KR102409198B1 - 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법 - Google Patents

스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 위한 방법은, 스마트 안전화가 초기 설정을 수행하는 단계; 초기 설정이 완료되면, 스마트 안전화가 기본 모드로 동작하되, 기본 모드는 스마트 안전화에 구비된 가속도 센서에 의해 측정된 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구현되는, 단계; 및 제1 측정 데이터가 제1 임계 값보다 크다고 판단되는 경우, 스마트 안전화는 스마트 안전화를 착용한 작업자의 쓰러짐을 알리는 제1 이벤트 정보를 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함한다.

Description

스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법{SAFETY MANAGEMENT SYSTEM USING SMART SAFETY BOOTS AND METHOD THEREFOR}
본 명세서는 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 본 명세서는 작업자의 쓰러짐, 위험구간 진입, 가스 및 화재 감지가 가능한 스마트 안전화를 이용하여 작업자의 안전 확보에 유리한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
　건설현장은 산업의 특성상 높은 철골 구조물의 위에서 작업하는 경우가 많이 존재하기 때문에, 작업자가 강풍 혹은 미끄럼에 의해 추락하는 일이 많이 발생하고 있는 실정이다.
건설 현장을　관리하는　관리자는 작업자의 현장 투입 전 신체검사에 대한 규정과　안전　수칙의 기준이 기업별로 상이하여 효율적이면서 신속한 작업자의 안전 관리를 수행하기 어려운 실정이다.
한편, 작업자의 신체 변화에 의한 사고는 예측 및 예방을 위한 대책 마련도 쉽지 않다. 그러므로, 현장　관리자가 사고 발행 위험 및 근로자들의 건강 상태를 사전에 인지하고 작업가능 여부를 신속히 판단하여 휴식, 작업배제 등의 의사결정을 내릴 수 있는 시스템이 요구된다.
종래 제안으로 '건설현장 작업자 안전장구 착용 유무 감시 시스템'에 관하여 언급하고 있는 대한민국 등록특허 10-1872314 호를 참고할 수 있다.
본 명세서의 목적은 작업자의 쓰러짐, 위험구간 진입, 가스 및 화재 감지가 가능한 스마트 안전화를 이용하여 작업자 상태 관리, 작업자의 동선 파악 및 작업 시간의 관리가 가능해짐에 따라 향상된 기능을 갖는 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 위한 방법은, 스마트 안전화가 초기 설정을 수행하는 단계; 초기 설정이 완료되면, 스마트 안전화가 기본 모드로 동작하되, 기본 모드는 스마트 안전화에 구비된 가속도 센서에 의해 측정된 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구현되는, 단계; 및 제1 측정 데이터가 제1 임계 값보다 크다고 판단되는 경우, 스마트 안전화는 스마트 안전화를 착용한 작업자의 쓰러짐을 알리는 제1 이벤트 정보를 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함한다.
또한, 스마트 안전화를 위해 제1 응용모드가 설정될 때, 스마트 안전화가 미리 설정된 하나 이상의 위험구간과 연관된 무선 비콘(beacon) 신호의 수신 여부를 판단하는 단계; 무선 비콘 신호가 수신된다고 판단될 때, 스마트 안전화는 스마트 안전화를 착용한 작업자가 상기 위험구간에 진입함을 알리는 제2 이벤트 정보를 상기 게이트웨이로 송신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 스마트 안전화를 위해 제2 응용모드가 설정될 때, 스마트 안전화가 유해 가스 감지를 위해 스마트 안전화에 구비된 가스 센서에 의해 측정된 제2 측정 데이터가 미리 설정된 제2 임계 값보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 및 제2 측정 데이터가 제2 임계 값보다 크다고 판단될 때, 스마트 안전화는 스마트 안전화를 착용한 작업자가 가스유출구간 혹은 화재구간에 진입함을 알리는 제3 이벤트 정보를 게이트웨이로 송신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 초기 설정은, 스마트 안전화에 구비된 배터리의 충전전압이 미리 설정된 기준 전압 값보다 높고, 스마트 안전화에 구비된 압력센서를 통해 측정된 작업자에 의해 가해지는 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 크고, 그리고 스마트 안전화에 구비된 가속도 센서를 통해 측정된 값이 미리 설정된 기준 움직임 값보다 큰 경우에만 완료되도록 구현된다.
또한, 초기 설정이 완료되지 못할 때, 스마트 안전화는 저전력 구동을 위한 슬립(sleep) 모드로 동작하도록 구현된다.
한편, 본 명세서의 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템은, 하나 이상의 스마트 안전화; 하나 이상의 스마트 안전화와 연동되어 하나 이상의 스마트 안전화에 상응하는 식별 정보 및 이벤트 정보를 수신하는 게이트웨이; 및 식별 정보 및 이벤트 정보를 기반으로 작업장 내 하나 이상의 작업자에 대한 모니터링을 수행하는 통합 모니터링 장치를 포함하되, 하나 이상의 스마트 안전화는 미리 설정된 하나 이상의 동작 모드에 따라 동작하도록 구현된다.
또한, 하나 이상의 동작 모드는, 상응하는 스마트 안전화에 구비된 가속도 센서에 의해 측정된 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부를 판단하는 기본 모드를 포함한다.
또한, 하나 이상의 동작 모드는 기본 모드와 병렬적으로 수행되는 제1 응용모드를 더 포함하되, 그리고 제1 응용모드는 상응하는 스마트 안전화에 구비된 무선통신모듈에 의해 무선 비콘 신호가 수신되는지 여부를 판단하도록 구현된다.
또한, 하나 이상의 동작 모드는, 기본 모드와 병렬적으로 수행되는 제2 응용모드를 더 포함하되, 제1 응용모드는 상응하는 스마트 안전화에 구비된 가스 센서에 의해 측정된 제2 측정 데이터가 미리 설정된 제2 임계 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구현된다.
