아, 실시간, 장시간 응력계측이 필요한 작업 발판(110)에 저전력 소모 응력해석 수행이 곤란하다. 따라서 응력해석을 간소화하는 추정 전략이 필요한 바, 본 실시예에서는 아래와 같이 서로 다른 2개 위치에서 획득된 제1 및 제2 변형률 정보로부터 작업 발판(110)의 전 영역에 대한 응력 분포를 산출한다.The external force and the amount of deformation on a thin rectangular plate having a predetermined modulus of elasticity are known as a predetermined differential equation, and conventionally, a stress analysis is performed using a finite element method or the like. However, if you want to apply the existing solution such as the finite element method to the working scaffold 110, it is necessary to measure the amount of deformation at multiple positions of the working scaffold 110, and accordingly, the amount of calculation in the working scaffold 110 itself. Problems arise that increase. Due to this problem, it is difficult to perform low power consumption stress analysis on the work scaffold 110 that requires real-time, long-time stress measurement. Therefore, an estimation strategy to simplify the stress analysis is required. In this embodiment, the stress distribution over the entire area of the working scaffold 110 is calculated from the first and second strain information obtained at two different positions as follows.

이와 같은 응력 분포의 산출로부터 작업 발판(110) 각각의 휨 여부를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 발판 조립체(100)의 수직재의 좌굴 현상까지도 해석할 수 있게 된다. 일 예로, 작업 발판(110)들이 트러스 구조로 결합되어 있는 경우, 정상적인 상태에서는 작업 발판(110)은 양쪽에 위치한 작업 발판(110)들에 의해 압축력과 인장력이 교차 반복된다. 작업 발판(110)들을 결합시키는 수직재에 좌굴이 발생하게 되면, 작업 발판(110)에 걸리는 인장력(또는 압축력)에 변동이 생기므로, 작업 발판(110)에서 검출되는 제1 및 제2 변형률로부터 수직재의 좌굴 현상(지그재그 현상)까지도 해석될 수 있다.From the calculation of the stress distribution as described above, it is possible to not only detect whether each of the working scaffolds 110 is bent, but also analyze the buckling phenomenon of the vertical member of the working scaffold assembly 100 . For example, when the working scaffolds 110 are coupled in a truss structure, in a normal state, the compressive and tensile forces are cross-repeated by the working scaffolds 110 located on both sides of the working scaffolding 110 . When buckling occurs in the vertical member coupling the working scaffold 110 , there is a change in the tensile force (or compressive force) applied to the working scaffold 110 , so the vertical member from the first and second strains detected in the working scaffold 110 . Even the buckling phenomenon (zigzag phenomenon) of

도 9는 일 실시예에 따른 작업 발판에 대한 사고 위험 판정 방법을 설명하는 흐름도이며, 도 10은 사고위험도 α와 사고위험 기준값 K에 대한 피드백 과정을 설명하는 흐름도이며, 도 11은 도 9에 따른 작업 발판의 응력 검출 방법에서 사고위험 판정의 일 예를 도시하는 그래프이다.9 is a flowchart illustrating an accident risk determination method for a work scaffold according to an embodiment, FIG. 10 is a flowchart illustrating a feedback process for an accident risk degree α and an accident risk reference value K, and FIG. It is a graph showing an example of accident risk determination in the stress detection method of the working scaffold.

도 9를 참조하면, 먼저 작업 발판(110)의 이격된 2 곳에서 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)를 이용하여 제1 및 제2 변형률

Figure 112020131462418-pat00001
,
Figure 112020131462418-pat00002
을 측정한다(S310).Referring to FIG. 9 , first and second strains using first and second strain gauges 151 and 152 at two spaced apart places of the working scaffold 110 .
Figure 112020131462418-pat00001
,
Figure 112020131462418-pat00002
is measured (S310).

변형률은 응력(stress)으로 인해 발생하는 재료의 기하학적 변형을 정량화한 값으로서,

Figure 112020131462418-pat00003
로 표시될 수 있다. 여기서 l은 길이, △l은 길이의 변형량을 나타낸다. 3축 스트레인 게이지는 서로 다른 방향의 3축에 대한 변형률을 계측한다. Strain is a value that quantifies the geometrical deformation of a material caused by stress.
Figure 112020131462418-pat00003
can be displayed as Here, l denotes the length and Δl denotes the amount of deformation of the length. A triaxial strain gage measures strain along three axes in different directions.

다음으로, 측정된 제1 및 제2 변형률

Figure 112020131462418-pat00004
,
Figure 112020131462418-pat00005
과 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)의 설치 위치에 대한 정보를 기초로, 작업 발판(110)에 대한 응력 정보를 획득한다(S320).Next, the measured first and second strains
Figure 112020131462418-pat00004
,
Figure 112020131462418-pat00005
And on the basis of the information on the installation position of the first and second strain gauges 151 and 152, it acquires stress information for the work scaffold 110 (S320).

3축 스트레인 게이지에서 측정되는 3축 방향의 변형률은 직교좌표계의 변형률 성분 εx, εy, γxy로 변형될 수 있으며, 이로부터 외력의 방향 θ는 하기의 수학식으로 주어질 수 있다. 하기의 수학식에서 외력의 방향 θ는 변형률이 측정되는 위치를 기준으로 한다.The strain in the 3-axis direction measured by the 3-axis strain gauge can be transformed into strain components ε x , ε y , and γ xy in the Cartesian coordinate system, and the direction θ of the external force therefrom can be given by the following equation. In the following equation, the direction θ of the external force is based on the position at which the strain is measured.

Figure 112020131462418-pat00006
Figure 112020131462418-pat00006

즉, 제1 및 제2 스트레인 게이지(151, 152)에서 획득된 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률을

Figure 112020131462418-pat00007
,
Figure 112020131462418-pat00008
라고 하면, 외력(F)이 위치(x, y)는 제1 위치를 기준으로 변형률
Figure 112020131462418-pat00009
의 방향 θ1과 제2 위치를 기준으로 변형률
Figure 112020131462418-pat00010
의 방향 θ2으로부터 결정될 수 있다. 즉, 외력(F)의 위치(x, y)는 제1 위치를 기준으로 θ1 방향의 연장선과 제2 위치를 기준으로 θ2 방향의 연장선에 만나는 교점으로 결정될 수 있다. 이는 하기의 수학식으로 표현될 수 있다.That is, the first and second strains at the first and second positions obtained from the first and second strain gauges 151 and 152 are
Figure 112020131462418-pat00007
,
Figure 112020131462418-pat00008
If , the external force F is the position (x, y) of the strain with respect to the first position
Figure 112020131462418-pat00009
Strain relative to the direction θ 1 and the second position of
Figure 112020131462418-pat00010
can be determined from the direction θ 2 . That is, the position (x, y) of the external force F may be determined as an intersection point that meets the extension line in the θ 1 direction with respect to the first position and the extension line in the θ 2 direction with respect to the second position. This can be expressed by the following equation.

Figure 112020131462418-pat00011
Figure 112020131462418-pat00011

또한 모멘트는 외력과 작용위치의 곱으로 표현되므로, 제1 위치에서의 제1 변형률

Figure 112020131462418-pat00012
과 방향 성분 분석으로 산출된 위치(x, y)를 이용해 제1 위치에서의 제1 모멘트의 크기와 방향을 역산할 수 있으며, 제2 위치에서의 제2 변형률
Figure 112020131462418-pat00013
과 위치(x, y)를 이용해 제2 위치에서의 제2 모멘트의 크기와 방향을 역산할 수 있다. 제1 위치에서의 제1 모멘트와 제2 위치에서의 제2 모멘트와, 위치(x,y)로부터 외력(F)의 크기가 산출된다. 이는 하기의 수학식으로 표현될 수 있다.In addition, since the moment is expressed as the product of the external force and the acting position, the first strain at the first position
Figure 112020131462418-pat00012
The magnitude and direction of the first moment at the first position can be inversely calculated using the position (x, y) calculated by the hyperdirection component analysis, and the second strain at the second position
Figure 112020131462418-pat00013
Using and position (x, y), the magnitude and direction of the second moment at the second position can be inversely calculated. The magnitude of the external force F is calculated from the first moment at the first position, the second moment at the second position, and the position (x,y). This can be expressed by the following equation.

Figure 112020131462418-pat00014
Figure 112020131462418-pat00014

결국 서로 다른 2개 위치에서 획득된 제1 및 제2 변형률 정보로부터 작업 발판(110)의 외력(F)의 크기와 위치를 계측할 수 있으며, 이로부터 작업 발판(110)의 전 영역에 대한 응력을 산출할 수 있게 된다.As a result, the magnitude and position of the external force F of the working scaffold 110 can be measured from the first and second strain information obtained at two different positions, and from this, the stress on the entire area of the working scaffold 110 . can be calculated.

다음으로, 작업 발판(110)에 대한 응력 정보를 기초로 작업 발판(110)에 대한 사고위험도 α를 도출한다(S330). Next, based on the stress information on the working scaffold 110, an accident risk α for the working scaffold 110 is derived (S330).

일 실시예에서 작업 발판(110)의 물리량으로부터 산출되는 연산값 P1 * = fa과, 작업 발판(110)를 실측하여 얻어지는 실측값 P2 * = fb을 구한다. 연산값 P1 *는 작업 발판(110)에 대해 실측될 수 있는 실측값 P2 *에 물리적으로 상응하도록 설계될 수 있다. 연산값 P1 *의 함수 fa는 작업 발판(110)의 물리량(예를 들어, 탄성계수, 자체질량, 폭, 너비, 등)의 함수로 주어질 수 있다. 실측값 P2 * 의 함수 fb는 작업 발판(110)에서 측정되는 제1 및 제2 변형률