또한, 하나 이상의 무선 충전부가 구비되고, 하나 이상의 스마트 안전화에 대한 무선충전을 수행하는 스마트 신발장을 더 포함하고, 그리고 하나 이상의 스마트 안전화가 하나 이상의 무선 충전부에 놓일 때, 하나 이상의 스마트 안전화는 충전모드로 전환되도록 구현된다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 작업자의 쓰러짐, 위험구간 진입, 가스 및 화재 감지가 가능한 스마트 안전화를 이용하여 작업자의 안전 확보에 유리한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법이 제공된다.
도 1은 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 일 실시 예에 따른 센서모듈의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 동작 모드에 따른 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 기본모드에 따른 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 일 실시 예에 따른 스마트 신발장에 놓인 스마트 안전화가 충전 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 일 실시 예에 따른 스마트 신발장에 놓인 스마트 안전화가 충전 모드에서 수행하는 동작에 관한 순서도이다.
도 9는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 작업지시서 정보의 갱신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 일 실시 예에 따른 통합 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 명세서의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화의 구조를 보여주는 도면이다.
본 명세서에서 언급되는 스마트 안전화는 기존의 안전모 또는 조끼에 비하여 작업자에 밀착되는 도구임은 이해될 것이다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)를 참조하면, 스마트 안전화(10)의 외관이 도시된다.
본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화(10)는 하부에 음각으로 센서노드(11) 및 배터리(12)가 안착하는 공간이 확보되며, 센서노드(11)의 상부에 깔창이 놓이는 구조로 설계될 수 있다.
또한, LED 모듈(13)은 배터리(12)와 연결되어 특정 신호에 따른 빛을 방출하도록 구현될 수 있다. 참고로, 후술되는 센서노드(11)에 포함된 다수의 센서를 위한 흡입구는 스틸 메쉬 구조로 방수 처리될 수 있다.
한편, 도 1의 스마트 안전화의 구조는 일 실시 예일 뿐이며, 본 명세서가 도 1의 스마트 안전화의 구조에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다. 예를 들어, 스마트 안전화는 LED 모듈과 배터리 일체로 구현된 클립형 또는 밴드형 센서노드가 부착되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스마트 안전화(20)는 센서 모듈(21), 배터리(22), LED 모듈(23), 무선통신 모듈(24), 제어모듈(25) 및 모터(26)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 2의 센서 모듈(21), 무선통신 모듈(24), 제어모듈(25) 및 모터(26)는 도 1의 센서노드(11)에 상응하는 구성으로 이해될 수 있다.
또한, 도 2의 배터리(22)는 도 1의 배터리(12)와 상응하고, 도 2의 LED 모듈(23)은 도 1의 LED 모듈(13)과 상응할 수 있다.
예를 들어, 센서 모듈(21)은 작업자의 안전 확보를 위해 요구되는 정보를 수집하기 위한 다수의 센서를 포함하는 구성이며, 본 명세서에서, 후술되는 복수의 센서(예로, 도 3의 311~315)에 의해 측정된 복수의 측정 값은 측정 데이터로 언급될 수 있다. 센서 모듈(21)에 관하여는 후술되는 도 3을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
예를 들어, 배터리(22)는 스마트 안전화(20) 전체 동작의 구동에 필요한 전력을 제공하는 구성이며, 후술되는 스마트 신발장에서 충전된 후 사용될 수 있다.
예를 들어, LED 모듈(23)은 작업자가 이동 중임을 표시하는 제1 불빛, 작업자에게 위험을 경고하기 위한 제2 불빛, 스마트 신발장에서 충전 중임을 표시하는 제3 불빛을 표시하도록 구현될 수 있다.
예를 들어, 무선통신 모듈(24)은 스마트 안전화(20)가 후술되는 연동장비들과 무선통신을 수행하기 위한 구성으로, 무선 통신의 구현에 있어서 별도의 제한이 없음은 이해될 것이다.
일 예로, 무선통신 모듈(24)은 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 쓰레드(thread), 와이파이(WiFi) 및 LoRa　(Long Range) 통신 프로토콜 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다.
예를 들어, 무선통신 모듈(24)은 제어 모듈(25)의 제어에 따라 이벤트 정보를 게이트웨이(예로, 도 4의 420)로 전송하기 위하여 비활성화 상태에서 활성화 상태로 전환할 수 있다.
한편, 이벤트 정보의 송신 이후, 무선통신 모듈(24)은 제어 모듈(25)의 제어에 따라 혹은 자체적으로 저전력 동작의 구현을 위하여 활성화 상태에서 다시 비활성화 상태로 전환할 수 있다.
예를 들어, 제어 모듈(25)은 스마트 안전화(20)의 전반적인 동작을 관리할 수 있다. 일 예로, 제어 모듈(25)은 마이크로컨트롤러 유닛(Micro-Controller Unit) 또는 저전력 CPU 등으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 제어 모듈(25)은 센서 모듈(21)로부터 수신된 측정 데이터를 수신하도록 구현될 수 있다. 또한, 제어 모듈(25)은 수신된 측정 데이터와 미리 설정된 임계 값을 비교하는 비교 동작 또는 무선 비콘의 수신 확인 동작을 수행할 수 있다.
즉, 또한, 제어 모듈(25)은 측정 데이터와 임계 값의 비교 동작 또는 무선 비콘의 수신 확인 동작을 통해 이벤트 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어 모듈(25)은 무선통신 모듈(24)이 이벤트 정보를 게이트웨이(예로, 도 4의 420)로 전송되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 이벤트 정보는 무선통신 모듈(24)에 의해 브로드캐스팅 방식으로 송신될 수 있다.