Figure 112020131462418-pat00015
,
Figure 112020131462418-pat00016
로부터 주어지는 함수일 수 있다. 수학적인 기법에 의해서 연산자 βj = fcj(P1 *, P2 *, △P) (j=1,2)로 바꾸고, β1, β2의 함수로서 사고위험도 α = fd1, β2)를 도입한다. 연산자 βj에서 △P는 P1 *, P2 *의 실측값과 연산값의 차이이다. 도 10에 도시되듯이 P1 *, P2 *, △P를 획득하는 단계(S3201)와 β1, β2를 산술하는 단계(S3202)에 피드백을 줌으로써 △P를 소정값 이하가 되도록 하여, 시스템에 대한 신뢰도를 높일 수 있다. In one embodiment, the calculated value P 1 * = f a calculated from the physical quantity of the working scaffold 110 and the actual measured value P 2 * = f b obtained by actually measuring the working scaffold 110 are obtained. The calculated value P 1 * may be designed to physically correspond to the measured value P 2 * that may be measured with respect to the working scaffold 110 . The function f a of the calculated value P 1 * may be given as a function of a physical quantity (eg, elastic modulus, self-mass, width, width, etc.) of the working scaffold 110 . The function f b of the measured value P 2 * is the first and second strains measured in the working scaffold 110 .
Figure 112020131462418-pat00015
,
Figure 112020131462418-pat00016
It can be a function given from By mathematical technique, operator β j = f cj (P 1 * , P 2 * , ΔP) (j=1,2) is changed, and accident risk α = f d1 ) as a function of β 1 , β 2 , β 2 ) is introduced. In the operator β j , ΔP is the difference between the measured and calculated values of P 1 * and P 2 * . As shown in Figure 10, by giving feedback to the step (S3201) of obtaining P 1 * , P 2 * , ΔP and the step (S3202) of arithmetic on β 1 , β 2 so that ΔP is below a predetermined value, It can increase the reliability of the system.

다음으로, 사고위험도 α와 사고위험 기준값 K를 비교한다(S340). 사고위험 기준값 K은 작업 발판(110)에 사고 위험이 있는 다양한 경우에서의 실측값으로, 미리 주어져 있을 수 있다. 즉, 작업 발판(110)에 균열등이 있는 경우의 물리량으로부터 αcritical point = fd1, β2) ≡ K 를 도입하여 실험적으로 K를 결정할 수 있다. Next, the accident risk degree α and the accident risk reference value K are compared (S340). The accident risk reference value K is an actual value in various cases where there is an accident risk in the work scaffold 110 , and may be given in advance. That is, by introducing α critical point = f d1 , β 2 ) ≡ K from a physical quantity when there is a crack in the working scaffold 110 , K can be experimentally determined.

도 11을 참조하면, 작업 발판(110)가 안정된 경우, 시계열적으로 계측되는 제1 및 제2 변형률 정보로부터 얻어는 사고위험도 α는 사고위험 기준값 K보다 큰 값을 가지게 된다. 만일 어느 한 시점에서 사고위험도 α가 급변하여 사고위험 기준값 K보다 작아지게 되면, 위험하다고 판정될 수 있다. Referring to FIG. 11 , when the working scaffold 110 is stable, the accident risk α obtained from the time series measured first and second strain information has a value greater than the accident risk reference value K. If the accident risk α changes rapidly at any one point in time and becomes smaller than the accident risk reference value K, it can be determined to be dangerous.

예시적으로, 사고위험도 α는 작업 발판(110) 전 영역에서의 응력을 대표하는 대표값의 함수로 이해될 수 있으며, 사고위험 기준값 K는 작업 발판(110)에서 안전하다고 판단될 수 있는 응력 대표값의 하한치 αcritical point일 수 있다. 작업 발판(110)에 균열이 발생되면 해당 부위에서 응력이 해소되므로, 작업 발판(110) 전 영역에서의 응력이 평소보다 감소될 수 있으며, 해당 작업 발판(110)이 본래 기능을 하지 못하고 있는 상태, 즉 위험한 상태라고 판정할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 사고위험도 α가 사고위험 기준값 K 보다 작게 되면, 해당 작업 발판(110)은 사고 위험이 있다고 판정될 수 있다.Illustratively, the accident risk α may be understood as a function of a representative value representing the stress in the entire area of the working scaffold 110 , and the accident risk reference value K is a stress representative that can be determined to be safe in the working scaffold 110 . It may be the lower limit of the value α critical point. When a crack occurs in the working scaffold 110 , since the stress is relieved at the corresponding site, the stress in the entire area of the working scaffold 110 may be reduced than usual, and the working scaffold 110 is not functioning properly. , that is, it can be determined to be in a dangerous state. Therefore, in this case, when the accident risk α is smaller than the accident risk reference value K, the work scaffold 110 may be determined to have an accident risk.

사고위험도 α가 사고위험 기준값 K 보다 작게 되면, 해당 작업 발판(110)은 사고 위험이 있다고 판정되어 경보를 통지하는 동작을 수행하게 된다(S350). When the accident risk α is smaller than the accident risk reference value K, the work scaffold 110 determines that there is an accident risk and performs an operation of notifying an alarm (S350).

사고위험도 α가 사고위험 기준값 K 보다 크다면, 해당 작업 발판(110)은 안전하다고 판정될 수 있는바, 소정 시간(예를 들어 1분)이 경과된 뒤에 다시 단계 S310로 되돌아갈 수 있다. If the accident risk α is greater than the accident risk reference value K, the corresponding work scaffold 110 may be determined to be safe, and may return to step S310 again after a predetermined time (for example, 1 minute) has elapsed.

만일 작업 발판(110)에 미세한 균열이 발생하여 순간적으로 응력이 해소되고 사고위험도 α가 급감 하였을지라도 균열이 확산되지 아니하면, 사고위험도 α가 다시 원상태에 인접하게 회복될 수도 있다. 만일 사고위험 기준값 K를 보수적으로 설정하게 되면(즉, K를 상대적으로 크게 설정한 경우), 여전히 사고 위험이 있다고 판정될 수 있으나, 사고위험 기준값 K를 상대적으로 작게 설정한 경우 경보 통지를 중지할 수도 있을 것이다. 한편, 사고위험도 α가 사고위험 기준값 K보다 작지는 않지만, 인접한 값을 갖는 경우라면 보수를 요구한다고 판정할 수도 있을 것이다.If a microcrack is generated in the working scaffold 110, the stress is momentarily relieved, and the accident risk α is sharply decreased, but if the crack does not spread, the accident risk α may be restored close to the original state again. If the accident risk reference value K is set conservatively (that is, when K is set relatively large), it can still be determined that there is an accident risk, but if the accident risk threshold value K is set relatively small, alarm notification may be stopped. it might be On the other hand, if the accident risk α is not smaller than the accident risk reference value K, but has an adjacent value, it may be determined that repair is required.

도 12은 일 실시예에 따른 기계학습을 통한 사고위험도 기준값 예측 모델 생성을 설명하는 도표이며, 도 13은 도 12의 사고위험도 기준값 예측 모델을 통해 결정되는 사고위험 기준값 K를 설명하는 도표이며, 도 14는 일 실시예에 따른 사고위험 판정을 도시하는 그래프이다.12 is a diagram illustrating generation of an accident risk reference value prediction model through machine learning according to an embodiment, and FIG. 13 is a diagram illustrating an accident risk reference value K determined through the accident risk reference value prediction model of FIG. 14 is a graph illustrating accident risk determination according to an embodiment.

전술한 바와 같이, 작업 발판(110)에서 측정되는 변형률

Figure 112020131462418-pat00017
,
Figure 112020131462418-pat00018
과 작업 발판(110)의 물리량(예를 들어, 탄성계수, 자체질량, 폭, 너비, 등)은 작업 발판(110)의 균열발생과 밀접한 상관관계에 있다. 따라서, 다양한 경우에 대한 작업 발판(110)의 변형률
Figure 112020131462418-pat00019
,
Figure 112020131462418-pat00020
, 작업 발판(110)의 물리량 및 작업 발판(110)의 균열정보를 빅데이터로 수집함으로써 인공지능 기법을 활용할 수 있다. As described above, the strain measured in the working scaffold 110 .
Figure 112020131462418-pat00017
,
Figure 112020131462418-pat00018
And the physical quantity of the working scaffold 110 (eg, elastic modulus, self-mass, width, width, etc.) has a close correlation with the crack occurrence of the working scaffold 110 . Therefore, the strain rate of the working scaffold 110 for various cases
Figure 112020131462418-pat00019
,
Figure 112020131462418-pat00020
, it is possible to utilize the artificial intelligence technique by collecting the physical quantity of the working scaffold 110 and crack information of the working scaffold 110 as big data.

도 12를 참조하면, 빅데이터로 수집된 작업 발판(110)의 변형률

Figure 112020131462418-pat00021
,
Figure 112020131462418-pat00022
, 작업 발판(110)의 물리량 및 작업 발판(110)의 균열정보로 이루어진 학습데이터(410)를 신경망에 입력함으로서, 신경망에 대한 학습(training)(420)을 수행할 수 있으며, 이 결과 사고위험도 기준값 예측 모델(430)을 생성할 수 있다. 이와 같은 사고위험도 기준값 예측 모델(430)은 예를 들어 딥러닝 모델일 수 있다.Referring to FIG. 12 , the strain rate of the working scaffold 110 collected as big data
Figure 112020131462418-pat00021
,
Figure 112020131462418-pat00022
, by inputting the learning data 410 consisting of the physical quantity of the working scaffold 110 and the crack information of the working scaffold 110 to the neural network, training 420 for the neural network can be performed, and as a result, the accident risk A reference value prediction model 430 may be generated. The accident risk reference value prediction model 430 may be, for example, a deep learning model.

도 13을 참조하면, 사고위험도 기준값 예측 모델에 작업 발판(110)의 변형률

Figure 112020131462418-pat00023
,
Figure 112020131462418-pat00024
과 작업 발판(110)의 물리량으로 이루어진 입력값(510)을 사고위험도 기준값 예측 모델(520)에 입력하여, 그 출력값으로 사고위험도 기준값 K의 예측값(530)을 구할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the strain rate of the working scaffold 110 in the accident risk reference value prediction model
Figure 112020131462418-pat00023
,
Figure 112020131462418-pat00024
An input value 510 consisting of a physical quantity and a physical quantity of the work scaffold 110 may be input to the accident risk reference value prediction model 520, and the predicted value 530 of the accident risk reference value K may be obtained as an output value.

사고위험도 기준값 예측 모델(430)의 생성 및 활용은 주처리 서버(도 1의 220)에서 수행될 수 있다. 다양한 경우에 대한 작업 발판(110)의 균열정보는 지속적으로 수집될 수 있으므로, 사고위험도 기준값 예측 모델은 지속적으로 갱신될 수 있다. 그 결과, 사고위험 기준값 K은 실시간으로 재조정될 수도 있다.The generation and utilization of the accident risk reference value prediction model 430 may be performed in the main processing server (220 in FIG. 1 ). Since the crack information of the working scaffold 110 for various cases can be continuously collected, the accident risk reference value prediction model can be continuously updated. As a result, the accident risk reference value K may be readjusted in real time.