예를 들어, 모터(26)는 소형 DC 모터로 구현될 수 있다. 일 예로, 모터(26)는 작업자가 위험구간에 진입하거나 화재 또는 유해가스가 유출된 구간에 진입할 때, 제어 모듈(25)의 제어에 따라 스마트 안전화(20)에 진동을 발생시켜 작업자의 주의를 환기시킬 수 있다.
도 3은 본 일 실시 예에 따른 센서모듈의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 3의 센서모듈(310)은 도 2의 센서모듈(21)에 상응하는 구성으로, 유해가스 센서(311), 화재 센서(312), 온도센서(313), 가속도 센서(314) 및 압력 센서(315)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 유해가스 센서(311)는 특정 농도 이상의 유해가스를 감지하기 위한 구성이며, 유해가스 센서(311)에 의해 측정된 측정 값은 미리 정해진 주기에 따라 제어 모듈(예로, 도 2의 25)로 전송될 수 있다.
여기서, 유해가스는 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소 및/또는 가연성 가스 등을 의미할 수 있다.
예를 들어, 화재 센서(312)는 특정 농도 이상의 화재 시 발생가스를 감지하기 위한 구성이며, 화재 센서(312)에 의해 측정된 측정 값은 미리 정해진 주기에 따라 제어 모듈(예로, 도 2의 25)로 전송될 수 있다.
예를 들어, 온도 센서(313)는 작업자의 주변 환경의 온도를 측정하기 위한 구성이며, 온도 센서(313)에 의해 측정된 측정 값은 미리 정해진 주기에 따라 제어 모듈(예로, 도 2의 25)로 전송될 수 있다.
예를 들어, 가속도 센서(314)는 3개의 축으로 구분하여 가속도를 측정하는 센서일 수 있다. 일 예로, 가속도 센서(314)에 의해 측정되는 측정 값은 미리 정해진 주기에 따라 제어 모듈(예로, 도 2의 25)로 전송될 수 있다.
구체적으로, 가속도 센서(314)에 의해 측정되는 측정 값은 제어 모듈(예로, 도 2의 25)에 의해 작업자의 움직임, 즉 작업자의 이동 방향 및 이동 속도에 대한 정보로 변환될 수 있다.
예를 들어, 압력 센서(315)는 작업자의 발 뒤꿈치를 통해 뒷굽에 가해지는 하중을 측정하기 위한 구성이며, 압력 센서(315)에 의해 측정된 측정 값은 미리 정해진 주기에 따라 제어 모듈(예로, 도 2의 25)로 전송될 수 있다.
한편, 압력 센서(315)는 작업자가　안전화를 신지 않은 상태이거나, 작업자가　안전화를 신고 있더라도 발 뒤꿈치가 지면을 디디지 않고 있는 경우라면, 무게 센서(41)에 의해 측정되는 측정 값은 '0'으로 측정되거나 '0'에 가깝게 측정된다.
여기서, 압력 센서(315)는 스트레인 게이지 등으로 매우 저비용, 저전력 센서로서 구비될 수 있다.
도 4는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템(400)은 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3), 게이트웨이(420), 경보장치(425), 통합 모니터링 장치(430) 및 스마트 신발장(440)을 포함할 수 있다.
도 4의 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)는 가속도 센서(314)의 동작과 연관된 기본 모드에서 동작할 수 있다.
예를 들어, 기본 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)는 저전력 구동을 위하여 센서 모듈(예로, 도 3의 310)의 일부(예로, 도 3의 314, 315)만 활성화시키고, 나머지(예로, 도 3의 311~313)와 무선통신모듈(24)은 비활성화시킬 수 있다.
또한, 본 일 실시 예에 따른 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)를 위한 동작 모드는 기본 모드뿐만 아니라 미리 설정된 위험구간과 연관된 무선 비콘(beacon) 신호의 수신 여부를 판단하는 제1 응용모드가 더 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1 응용모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)는 효율적인 전력 소모 관점에서 센서 모듈(예로, 도 3의 310)의 일부(예로, 도 3의 314, 315)와 무선통신모듈(24)만 활성화시키고 나머지(예로, 도 3의 311~313)는 비활성화시킬 수 있다.
또한, 본 일 실시 예에 따른 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)를 위한 동작 모드는 기본 모드 및 제1 응용모드뿐만 아니라 가스 및 화재에 따른 유해가스 농도를 감지하는 제2 응용모드가 더 구현될 수 있다.
예를 들어, 제2 응용모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)는 효율적인 전력 소모 관점에서 센서 모듈(예로, 도 3의 310)의 전부(예로, 도 3의 311~315)를 활성화시키고, 무선통신모듈(24)는 비활성화시킬 수 있다.
도 4의 게이트웨이(420)는 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)와 연동되며, 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)로부터 이벤트 정보 및 이벤트 정보가 생성된 스마트 안전화를 개별적으로 식별하기 위한 식별정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 게이트웨이(420)는 하나 이상의 스마트 안전화(410_1~410_3)마다 개별적으로 구비된 무선 통신 모듈(예로, 도 2의 24)을 기반으로 연결될 수 있다.
한편, 게이트웨이(420)는 별도의 경보 장치(미도시)와 연동되거나 경보 장치(미도시)와 일체형으로 제작되어 이벤트 정보 수신에 따른 경보 알람을 즉시 제공하도록 구현될 수 있다.
또한, 게이트웨이(420)는 스마트 신발장(440)과 연동될 수 있으며, 이에 관하여는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 4의 통합 모니터링 장치(430)는 게이트웨이(420)로부터 수신된 식별 정보 및 이벤트 정보를 기반으로 작업장 내 하나 이상의 작업자에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.
예를 들어, 통합 모니터링 장치(430)는 이벤트 정보에 따라 관리자에게 푸쉬 알람 등을 제공할 수 있다.