도 14를 참조하면, 초기의 사고위험 기준값 K1은 기계학습으로 K2로 조정될 수 있다.Referring to FIG. 14 , the initial accident risk reference value K 1 may be adjusted to K 2 by machine learning.

예시적으로, 사고위험도 α가 작업 발판(110) 전 영역에서의 응력을 대표하는 대표값의 함수로 이해될 수 있다. 이 경우, 작업 발판(110)에 미세한 균열이 발생하여 순간적으로 응력이 해소되어 사고위험도 α가 급감 하였을지라도 균열이 확산 정도에 따라서 사고위험도 α는 다시 변동된다. 균열후 소정 시간 경과후 응력이 안정적으로 유지되면, 사고위험도 α는 일정하게 유지되며, 작업 발판(110)에 발생된 균일은 더 이상 확산되지 않고 있다고 볼 수 있다. 그러나, 보수적으로 사고위험 기준값 K1가 설정되면, 사고위험도 α가 사고위험 기준값 K1보다 작아지게 되면, 그 결과 사고위험이 있다고 판정될 수 있다. 그런데, 서버(200)가 관리하는 작업 발판 조립체(100)의 작업 발판(110)들에 대한 균열 상태 점검 결과 이러한 경우라도 사고위험이 낮다고 판단될 수 있는바, 작업 발판(110)의 균열정보를 보충함으로써 사고위험도 기준값 예측 모델을 지속적으로 갱신한다. 갱신된 사고위험도 기준값 예측 모델에서는 완화된 사고위험 기준값 K2를 출력할 수 있으며, 그 결과, 사고위험도 α가 사고위험 기준값 K1보다 작더라도 사고위험 기준값 K2보다 크게 되어, 해당 작업 발판(110)은 사고 위험이 낮다고 판단될 수 있으며, 이 결과 경보 통지를 중지할 수도 있을 것이다.Illustratively, the accident risk α may be understood as a function of a representative value representing the stress in the entire area of the work scaffold 110 . In this case, even if a minute crack is generated in the working scaffold 110 and the stress is instantly relieved, and the accident risk α is sharply decreased, the accident risk α is changed again according to the degree of crack spread. If the stress is maintained stably after a predetermined time has elapsed after cracking, the accident risk α is maintained constant, and it can be seen that the uniformity generated in the working scaffold 110 is no longer spread. However, if the accident risk reference value K 1 is conservatively set, when the accident risk α becomes smaller than the accident risk reference value K 1 , it can be determined that there is an accident risk as a result. However, as a result of checking the crack state of the working scaffolds 110 of the working scaffold assembly 100 managed by the server 200, even in this case, it can be determined that the risk of an accident is low, so the crack information of the working scaffold 110 is By supplementing, the accident risk standard value prediction model is continuously updated. In the updated accident risk standard value prediction model, the relaxed accident risk reference value K 2 can be output. As a result, even if the accident risk α is smaller than the accident risk reference value K 1, it becomes larger than the accident risk reference value K 2 , and the corresponding work scaffold (110) ) may be judged to have a low risk of an accident, and as a result, the alarm notification may be stopped.

도 15는 일 실시예에 따른 현장 전자 장치(230)(가령, 모니터링 장치)에서 모니터링되는 화면의 일 예를 도시한다. 도 15를 참조하면, 현장 전자 장치(230)는 작업 발판 조립체(100) 전체에 대한 모형도와 함께, 균열이 의심되는 작업 발판(예시적으로 A38)의 모형도를 표시하고, 해당 작업 발판(A38)에 대한 응력분포도 및 사고위험도 그래프를 표시함으로써, 관리자로 하여금 직관적으로 작업 발판에 대한 상태를 파악하도록 할 수 있다. 또한, 다수개의 작업 발판(110) 각각에 대한 응력해석결과를 종합하고 안전지수를 출력하여, 안전감시의 직관성을 배가시킬 수 있다.15 illustrates an example of a screen monitored by the on-site electronic device 230 (eg, a monitoring device) according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 15 , the field electronic device 230 displays a schematic diagram of a working scaffold (eg, A38) suspected of being cracked together with a schematic diagram of the entire working scaffold assembly 100, and the corresponding working scaffold (A38). By displaying the stress distribution diagram and accident risk graph for In addition, by synthesizing the stress analysis results for each of the plurality of work scaffolds 110 and outputting a safety index, it is possible to double the intuitiveness of safety monitoring.

일 실시예에서, 각각의 작업자가 자신의 위치 정보를 출력하는 전자 장치(예를 들어, 스마트폰, 작업복이나 작업헬멧에 설치되는 전용장치)를 휴대하고 있는바, 서버(200)는 작업자 개인의 위치 정보를 수집하고, 균열이 의심되는 작업 발판(A38) 또는 이에 인접한 작업 발판에 위치하는 작업자에게 직접적으로 휴대하고 있는 전자 장치를 통하여 사고 위험 경고를 줄 수도 있을 것이다. In one embodiment, each worker carries an electronic device that outputs his/her location information (eg, a smart phone, a dedicated device installed in work clothes or a work helmet), and the server 200 is the It may also be possible to collect location information and give an accident hazard warning through an electronic device carried directly to the working scaffold A38 suspected of cracking or to a working scaffold adjacent thereto.

일 실시예에서, 작업 발판(110)에는 균열등의 사고 위험이 있다고 판정될 때 경고를 발행할 수 있는 스피커나 경고등이 구비되어 있을 수 있다. 이러한 경우라면, 서버(200)는 해당 작업 발판(110)에 균열이 의심되는 경우 스피커나 경고등을 통해 경고를 발행할 수 있을 것이다.In one embodiment, the work scaffold 110 may be provided with a speaker or warning light that can issue a warning when it is determined that there is an accident risk such as cracks. In this case, the server 200 may issue a warning through a speaker or a warning light when a crack is suspected in the corresponding work scaffold 110 .

일 실시예에서, 작업 발판(110) 각각에 할당된 식별정보 또는 고유한 통신값을 이용함으로써, 3차원의 작업 발판 조립체(100)의 시각화도 자동적으로 작성되도록 할 수도 있다. 이와 같이 작업 발판(110)의 현장설치가 끝나면 자동으로 3차원 도면데이터를 모니터에 출력하기 때문에 모니터링 시스템 구축을 위한 별도의 작업공정이 필요 없으며, 영세한 공사현장에서부터 초대형 현장까지 시스템을 즉시 가동할 수 있다.In one embodiment, by using the identification information or unique communication value assigned to each of the working scaffold 110, the visualization of the three-dimensional working scaffold assembly 100 may also be created automatically. As described above, when the on-site installation of the work scaffold 110 is completed, the 3D drawing data is automatically output to the monitor, so there is no need for a separate work process for establishing the monitoring system. can

전술한 본 발명인 작업 발판의 응력 검출 방법 및 이를 이용한 작업 발판 안전 관리 시스템은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described method for detecting the stress of the working scaffold of the present invention and the working scaffold safety management system using the same have been described with reference to the embodiment shown in the drawings to help understanding, but this is only an example, and those of ordinary skill in the art It will be understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

100: 작업 발판 조립체 110: 작업 발판
111: 판재 112: 장착홈
113: 결합부 119: 프레임
150: 회로부 151, 152: 스트레인 게이지
153: A/D 변환기 154: 작업 발판 통신부
155: 제어기 156: 배터리
157, 158: 배선 170: 조립체 통신부
200: 서버 210: 웹서버
220: 주처리 서버 230: 현장 전자 장치
100: working scaffold assembly 110: working scaffold
111: plate 112: mounting groove
113: coupling portion 119: frame
150: circuit part 151, 152: strain gauge
153: A/D converter 154: work platform communication unit
155: controller 156: battery
157, 158: wiring 170: assembly communication unit
200: server 210: web server
220: main processing server 230: field electronics

Claims (15)