또한, 통합 모니터링 장치(430)는 미리 구비된 작업지시서 정보를 기반으로 작업장의 공사 진척도에 따른 작업자의 작업 내역 및 배분 업무에 관련된 정보를 관리하도록 구현될 수 있다.
도 5는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 간결하고 명확한 이해를 위하여, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3) 중에서 어느 하나의 스마트 안전화를 기준으로 이용한 안전관리 시스템의 동작 발명이 설명되나, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 초기 설정(S511 단계 내지 S515 단계)을 수행할 수 있다.
일 예로, 초기 설정은 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)가 스마트 신발장(예로, 도 4의 440)으로부터 반출된 이후(즉, 스마트 안전화의 충전 모드가 종료된 이후)부터 수행될 수 있다.
S511 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 배터리(예로, 도 2의 22)에 충천된 충전 전압이 미리 설정된 기준전압 값보다 높은지 여부를 판단할 수 있다.
만일 충전 전압이 기준전압 값보다 높지 않다고 판단되는 경우 S525 단계가 수행되며, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 저전력 소모을 위한 슬립(sleep) 모드에서 동작될 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 슬립 모드는 센서 모듈(예로, 도 3의 310)에 포함된 모든 센서와 무선통신모듈(24)을 비활성화시키는 모드로 이해될 수 있다.
만일 충전 전압이 기준전압보다 높다고 판단되는 경우 S513 단계가 수행된다.
S513 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 압력센서(예로, 도 3의 315)에 의해 측정된 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 큰 지 여부를 판단할 수 있다.
만일 측정된 하중이 기준압력 값보다 크지 않다고 판단되는 경우(예로, 작업자가 스마트 안전화를 미착용한 상태), S525 단계가 수행될 수 있다. 만일 측정된 하중이 기준압력 값보다 크다고 판단되는 경우 S515 단계가 수행된다.
S515 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 가속도 센서(예로, 도 3의 314)에 의해 측정된 값이 미리 설정된 기준 움직임 값보다 큰 지 여부를 판단할 수 있다.
만일 측정된 값이 기준 움직임 값보다 크지 않다고 판단되는 경우(예로, 작업자가 스마트 안전화를 착용한 상태로 움직이지 않는 상태), S525 단계가 수행될 수 있다. 만일 측정된 값이 기준 움직임 값보다 크다고 판단되는 경우 S515 단계가 수행된다.
전술한 초기 설정과 연관된 S511 단계, S513 단계 및 S515 단계는 구현 방식에 따라 특정 단계가 스킵(skip)되거나, 순서가 변경되어 수행될 수 있음은 이해될 것이다.
S520 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 초기 설정을 완료한 후 가속도 센서(예로, 도 3의 314)에 의해 측정된 제1 측정 데이터와 미리 설정된 제1 임계 값의 비교를 기반으로 스마트 안전화를 착용한 작업자의 쓰러짐을 여부를 판단하기 위한 기본 모드에서 동작할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)를 착용한 작업자의 쓰러짐이 판단될 때, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)에 상응하는 작업자의 쓰러짐을 알리기 위한 제1 이벤트 정보를 송신할 수 있다.
이 경우, 제1 이벤트 정보는 브로드캐스트 기법에 따라 송신될 수 있으며, 작업자 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)에 의해 수신될 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)의 기본 모드를 위해 설정된 제1 임계 값은 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)를 착용한 작업자에게 큰 충격이 가해지는지 여부를 판단하기 위해 미리 설정되는 값으로 이해될 수 있다.
다시 말해, 가속도 센서(예로, 도 3의 314)를 위해 미리 설정되는 2가지 임계 값 중에서 기준 움직임 값보다 제1 임계 값이 더 큰 값으로 설정될 수 있다.
한편, S520 단계의 기본 모드를 통해, 특정한 스마트 안전화(예로, 도 4의 410_1)을 착용한 작업자가 쓰러진 경우에 대한 모니터링이 가능해질 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 기본 모드에 관하여는 후술되는 도 6을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
S530 단계에서, 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)는 미리 설정된 하나 이상의 위험구간과 연관된 무선 비콘(beacon) 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.
여기서, S530 단계는 기본 모드와 병렬적으로 수행되는 제1 응용모드에서 동작하는 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)에 의해 수행되는 단계로 이해될 수 있다.
예를 들어, 미리 설정된 하나 이상의 위험구간에 설치된 하나 이상의 비콘(4)에 의해 생성되는 무선 비콘 신호가 미리 정해진 주기에 따라 송신(즉, 브로드캐스팅)될 수 있다.
일 예로, 제1 응용모드에 있는 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)를 착용한 작업자가 무선 비콘 신호가 수신되는 영역(즉, 위험구간)에 진입하는 경우, 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)는 활성화된 무선통신모듈(24)을 기반으로 무선 비콘 신호를 수신할 수 있다.
만일 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)에 무선 비콘 신호가 수신될 때, S550 단계가 수행되며, 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_2)는 S550 단계에서 무선 비콘 신호에 대한 응답으로 작업자가 특정한 위험구간에 있음을 알리기 위한 제2 이벤트 정보를 송신할 수 있다.
이 경우, 제2 이벤트 정보는 브로드캐스트 기법에 따라 송신될 수 있으며, 작업자 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)에 의해 수신될 수 있다.
한편, 제1 응용 모드와 연관된 미리 설정된 하나 이상의 위험구간은 통합 모니터링 장치(430)에 의해 관리되는 작업지시서 정보를 기반으로 일정 간격마다 정해질 수 있다.
S540 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1~410_3)는 가스 센서(예로, 도 3의 311, 312)에 의해 측정된 제2 측정 데이터와 미리 설정된 제2 임계 값을 기반으로 스마트 안전화를 착용한 작업자가 유해가스 유출지역 또는 화재발생 지역에 진입 여부를 판단할 수 있다.
여기서, S540 단계는 기본 모드와 병렬적으로 수행되는 제2 응용모드에서 동작하는 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_3)에 의해 수행되는 단계로 이해될 수 있다.
만일 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_3)를 착용한 작업자가 유해가스 유출지역 또는 화재발생 지역에 진입 시(즉, 제2 측정데이터가 제2 임계 값보다 큰 경우) S550 단계가 수행되며, 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_3)는 S550 단계에서 작업자의 유해가스 유출지역 또는 화재발생 지역에 진입을 알리기 위한 제3 이벤트 정보를 송신할 수 있다.
이 경우, 제3 이벤트 정보는 브로드캐스트 기법에 따라 송신될 수 있으며, 작업자 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)에 의해 수신될 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화는 하나 이상의 동작모드(즉, 기본모드, 제1 응용모드, 제2 응용모드)에서 동작할 수 있다.
예를 들어, 통합 모니터링 장치(430)에 의해 관리되는 작업지시서 정보에 따라 특정한 작업자에게 일반적인 작업이 할당될 때, 해당 작업자가 착용하는 스마트 안전화(예로, 도 4의 410_1)는 오직 기본 모드(또는 슬립 모드)만 활성화된 상태에서 동작할 수 있다.
다른 예로, 통합 모니터링 장치(430)에 의해 관리되는 작업지시서 정보에 따라 특정한 작업자에게 위험 구역 인근에서 수행되는 작업이 할당될 때, 해당 작업자가 착용하는 스마트 안전화(예로, 도 4의 410_1)는 기본 모드(또는 슬립 모드)와 제1 응용모드가 모두 활성화된 상태에서 동작할 수 있다.
또 다른 예로, 통합 모니터링 장치(430)에 의해 관리되는 작업지시서 정보에 따라 특정한 작업자에게 유해가스 발생 구역 인근에서 수행되는 작업이 할당될 때, 해당 작업자가 착용하는 스마트 안전화(예로, 도 4의 410_1)는 기본 모드(또는 슬립 모드)와 제2 응용모드가 모두 활성화된 상태에서 동작할 수 있다.
도 6은 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 기본모드에 따른 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기본 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)는 가속도 센서에 의해 측정되는 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.
만일 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 크지 않다고 판단되면, 기본 모드와 연관된 이벤트 정보의 별도의 송신 없이 앞선 도 5의 S530 단계가 수행될 수 있다.
만일 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 크다고 판단되면, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)를 착용한 작업자에게 큰 충격이 가해진 사고 상황이 발생한 것으로 판단될 수 있다.
이에 따라, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)는 제1 이벤트 정보를 작업자 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)로 송신할 수 있다.
이 경우, 제1 이벤트 정보에 대한 응답으로 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)는 미리 구비된 경광등과 같은 경보 장치를 통한 경보음을 제공할 수 있고, 통합 모니터링 서버(예로, 도 4의 430)으로 관리자에게 사고 상황을 알리기 위한 푸쉬 알람을 제공할 수 있다.
도 6에 도시되진 않으나, 더 정확한 사고 상황 감지를 위하여, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)는 S610 단계에서 가속도 센서에 의해 측정되는 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 크다고 판단된 경우, 압력 센서(315)에 의해 측정되는 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 작은지 여부를 더 판단하도록 구현될 수 있다.
만일 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 크고 압력 센서(315)에 의해 측정되는 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 작은 경우, 작업자에 큰 충격이 가해진 이후 작업자는 바닥에 쓰러진 상태일 가능성이 매우 높다.
이 경우, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)는 제1 이벤트 정보를 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)로 송신하도록 구현될 수 있다.
이와 달리, 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 크고 압력 센서(315)에 의해 측정되는 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 큰 경우, 작업자는 서 있는 상태이기 때문에 별도의 사고 상황이 아닌 조작 오류 또는 통신 과정에서 노이즈에 따른 오류 등의 가능성이 높다.
이 경우, 하나 이상의 스마트 안전화(예로. 도 4의 410_1)는 제1 이벤트 정보를 주변의 게이트웨이(예로, 도 4의 420)로 송신하지 않도록 구현될 수 있다.
도 7은 본 일 실시 예에 따른 스마트 신발장에 놓인 스마트 안전화가 충전 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 도 7의 스마트 신발장(740)은 앞선 도 4의 스마트 신발장(440)과 상응하는 구성일 수 있다.
예를 들어, 스마트 신발장(740)은 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)에 대한 무선충전이 가능한 하나 이상의 무선 충전부(WC#1~ WC#1)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 스마트 신발장(740)의 무선 충전부(WC#1~ WC#1)에 놓인 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)는 충전모드로 동작하면서 개별적으로 자신의 배터리(예로, 도 2의 20)를 충전할 수 있다.
예를 들어, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)는 작업자의 작업 과정에서 획득된 사용자 작업 정보(걸음 수, 동선 등)를 게이트웨이(720)를 거쳐 통합 서버 장치(730)로 전달할 수 있다.
또한, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)는 통합 서버 장치(730)에 의해 관리된(또는 갱신된) 작업 지시서 정보에 관한 내용을 기반으로 다음날 작업자 별로 허용되는 동작 모드(기본 모드, 제1 응용모드 및 제2 응용모드)를 갱신할 수 있다.
또한, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)는 작업자의 작업 과정에서 획득된 사용자 작업 정보(예로, 걸음 수, 동선 등)를 게이트웨이(720)를 거쳐 통합 서버 장치(730)로 전달할 수 있다.
또한, 사용자 작업 정보(걸음 수, 동선 등)가 게이트웨이(720)를 거쳐 통합 서버 장치(730)로 전달되면, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_5)는 자신의 메모리(미도시)를 초기화할 수 있다.