작업 발판의 응력 검출 방법에 있어서,
작업 발판의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되는 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지만을 이용하여 상기 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 각각 획득하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 변형률 정보만으로 상기 작업 발판의 복수 개소에서의 응력 정보를 획득하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 및 제2 변형률 정보는 각각 상기 작업 발판의 제1 및 제2 위치에서의 3축 방향의 변형률인 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
In the method for detecting the stress of a working scaffold,
acquiring first and second strain information at the first and second positions using only first and second triaxial strain gauges disposed at different first and second positions of the working scaffold, respectively; and
Including; acquiring stress information at a plurality of places of the working scaffold only with the first and second strain information;
The first and second strain information is a stress detection method of a working scaffold, characterized in that the strain in the triaxial direction at the first and second positions of the working scaffold, respectively.
제1 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 응력 정보는 상기 작업 발판 전역에 걸친 응력 분포에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
According to claim 1,
Stress detection method of a working scaffold, characterized in that the stress information at a plurality of locations of the working scaffold is information about a stress distribution across the working scaffold.
제1 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 응력 정보는 시계열적으로 획득하며,
상기 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보에 기초하여 상기 작업 발판의 균열을 예측하는 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
According to claim 1,
Stress information at a plurality of places of the working scaffold is obtained in time series,
The stress detection method of the working scaffold, characterized in that the crack of the working scaffold is predicted based on the time-series stress information at the plurality of locations.
제3 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 상기 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초하여 상기 작업 발판의 사고위험도 α를 산출하는 단계와;
상기 사고위험도 α에 기초하여 사고위험 유무를 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
4. The method of claim 3,
calculating the accident risk α of the working scaffold based on the correlation between time-series stress information at a plurality of locations of the working scaffold and cracks in the working scaffold;
Determining the presence or absence of an accident risk based on the accident risk degree α; Stress detection method of the work scaffold further comprising a.
제4 항에 있어서,
상기 사고위험도 α는 상기 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지에서 획득된 제1 및 제2 위치에서의 상기 제1 및 제2 변형률로부터 환산된 물리량이며, 상기 사고위험도 α이 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K보다 작으면 사고위험이 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
5. The method of claim 4,
The accident risk α is a physical quantity converted from the first and second strain rates at the first and second positions obtained from the first and second three-axis strain gauges, and the accident risk α is at a plurality of locations of the work scaffold. Stress detection method of a working scaffold, characterized in that it is determined that there is an accident risk if it is less than the accident risk reference value K based on the correlation between the time-series stress information of and the crack of the working scaffold.
제5 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 상기 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K를 기계학습을 통하여 피드백하여 보정하는 것을 특징으로 하는 작업 발판의 응력 검출 방법.
6. The method of claim 5,
Stress detection method of a working scaffold, characterized in that the feedback and correction of the accident risk reference value K based on the correlation between time-series stress information at a plurality of places of the working scaffold and the cracks of the working scaffold through machine learning.
복수의 작업 발판들이 조립된 작업 발판 조립체; 및
상기 작업 발판 조립체에 대한 안전 관리를 수행하는 서버;를 포함하며,
상기 복수의 작업 발판들의 각각의 작업 발판은 평판 형상의 판재와, 상기 판재의 서로 다른 제1 및 제2 위치에 배치되어 상기 판재의 제1 및 제2 위치에서의 제1 및 제2 변형률 정보를 시계열적으로 획득하는 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지와, 획득된 제1 및 제2 변형률 정보를 외부로 전송하는 작업 발판 통신부, 및 상기 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지와 상기 작업 발판 통신부를 제어하는 작업 발판 제어부를 포함하며,
상기 각각의 작업 발판에 마련되는 스트레인 게이지는 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지뿐이며,
상기 제1 및 제2 변형률 정보는 상기 판재의 제1 및 제2 위치에서의 3축 방향의 변형률이며,
상기 서버는 상기 복수의 작업 발판들의 각각에 대하여 상기 제1 및 제2 변형률 정보에만 기초하여 상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보를 획득하고, 상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보에 기초하여 상기 작업 발판의 균열을 예측하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
a working scaffold assembly in which a plurality of working scaffolds are assembled; and
It includes; a server that performs safety management for the working scaffold assembly.
Each of the working scaffolds of the plurality of working scaffolds is a plate-shaped plate and is disposed at first and second different positions of the plate to obtain first and second strain information at the first and second positions of the plate. First and second triaxial strain gauges acquired in time series, a working scaffold communication unit for transmitting the obtained first and second strain information to the outside, and the first and second triaxial strain gauges and the working scaffold communication unit It includes a working scaffold control unit for controlling the
The strain gauges provided on each of the working scaffolds are only the first and second three-axis strain gauges,
The first and second strain information is strain in the triaxial direction at the first and second positions of the plate material,
The server acquires time-series stress information at a plurality of places of the work scaffold based on only the first and second strain information for each of the plurality of work scaffolds, and time-series stress at a plurality of places of the work scaffold Working scaffold safety management system, characterized in that predicting the crack of the working scaffold based on the information.
제7 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보는 상기 작업 발판 전역에 걸친 응력 분포에 대한 시계열적 정보인 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
8. The method of claim 7,
The work scaffold safety management system, characterized in that the time-series stress information at a plurality of places of the work scaffold is time-series information on the stress distribution across the work scaffold.
제7 항에 있어서,
상기 서버는, 상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 상기 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초하여 상기 작업 발판의 사고위험도를 산출하고, 상기 사고위험도에 기초하여 사고위험이 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
8. The method of claim 7,
The server calculates the accident risk of the working scaffold based on the correlation between time-series stress information at a plurality of places of the working scaffold and the crack of the working scaffold, and determines whether there is an accident risk based on the accident risk Working scaffold safety management system, characterized in that.
제9 항에 있어서,
상기 서버는, 상기 제1 및 제2 3축 스트레인 게이지에서 획득된 제1 및 제2 위치에서의 상기 제1 및 제2 변형률로부터 환산된 사고위험도 α이 상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 상기 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K보다 작으면 사고위험이 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
10. The method of claim 9,
In the server, the accident risk α converted from the first and second strains at the first and second positions obtained from the first and second triaxial strain gauges is the time-series stress at a plurality of places of the work scaffold. Work scaffold safety management system, characterized in that it is determined that there is an accident risk if it is less than the accident risk reference value K based on the correlation between the information and the crack of the working scaffold.
제10 항에 있어서,
상기 작업 발판의 복수 개소에서의 시계열적 응력 정보와 상기 작업 발판의 균열의 상관 관계에 기초한 사고위험 기준값 K를 기계학습을 통하여 피드백하여 보정하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
A work scaffold safety management system, characterized in that it is corrected by feeding back an accident risk reference value K based on the correlation between time-series stress information at a plurality of places of the working scaffold and cracks in the working scaffold through machine learning.
제9 항에 있어서,
상기 서버는, 상기 복수의 작업 발판들 중 적어도 어느 하나의 작업 발판에 사고위험이 있다고 판정되면, 관제 센터 또는 상기 작업 발판 조립체가 설치된 현장에 경보를 출력하는 현장 전자 장치에 사고 위험 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
10. The method of claim 9,
When it is determined that there is an accident risk in at least one of the plurality of work scaffolds, the server transmits accident risk information to a field electronic device that outputs an alarm to a control center or a site where the work scaffold assembly is installed. Work scaffold safety management system, characterized in that.
제9 항에 있어서,
상기 서버는, 상기 복수의 작업 발판들 중 적어도 어느 하나의 작업 발판에 사고위험이 있다고 판정되면, 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판에 위치한 작업자의 모바일 장치에 사고위험 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
10. The method of claim 9,
The server, when it is determined that there is an accident risk in at least one of the plurality of work scaffolds, transmits accident risk information to the mobile device of the worker located in the work scaffold determined to have an accident risk Work scaffold safety management system.
제9 항에 있어서,
상기 작업 발판 조립체의 사고위험을 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
10. The method of claim 9,
Working scaffold safety management system, characterized in that it further comprises a monitoring device for monitoring the accident risk of the working scaffold assembly.
제14 항에 있어서,
상기 모니터링 장치는 상기 복수의 작업 발판들 각각의 사고위험도 그래프, 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판의 모형도, 및 사고위험이 있다고 판정된 작업 발판이 표시된 작업 발판 조립체의 전체 모형도 중 적어도 어느 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 작업 발판 안전 관리 시스템.
15. The method of claim 14,
The monitoring device is at least one of an accident risk graph of each of the plurality of working scaffolds, a model diagram of a working scaffold determined to have an accident risk, and an overall model diagram of a working scaffold assembly in which the working scaffold determined to have an accident risk is displayed Work scaffold safety management system, characterized in that to display.
KR1020200168299A 2020-12-04 2020-12-04 Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same KR102287889B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2020/017654 WO2022119020A1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Stress detection method for work scaffold and work scaffold safety management system using same
KR1020200168299A KR102287889B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168299A KR102287889B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102287889B1 true KR102287889B1 (en) 2021-08-10