도 8은 본 일 실시 예에 따른 스마트 신발장에 놓인 스마트 안전화가 충전 모드에서 수행하는 동작에 관한 순서도이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, S810 단계에서, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)는 스마트 신발장(740) 주위의 게이트웨이(720)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)는 자신의 무선통신모듈(예로, 도 2의 24)을 이용하여 게이트웨이(예로, 도 7의 720)로부터 무선 신호가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다.
만일 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)의 무선통신모듈(예로, 도 2의 24)에 의해 게이트웨이(예로, 도 7의 720)로부터 무선 신호가 수신되지 않는 경우, 수순은 종료된다.
만일 만일 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)의 무선통신모듈(예로, 도 2의 24)에 의해 게이트웨이(예로, 도 7의 720)로부터 무선 신호가 수신될 때, 수순은 S820 단계로 진행된다.
S820 단계에서, 충전 모드에 있는 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)는 작업 당일 작업 과정에서 센서 모듈(예로, 도 2의 20)에 의해 수집된 사용자 작업 정보(예로, 걸음 수, 동선 등)를 게이트웨이(예로, 도 7의 720)로 송신할 수 있다.
명확하고 간결한 설명을 위하여, 도 8의 하나의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1)를 기준으로 설명되나, 도 8에서 전술된 충전모드에서 수행되는 동작은 복수의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1~ S1_5)에서 개별적으로 수행될 수 있음은 이해될 것이다.
도 9는 본 일 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 작업지시서 정보의 갱신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 도 9의 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_N, N은 2이상의 자연수)는 앞선 도 7의 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1~S1_5)와 상응할 수 있다.
도 9의 게이트웨이(920)는 앞선 도 7의 게이트웨이(720)와 상응하고, 도 9의 통합 모니터링 장치(930)는 앞선 도 7의 통합 모니터링 장치(730)와 상응할 수 있다.
S910 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_N)는 스마트 신발장(예로, 도 7의 740)의 무선 충전부(예로, 도 7의 WC#1~ WC#1)에 놓인 상태일 수 있다.
즉, 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_N)는 충전모드로 동작하면서 개별적으로 자신의 배터리(예로, 도 2의 20)를 충전할 수 있다.
S920 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(S1_1~S1_N)는 게이트웨이(예로, 도 7의 720)로부터 무선 신호가 수신된다고 판단될 때, 게이트웨이(예로, 도 7의 720)와 미리 정해진 통신 프로토콜(예로, 와이파이, 블루투스 등)에 따른 무선 통신 연결을 확립할 수 있다.
S930 단계에서, 하나 이상의 스마트 안전화(도 7의 도 S1_1~S1_N)는 확립된 무선 통신 연결을 통해 하나 이상의 스마트 안전화(도 7의 도 S1_1~S1_N)를 식별하기 위한 식별정보 및 작업 당일 작업 과정에서 센서 모듈(예로, 도 2의 20)에 의해 수집된 사용자 작업 정보(예로, 걸음 수, 동선 등)를 송신할 수 있다.
S940 단계에서, 게이트웨이(920)는 하나 이상의 스마트 안전화(도 7의 도 S1_1~S1_N)로부터 개별적으로 수신된 식별정보 및 사용자 작업정보를 기반으로 작업자 별 작업정보 셋(set)으로 생성할 수 있다.
또한, 게이트웨이(920)는 작업자 별 작업정보 셋(set)을 미리 정해진 타이밍에 통합 모니터링 장치(930)로 송신할 수 있다.
S950 단계에서, 통합 모니터링 장치(930)는 작업자 별 작업정보 셋(set)을 기반으로 미리 저장된 작업지시서 정보를 갱신할 수 있다. 또한, 통합 모니터링 장치(930)는 갱신된 작업지시서 정보를 미리 정해진 타이밍에 게이트웨이(920)로 송신할 수 있다.
예를 들어, 갱신된 작업지시서 정보에는 작업자 별로 다음날 작업 과정에 따라 분배된 과업에 따른 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1~ S1_N)에 허용된 동작 모드를 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
이어, 게이트웨이(920)는 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1~ S1_N)와 무선 통신 연결을 기반으로 하나 이상의 스마트 안전화(예로, 도 7의 S1_1~ S1_N)에 허용된 동작 모드를 지시하는 정보를 전달할 수 있다.
도 10은 본 일 실시 예에 따른 통합 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 도 10의 통합 모니터링 장치(1000)는 앞선 도 4의 통합 모니터링 장치(430)와 상응하는 구성으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 도 10의 통합 모니터링 장치(1000)는 버스(1010), 디스플레이(1020), 통신회로(1030), 데이터베이스(1040), 메모리(1050), I/O 인터페이스(1060) 및 프로세서(1070)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 통합 모니터링 장치(1000)는 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
일 예로, 버스(1010)는 구성요소들(예로, 1020 내지 1070)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 버스(1010)는 구성요소들(예로, 1020 내지 1070) 간의 통신(예를 들면, 제어 메시지 및/또는 데이터)을 위한 회로를 포함할 수 있다.
일 예로, 디스플레이(1020)는 각종 콘텐츠를 구성하는 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘 혹은 심볼 등을 표시할 수 있다. 디스플레이(1020)는 터치스크린을 포함할 수 있으며, 전자펜 혹은 사용자 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접 혹은 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.
예를 들면, 디스플레이(1020)는 액정디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic LED) 디스플레이 또는 마이크로 전자기기 시스템(micro-electromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(1020)는 통합 모니터링 장치(1000)에 포함되어 구현되거나, 통합 모니터링 장치(1000)와 별도로 구현되되, 통합 모니터링 장치(1000)에 기능적(operatively)으로 연결될 수 있다.
통신회로(1030)는 통합 모니터링 장치(1000)와 외부 장치들(예를 들면, 사용자 단말)과의 통신 채널을 수립할 수 있다. 통신회로(1030)는 입출력부로 언급될 수 있다. 예를 들면, 통신회로(1030)는 무선 통신 혹은 유선 통신을 통하여 네트워크(1080)에 액세스하여 외부장치들과 통신할 수 있다.
네트워크(1080)는 통신 네트워크(telecommunications network), 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷, 혹은 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 네트워크(580)에 액세스하기 무선 통신 프로토콜은, 예를 들면, LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), GSM(Global System for Mobile communications), 또는 5G 표준통신 프로토콜 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
데이터베이스(1040)는 메모리(1050) 상에 구현되거나 별도의 저장매체에 구현될 수 있다. 데이터베이스(1040)는 게이트웨이(예로, 도 4의 420, 도 7의 720)를 거쳐 송수신된 데이터의 내용, 내역 등을 모두(또는 선택적으로) 저장할 수 있다.
메모리(1050)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1050)는 통합 모니터링 장치(1000)에 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 혹은 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(1050)는 실행 시에, 프로세서(1070)가 본 명세서에서 설명되는 다양한 동작을 수행하도록 지시하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다. 일 예로, 상기 명령어는 어플리케이션 프로그램의 패키지 파일에 포함될 수 있다.
I/O 인터페이스(1060)는 사용자 혹은 다른 외부기기로부터 입력된 명령 혹은 데이터를 통합 모니터링 장치(1000)의 다른 구성요소에 전달할 수 있는 역할을 수행할 수 있다. I/O 인터페이스(1060)는 하드웨어 혹은 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 사용자 인터페이스(UI) 및 외부 다른 장치와의 통신을 위한 단자를 포괄하는 개념으로 사용될 수 있다.
프로세서(1070)는 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP) 혹은 커뮤니케이션 프로세서(CP) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(1070)는 버스(1010)를 통하여 메모리(1050), 디스플레이(1020) 및 통신회로(1030)와 전기적으로 연결되며, 동작 중에, 메모리(1050)에 저장된 명령어, 프로그램 혹은 소프트웨어에 따라 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 따라서, 상기 명령어, 어플리케이션 프로그램 혹은 소프트웨어의 실행은 프로세서(1070)의 동작으로 이해될 수 있다.
상기 프로세서(1070)의 동작들은 대표적인 예시로서, 본 발명의 기술사상은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 명세서에서 직간접적으로 기재된 통합 모니터링 장치(1000)의 동작은 해당 통합 모니터링 장치(1000)에 포함된 프로세서(1070)의 동작으로 이해될 수 있다.
아울러, 통합 모니터링 장치(1000)에서 수행되는 동작 중 적어도 일부는 서버-클라이언트 아키텍쳐, 클라우드 컴퓨팅 및/또는 병렬 컴퓨팅 등을 통하여 제3의 장치에 의하여 수행될 수 있음은 본 발명이 속한 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
400: 안전관리 시스템
410_1, 410_2, 410_3: 스마트 안전화
420: 게이트웨이
425: 경보장치
430: 모니터링 장치
440: 스마트 신발장

Claims (10)

  1. 미리 구비된 작업 지시서에 따라 작업자 별로 차등적으로 허용되는 하나 이상의 동작 모드를 갖는 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 위한 방법에 있어서,
    상기 스마트 안전화가 초기 설정을 수행하되,
    상기 스마트 안전화는,
    유해 가스 센서, 화재 센서, 온도 센서, 가속도 센서 및 압력 센서를 포함하는 센서 모듈;
    상기 게이트웨이와 연동을 위한 무선통신을 수행하는 무선통신 모듈; 및
    상기 센서 모듈과 상기 무선통신 모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 유해 가스 센서, 상기 화재 센서, 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 압력 센서 및 상기 무선통신 모듈이 상기 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 활성화되는, 단계;
    상기 초기 설정이 완료되면, 상기 스마트 안전화가 기본 모드로 동작하되,
    상기 기본 모드에서 상기 가속도 센서 및 상기 압력 센서는 활성화 상태에 있고 상기 무선통신 모듈은 비활성화 상태에 있도록 구현되고, 그리고
    상기 기본 모드에서 상기 가속도 센서에 의해 측정된 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부가 판단되는, 단계; 및
    상기 제1 측정 데이터가 상기 제1 임계 값보다 크다고 판단되는 경우, 상기 스마트 안전화는 상기 스마트 안전화를 착용한 작업자의 쓰러짐을 알리는 제1 이벤트 정보를 게이트웨이로 송신하되,
    상기 제1 이벤트 정보를 송신하기 위하여 상기 무선통신 모듈이 상기 비활성화 상태에서 상기 활성화 상태로 전환되도록 구현되는,
    단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스마트 안전화를 위해 제1 응용모드가 설정될 때, 상기 스마트 안전화가 미리 설정된 하나 이상의 위험구간과 연관된 무선 비콘(beacon) 신호의 수신 여부를 판단하되,
    상기 제1 응용모드는 상기 기본모드와 병렬적으로 동작하도록 구현되고, 그리고
    상기 제1 응용모드에서 상기 무선통신 모듈이 활성화 상태에 있도록 구현되는, 단계; 및
    상기 무선 비콘 신호가 상기 무선통신 모듈을 통해 수신된다고 판단될 때, 상기 스마트 안전화는 상기 스마트 안전화를 착용한 작업자가 상기 위험구간에 진입함을 알리는 제2 이벤트 정보를 상기 무선통신 모듈을 통해 상기 게이트웨이로 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스마트 안전화를 위해 제2 응용모드가 설정될 때, 상기 스마트 안전화가 유해 가스 감지를 위해 상기 스마트 안전화에 구비된 가스 센서에 의해 측정된 제2 측정 데이터가 미리 설정된 제2 임계 값보다 큰지 여부를 판단하되,
    상기 제2 응용모드는 상기 기본모드와 병렬적으로 동작하도록 구현되고, 그리고
    상기 제2 응용모드에서 상기 유해 가스 센서 및 상기 화재 센서가 활성화 상태에 있도록 구현되는, 단계; 및
    상기 제2 측정 데이터가 상기 제2 임계 값보다 크다고 판단될 때, 상기 스마트 안전화는 상기 스마트 안전화를 착용한 작업자가 가스유출구간 혹은 화재구간에 진입함을 알리는 제3 이벤트 정보를 상기 게이트웨이로 송신하되,
    상기 제3 이벤트 정보를 송신하기 위하여 상기 무선통신 모듈이 상기 비활성화 상태에서 상기 활성화 상태로 전환되도록 구현되는, 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 초기 설정은,
    상기 스마트 안전화에 구비된 배터리의 충전전압이 미리 설정된 기준 전압 값보다 높고,
    상기 스마트 안전화에 구비된 압력센서를 통해 측정된 상기 작업자에 의해 가해지는 하중이 미리 설정된 기준압력 값보다 크고, 그리고
    상기 스마트 안전화에 구비된 상기 가속도 센서를 통해 측정된 값이 미리 설정된 기준 움직임 값보다 큰 경우에만 완료되도록 구현되는, 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 초기 설정이 완료되지 못할 때, 상기 스마트 안전화는 저전력 구동을 위한 슬립(sleep) 모드로 동작하도록 구현되는 방법.
  6. 미리 구비된 작업 지시서에 따라 작업자 별로 차등적으로 허용되는 하나 이상의 동작 모드를 갖는 하나 이상의 스마트 안전화;
    상기 하나 이상의 스마트 안전화와 연동되어 상기 하나 이상의 스마트 안전화에 상응하는 식별 정보 및 이벤트 정보를 수신하는 게이트웨이; 및
    상기 식별 정보 및 이벤트 정보를 기반으로 작업장 내 하나 이상의 작업자에 대한 모니터링을 수행하는 통합 모니터링 장치를 포함하되,
    상기 하나 이상의 동작 모드는 상기 하나 이상의 스마트 안전화가 미리 설정된 초기 설정의 완료 시 진입하는 기본 모드, 상기 기본 모드와 병렬적으로 동작하도록 구현되는 제1 응용모드 그리고 상기 기본 모드와 병렬적으로 동작하도록 구현되는 제2 응용모드 중에서 적어도 하나를 포함하도록 구현되고,
    상기 하나 이상의 스마트 안전화는,
    유해 가스 센서, 화재 센서, 온도 센서, 가속도 센서 및 압력 센서를 포함하는 센서 모듈;
    상기 게이트웨이와 연동을 위한 무선통신을 수행하는 무선통신 모듈; 및
    상기 센서 모듈과 상기 무선통신 모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 유해 가스 센서, 상기 화재 센서, 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 압력 센서 및 상기 무선통신 모듈이 상기 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 활성화되는,
    스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작 모드가 기본 모드만을 포함할 때, 상기 제어모듈은 상기 가속도 센서 및 상기 압력 센서를 활성화 상태에 있고 상기 무선통신 모듈을 비활성화 상태에 있도록 제어하고,
    상기 제어모듈은상기 가속도 센서에 의해 측정된 제1 측정 데이터가 미리 설정된 제1 임계 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구현되고, 그리고
    상기 제1 측정 데이터가 상기 제1 임계 값보다 크다고 판단될 때, 상기 제어모듈은 상기 무선통신 모듈을 상기 비활성화 상태에서 상기 활성화 상태로 전환하여 상응하는 작업자의 쓰러짐을 알리기 위한 제1 이벤트 정보를 송신하도록 구현되는,
    스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작 모드가 상기 기본 모드 및 상기 제1 응용모드를 포함할 때, 상기 제어모듈은 상기 가속도 센서, 상기 압력 센서 및 상기 무선통신 모듈을 활성화 상태에 있도록 제어하고,
    상기 제어모듈은 상기 무선통신 모듈에 의해 무선 비콘 신호가 수신되는지 여부를 판단하도록 구현되고, 그리고
    상기 무선 비콘 신호가 수신된다고 판단될 때, 상기 제어모듈은 상기 무선통신 모듈을 통해 상응하는 작업자가 위험 구간으로 진입함을 알리기 위한 제2 이벤트 정보를 송신하도록 구현되는,
    스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작 모드가 상기 기본 모드 및 상기 제2 응용모드를 포함할 때, 상기 제어모듈은 상기 센서 모듈에 포함된 상기 유해 가스 센서, 상기 화재 센서, 상기 가속도 센서 및 상기 압력 센서를 활성화 상태에 있고 상기 무선통신 모듈을 비활성화 상태에 있도록 제어하고,
    상기 제어모듈은 상기 가스 센서에 의해 측정된 제2 측정 데이터가 미리 설정된 제2 임계 값보다 큰지 여부를 판단하도록 구현되고, 그리고
    상기 제2 측정 데이터가 상기 제2 임계 값보다 크다고 판단될 때, 상기 제어모듈은 상기 무선통신 모듈을 상기 비활성화 상태에서 상기 활성화 상태로 전환시켜 상응하는 작업자가 유해가스 유출지역으로 진입함을 알리기 위한 제3 이벤트 정보를 송신하도록 구현되는,
    스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템.
  10. 제6 항에 있어서,
    하나 이상의 무선 충전부가 구비되고, 상기 하나 이상의 스마트 안전화에 대한 무선충전을 수행하는 스마트 신발장을 더 포함하고, 그리고
    상기 하나 이상의 스마트 안전화가 상기 하나 이상의 무선 충전부에 놓일 때, 상기 하나 이상의 스마트 안전화는 충전모드로 전환되도록 구현되는, 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템.
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