Family

ID=77316086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200168299A KR102287889B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102287889B1 (en)
WO (1) WO2022119020A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023009890A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Tensar International Corporation Systems and methods for sensor enabled monitoring of working platforms

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325092U (en) * 1989-07-21 1991-03-14
JPH1181658A (en) 1997-09-02 1999-03-26 Tokyu Constr Co Ltd Overload warning device of support structure
KR20100048675A (en) 2008-10-31 2010-05-11 현대건설주식회사 Measuring method and apparatus of bridge displacement by measure of strain
JP2014163866A (en) 2013-02-27 2014-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Diagnostic device and diagnostic method for nonlinear response
JP2016130637A (en) 2015-01-13 2016-07-21 日本電信電話株式会社 Crack detection method
CN106821389A (en) * 2017-01-20 2017-06-13 合肥工业大学 A kind of gait foot force distribution measurement method
KR20200128217A (en) * 2019-04-17 2020-11-12 김시보경 Multi safety scaffolding system based on iot

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3025092U (en) * 1995-11-22 1996-06-07 雅嵩 茂貫 Load distribution measuring device on both feet
KR20100104140A (en) * 2009-03-16 2010-09-29 김기수 Safety apparatus and safety foothold for architectural scaffolding having the same
JP3152938U (en) * 2009-05-25 2009-08-20 澤田 昌三 Simple measuring device for plantar pressure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325092U (en) * 1989-07-21 1991-03-14
JPH1181658A (en) 1997-09-02 1999-03-26 Tokyu Constr Co Ltd Overload warning device of support structure
KR20100048675A (en) 2008-10-31 2010-05-11 현대건설주식회사 Measuring method and apparatus of bridge displacement by measure of strain
JP2014163866A (en) 2013-02-27 2014-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Diagnostic device and diagnostic method for nonlinear response
JP2016130637A (en) 2015-01-13 2016-07-21 日本電信電話株式会社 Crack detection method
CN106821389A (en) * 2017-01-20 2017-06-13 合肥工业大学 A kind of gait foot force distribution measurement method
KR20200128217A (en) * 2019-04-17 2020-11-12 김시보경 Multi safety scaffolding system based on iot

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022119020A1 (en) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4495672B2 (en) Structure monitoring system
JP6995792B2 (en) Building health assessment system
KR101028363B1 (en) System for sensing indication collapse of structure using strain
CN112185072B (en) Deep foundation pit automatic monitoring method, device, equipment and medium based on Internet of things
CN106404319A (en) Remote automatic real-time bridge monitoring system and method based on MEMS technology
CN110132352B (en) Monitoring device based on artificial intelligence and multisensor
CN114485570B (en) Intelligent monitoring, measuring and early warning system and method for tunnel construction safety
KR102287889B1 (en) Method of predicting crack in scaffold and scaffold safety management system using the same
GB2601937A (en) Method and system for managing a crane and/or construction site
CN111397784B (en) Online monitoring system and method for mooring force of floating mooring columns of high-lift lock
KR101353387B1 (en) Communication tower-structure status monitoring system using displacement sensor
KR20100012359A (en) Device and method for alarming danger of the temporary structure
RU2584756C1 (en) System for monitoring railway infrastructure
JP3777453B2 (en) Structure monitoring system
KR20210062963A (en) Construction safety monitoring system and a method for controlling the same
KR20170117644A (en) Safety System For Construction
CN115049798A (en) Metal roof health monitoring system and method based on BIM
KR101873578B1 (en) Measuring Apparatus For Crane, And Operating Method Thereof
CN212642090U (en) Monitoring system of cantilever type externally hung protection frame
CN110642150A (en) Function extension of crawler crane safety monitoring management system
KR102186746B1 (en) Method for management and construction of structure using measuring device system
KR20070111876A (en) Wireless type real-time display and evaluation equipment of accumulative fatigue damage of the structures
CN219914450U (en) Climbing frame guide rail monitoring system and climbing frame
JP4537026B2 (en) Work environment monitoring system and work environment monitoring method
KR102396625B1 (en) Diagnostic system and method for tower crane

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant