KR102421983B1 - 3d 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

3d 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작업 현장을 가상 공간 내의 3차원 모델로 구현하고 작업자의 실시간 위치를 표시할 수 있는 아이콘을 작업자 단말을 통해 직접 등록 가능하도록 제공하며, 작업 진행 현황, 작업자 위치는 물론 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 각종 센싱 정보를 바탕으로, 관리자로 하여금 작업 현장의 전체 작업현황을 실시간으로 한눈에 모니터링할 수 있도록 하는 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING WORKER SAFETY MANAGEMENT BASED ON 3D POSITION}
본 발명은 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 작업 현장을 가상 공간 내의 3차원 모델로 구현하고 작업자의 실시간 위치를 표시할 수 있는 아이콘을 작업자 단말을 통해 직접 등록 가능하도록 제공하며, 작업 진행 현황, 작업자 위치는 물론 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 각종 센싱 정보를 바탕으로, 관리자로 하여금 작업 현장의 전체 작업현황을 실시간으로 한눈에 모니터링할 수 있도록 하는 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 대형 석유화학 공장, 발전소 등 산업 발달과 함께 안전사고가 빈번히 발생되고 있으며 안전사고 예방 및 모니터링에 대한 요구가 늘어나는 추세이다.
발전소의 유지 관리를 위해서는 위험을 수반하는 여러 작업이 필연적으로 수반되어야 하고 관리자는 관제실에서 현황판을 통해 일일 작업 현황을 파악한다.
그러나, 종래의 이러한 작업 관리 방식은 실제 이루어지는 안전을 작업에 대한 구체적인 정보나 실시간 현황을 제대로 제공하지 못하고 있다. 이로 인해, 관제실에서 전체 작업 진행 현황이나 변경 사항을 파악하기에 어려움이 있고, 주의를 요하는 작업을 분류하여 제공하지 못하는 등 개별 현장 작업 안전에 필요한 주의를 충분히 기울일 수 없어 적시에 안전 모니터링을 통한 한전 사고의 방지 및 위험 상황에 신속한 조치를 취하기에 어려움이 있는 실정이다.
또한, 종래 기술의 경우, 작업자로부터 위치 정보를 수신하여 작업자 위치를 확인하는 점에 중점을 두고 있으나, 대규모의 현장에서 안전을 요하는 작업이 동시 다발적으로 이루어지는 경우에 실시간으로 체계적인 안전 모니터링과 작업 일정 관리를 수행하기에 어려움이 발생하고 있다.
한국등록특허 제10-1965158호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 작업 현장을 가상 공간 내의 3차원 모델로 구현하고 작업자의 실시간 위치를 표시할 수 있는 아이콘을 작업자 단말을 통해 직접 등록 가능하도록 제공하며, 작업 진행 현황, 작업자 위치는 물론 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 각종 센싱 정보를 바탕으로, 관리자로 하여금 작업 현장의 전체 작업현황을 실시간으로 한눈에 모니터링할 수 있도록 하는 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템(100)은 가상 공간 내의 좌표계 상에 실제 작업 현장의 구조 및 센싱 장비의 배치 상태를 반영하여 3차원 모델을 생성한 후 작업자 단말 및 관리자 단말에 제공하는 3차원 모델 생성부(110), 각 작업자 단말 별 아이콘을 생성한 후 상기 3차원 모델 상에서 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 배치시키고, 각 작업자 단말 별로 입력되는 작업 정보를 해당 아이콘에 매칭시켜 상기 3차원 모델 상에 반영하며, 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 센싱 장비에 반영하는 작업 정보 반영부(120) 및 상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업현황 정보 및 상기 3차원 모델 상에 반영된 각 아이콘 별 작업 정보를 관리자 단말에 제공하여, 관리자 단말로 하여금 전체 작업현장 모니터링이 가능하도록 제공하는 모니터링 정보 제공부(130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 3차원 모델 생성부(110)는 작업자 단말 또는 관리자 단말에 출력된 상기 3차원 모델의 가상 공간 상 위치가 작업자 또는 관리자 조작에 의해 변경되는 경우, 상기 작업 정보 반영부(120)를 통해 배치되는 아이콘의 위치 및 3차원 좌표값을 상기 3차원 모델의 변경된 좌표값에 대응하도록 변경시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 작업 정보 반영부(120)는 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 우선 배치시킨 후 해당 아이콘의 3차원 좌표값을 저장하되, GPS 위치정보가 확인되는 작업자 단말의 경우, 확인된 GPS 위치정보와 해당 작업자 단말에 상응하게 저장된 3차원 좌표값을 서로 비교함으로써, 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하고, 또한 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 동작 감지(PIR) 센서가 배치되는 것으로 확인되는 경우, 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 작업자의 동작이 실제 감지되는지 여부를 토대로 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하는 작업자 위치 검증부(121)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 작업자 위치 검증부(121)는 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 우선 배치시킨 후 해당 아이콘의 3차원 좌표값을 저장하되, 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보가 확인되면서 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 동작 감지 센서가 배치되는 것으로 확인되는 경우, 1차로 확인된 GPS 위치정보와 해당 작업자 단말에 상응하게 저장된 3차원 좌표값을 서로 비교한 후 2차로 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 작업자의 동작이 실제 감지되는지를 확인하여 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 2중으로 검증할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 작업 정보 반영부(120)는 온도 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 온도, 촬영 수단을 통해 촬영되는 작업 위치 별 촬영 데이터, 가스 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 가스 누출 정보, 진동 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 진동 발생 정보 및 소음 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 소음 발생 정보를 포함하는 상기 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 상기 센싱 장비에 반영시키는 센싱 정보 반영부(122)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 작업 정보 반영부(120)는 상기 센싱 정보를 기반으로, 작업 위치 별 온도 변화, 가스 누출 변화, 진동 발생 변화 및 소음 발생 변화에 대한 패턴을 분석한 후, 분석된 패턴을 기반으로 작업 위치 별 온도 변화 추이, 가스 누출 추이, 진동 발생 추이 및 소음 발생 추이에 대한 예상 시나리오 데이터를 생성하고, 생성된 상기 예상 시나리오 데이터를 토대로 각 작업 위치 별 예상 위험도를 판단하여 상기 모니터링 정보 제공부(130)로 제공하는 예상 위험도 판단부(123)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 예상 위험도 판단부(123)는 상기 예상 시나리오 데이터를 생성하되, 작업 위치 별 온도 변화 빈도 및 온도 변화량, 가스 누출 빈도 및 가스 누출량, 진동 발생 빈도 및 진동 발생량, 소음 발생 빈도 및 소음 발생량 간의 상관관계를 분석한 결과를 상기 예상 시나리오 데이터에 반영할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모니터링 정보 제공부(130)는 상기 예상 위험도 판단부(123)를 통해 제공되는 각 작업 위치 별 예상 위험도를 기반으로 상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업 위치들을 다수의 위험 등급으로 분류함으로써, 관리자 단말의 화면을 통해 각 위험 등급 별로 전체 작업 위치들이 구분되어 표시되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모니터링 정보 제공부(130)는 각 사용자 단말에 의해 배치되는 아이콘 배치 내역정보 및 배치 이력정보, 각 작업자 단말을 통해 입력되는 작업 정보의 입력 내역정보 및 입력 이력정보, 입력된 상기 작업 정보가 아이콘에 매칭된 매칭 내역정보 및 매칭 이력정보, 상기 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보 별 센싱 내역정보 및 센싱 이력 정보를 시간 별로 분류 및 저장한 후 관리자 단말에 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 모델링 기반 작업안정 관리 방법은 3차원 모델 생성부(110)를 통해 가상 공간 내의 좌표계 상에 실제 작업 현장의 구조 및 센싱 장비의 배치 상태를 반영하여 3차원 모델을 생성한 후 작업자 단말 및 관리자 단말에 제공하는 단계, 작업 정보 반영부(120)를 통해 각 작업자 단말 별 아이콘을 생성한 후 상기 3차원 모델 상에서 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 배치시키고, 각 작업자 단말 별로 입력되는 작업 정보를 해당 아이콘에 매칭시켜 상기 3차원 모델 상에 반영하며, 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 센싱 장비에 반영하는 단계 및 모니터링 정보 제공부(130)를 통해 상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업현황 정보 및 상기 3차원 모델 상에 반영된 각 아이콘 별 작업 정보를 관리자 단말에 제공하여, 관리자 단말로 하여금 전체 작업현장 모니터링이 가능하도록 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작업 현장을 가상 공간 내의 3차원 모델로 구현하고 작업자의 실시간 위치를 표시할 수 있는 아이콘을 작업자 단말을 통해 직접 등록 가능하도록 제공함으로써, 작업자의 위치를 알기 위한 별도의 태그 혹은 센서 없이도 작업자가 직접 자신의 작업위치를 표시할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 3D 기반 엔진을 통해 건물 또는 공장 내부의 직관적인 작업 위치 및 작업 현황을 대시보드 형태로 표현할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 실제 작업 현장에 배치된 각종 센싱 장비와의 연동을 통해 작업자의 위험 상황을 실시간으로 감지할 수 있으며, 관리자는 가상 공간 내 실제 작업 현장을 토대로 생성된 3차원 모델 상에서 위험 작업을 하는 작업자 위치 및 이에 따른 관리는 물론 위험 발생 시 신속한 대응이 가능한 이점을 가진다.
또한 종래의 3차원 작업 표현의 경우 3D 컨텐츠를 생성하고 이를 3D 엔진 표시툴(예를 들어, 유니트, 세슘)을 통해 표시한 후 웹(web)에 표현하는 방식을 이용하기 때문에 바로 웹 화면에서 위치를 실시간으로 표시하거나 등록하는데 어려움이 있는데 반해, 본 발명은 3D 컨텐츠를 3D 엔진 표시툴 없이도 곧바로 웹 화면 상에서 3차원 모델의 내외부에 표시하고 싶은 위치에 등록 또는 삭제 가능할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 현장 작업자의 위치 및 안전 환경을 시각화하여 관리자에게 제공함으로써, 관리자로 하여금 직관적으로 작업 현장의 모든 현황을 파악하고 관리할 수 있도록 하는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3차원 모델 생성부(110)에서 가상 공간 내 좌표계 상에 3차원 모델을 생성 및 구현한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 3차원 모델 상에 각 작업자 단말 별 아이콘이 위치되어 시각화 된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 다수의 위험 등급으로 분류된 전체 작업 위치 별 작업 정보가 3차원 모델 상에 서로 구분되어 표시된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 위치 수신기를 통한 작업자 위치 및 행동패턴 인지 개념을 나타낸 도면이다.
도 6은 작업 정보 반영부(120)에서 RSS 패턴과 기압계 정보를 이용하여 생성된 위치 측위 시뮬레이션 화면을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 3차원 모델 생성부(110)에서 가상 공간 내 좌표계 상에 3차원 모델을 생성 및 구현한 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 3차원 모델 상에 각 작업자 단말 별 아이콘이 위치되어 시각화 된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 다수의 위험 등급으로 분류된 전체 작업 위치 별 작업 정보가 3차원 모델 상에 서로 구분되어 표시된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템(100)은 크게 3차원 모델 생성부(110), 작업 정보 반영부(120) 및 모니터링 정보 제공부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
3차원 모델 생성부(110)는 가상 공간 내의 좌표계 상에 실제 작업 현장(예를 들어, 발전소, 공장 등)의 구조 및 각종 센싱 장비의 배치 상태를 모사 및 반영하여 3차원 모델을 생성하고 이를 작업자 단말 및 관리자 단말에 제공함으로써, 작업자 단말 및 관리자 단말을 통해 언제든지 실시간 조회 및 확인이 가능하도록 한다.
일반적으로, 실제 작업 현장을 가상 공간 내에서 3차원 작업 표현을 통해 3차원 컨텐츠로 생성하는 과정에서는 해당 3차원 컨텐츠를 3차원 엔진 표시 툴(예를 들어, 유니트, 세슘 등)을 통해 표시한 후 이를 다시 웹(Web)에 출력하는 방식을 이용하기 때문에, 웹 화면상에서 작업자가 자신의 단말을 이용하여 실시간으로 위치를 표시하거나 등록하기 어려움이 있었다. 이는 웹 화면 상에서 위치를 재표시 및 갱신하기 위해서는 로딩된 웹 화면을 다시 3차원 엔진 표시 툴을 이용하여 재컴파일 후 재로딩하는 과정을 진행하여야 하기 때문이다.
그에 반하여, 본 발명에 따른 3차원 모델 생성부(110)는 OSS(Open Source Software) 기반 FBXLoader 및 3D Tree 엔진 개발을 통해 3D 현실의 좌표와 일치되는 3차원 모델을 생성하여 이를 실시간으로 표시되도록 한다. 3차원 모델 생성부(110)는 실제 스캔된 실제 작업 현장에 대한 3차원 모델의 불필요하게 스캔된 포인트를 삭제하여 파일을 경량화하며, 특히 웹 화면 상에 표시되는 3차원 모델 상에 작업자가 자신의 작업자 단말을 통해 자신의 위치 표시를 위한 아이콘을 직적 배치할 수 있고 이는 즉시 웹 화면에 반영되기 때문에, 앞서 살펴본 3차원 엔진 표시 툴의 컴파일 및 재로딩이 필요없다는 이점을 가지게 된다.
한편, 3차원 모델 생성부(110)는 작업자 단말 또는 관리자 단말에 출력된 3차원 모델의 가상 공간 상 위치가 작업자 또는 관리자 조작(예를 들어, 작업자나 관리자가 자신의 단말 상에 출력된 3차원 모델을 손가락으로 밀어 위치 이동시키거나 또는 핀치줌업 기능을 이용하여 확대하거나 축소하는 등)에 의해 변경되는 경우, 후술되는 작업 정보 반영부(120)를 통해 배치되는 아이콘의 위치 및 3차원 좌표값을 3차원 모델의 변경된 좌표값에 대응하도록 변경시킬 수 있다.
3차원 모델 생성부(110)에 의해 생성된 3차원 모델 상에는 작업자 단말에 의해 위치되는 아이콘의 위치 외에도 안전에 관련된 센싱 장비(예를 들어, CCTV, 포터블 카메라, 온도 센서, 가스 측정기, 진동 센서, 소음 센서 등)의 실제 배치 위치를 반영하여 아이콘으로써 등록함으로써 작업자 단말 혹은 관리자 단말을 통해 해당 아이콘 선택 시 해당 센싱 장비를 통한 센싱 정보, 촬영 정보 등이 실시간으로 출력될 수 있도록 한다.
작업 정보 반영부(120)는 작업자 단말에 의해 선택되는 3차원 모델 상 위치에 아이콘을 생성 및 배치시키고, 각 작업자 단말 별로 입력되는 각종 작업 내역, 각종 작업 이력 등의 작업 정보를 해당 아이콘에 매칭시키고, 또한 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보를 3차원 모델 상의 센싱 장비에 반영하게 된다.
보다 구체적으로, 작업 정보 반영부(120)는 작업자 단말에 의해 직접 선택되는 아이콘을 3차원 모델 상에 위치시키면서 해당 아이콘의 좌표계 상 3차원 좌표값을 저장함으로써 관리자로 하여금 작업자들의 위치가 파악되도록 한다.
이때, 작업 정보 반영부(120)는 기본적으로 각 작업자 단말의 태그 및 위치추적 없이도 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치의 아이콘에 대한 3차원 좌표값을 토대로 작업자 위치를 파악하도록 하며, 만약 해당 작업자 단말이 GPS 위치정보가 확인 가능한 작업자 단말인 경우에는 확인된 GPS 위치정보와 해당 작업자 단말에 의해 상응하게 저장된 3차원 좌표값을 서로 비교함으로써, 해당 작업자의 위치를 검증하는 작업 위치 검증부(121)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 작업 정보 반영부(120)는 작업자 단말의 GPS 위치정보(좌표값)과 위치 수신기의 RF 신호(RSS)를 위치 패턴 데이터로 표준화 하고, 해당 데이터를 3차원 모델 상에 실시간으로 위치 데이터와 대칭 가능하도록 매칭시킴으로써, 작업자의 공간 및 위치가 표시되도록 한다. 이때, 위치 수신기의 경우, 도 5와 같이 작업자 단말에 탑재된 고도센서, 기압센서, RF 모듈을 이용하여 작업자의 위치 및 행동패턴에 대한 센싱 데이터를 분석할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 작업 정보 반영부(120)는 보행자의 이동(작업자 단말의 위치 변화 발생)에 따라 측정되는 누적 RSS 패턴 데이터를 데이터베이스에 기 저정된 RSS 패턴 데이터와 비교하고, 가장 유사한 패턴을 갖는 데이터베이스 상 위치를 탐색하게 된다. 이는 RSS의 공간적 패턴에 기반한 측위 기법으로써, 작업 정보 반영부(120)는 수집된 데이터를 활용한 RSS 패턴과 기압계 정보를 활용하여 도 6과 같이 위치측위 시뮬레이션을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 작업자가 자신의 작업자 단말을 통해 자신의 현재 위치를 착각하여 다른 장소를 선택하여 아이콘을 배치시킨 경우, 작업 위치 검증부(121)는 해당 아이콘의 3차원 모델 상 3차원 좌표값과, 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보를 서로 비교함으로써 해당 작업자가 잘못된 위치에 아이콘을 배치시킨 것을 검증할 수 있게 된다. 만약 해당 아이콘의 3차원 좌표값이 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보 대비 기 설정된 범위 혹은 반경을 초과하는 경우, 작업 위치 검증부(121)는 해당 작업자 단말을 통해 '현재 위치를 다시 확인하여 아이콘 배치 위치를 수정하세요'와 같은 팝업 메시지가 출력되도록 할 수도 있다.
다른 예를 들어, 작업 위치 검증부(121)는 기본적으로 각 작업자 단말의 태그 및 위치추적 없이도 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치의 아이콘에 대한 3차원 좌표값을 토대로 작업자 위치를 파악하도록 하며, 만약 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치(3차원 모델 상 작업자가 직접 배치한 아이콘 위치)에 동작 감지(PIR) 센서가 배치된 것으로 확인되는 경우, 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 실제로 작업자가 해당 위치(3차원 모델 상 작업자가 직접 배치한 아이콘 위치)에서 작업자의 동작이 실제 감지되는지 여부를 파악할 수 있으며, 이를 토대로 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증할 수도 있다.
예를 들어, 작업 현장이 지하 20층에 위치한 경우, 작업자는 자신의 작업자 단말을 통해 3차원 모델 상에 자신의 위치를 아이콘으로 배치시킬 수 있는데, 이때 작업자가 실제 지하 20층에 위치하고 있음에도 불구하고, 이를 착각하여 3차원 모델 상 지하 10층에 아이콘을 배치시킬 수도 있다.
이 경우, 작업 위치 검증부(121)는 3차원 모델 상에서 지하 10층에 동작 감지 센서의 배치 유무를 우선 파악한 후, 동작 감지 센서가 배치된 것으로 판단될 경우 해당 지하 10층에서의 작업자의 동작이 실제 감지되는지를 파악하게 된다.
작업자 단말에 의해 배치된 아이콘의 위치에서 실제 작업자의 동작이 감지되지 않는 경우에는, 작업 위치 검증부(121)는 해당 작업자가 자신의 현재 위치를 잘못 인지하고 있다고 판단할 수 있으며 해당 작업자 단말을 통해 '현재 위치를 다시 확인하여 아이콘 배치 위치를 수정하세요'와 같은 팝업 메시지가 출력되도록 할 수도 있다.
이 경우, 추가적으로는 작업 위치 검증부(121)는 해당 작업 현장의 전 층에 설치된 동작 감지 센서를 가동하여 동작이 감지되는 위치를 파악한 후, 파악된 정보들을 작업자 단말에게 제공함으로써, '현재 지하 10층에서는 동작이 감지되지 않으며, 현재 지하 13층, 지하 20층에서 동작이 감지됩니다. 지하 13층 또는 지하 20층이 현재 위치가 아닌지 다시 한번 확인하여 아이콘 배치 위치를 수정하세요'와 같은 팝업 메시지가 출력되도록 할 수도 있다.
특히, 이러한 점은 작업자가 현재 작업자 단말의 GPS 위치정보를 전혀 파악할 수 없는 극한의 작업 환경에 있는 경우에 실시될 수 있으며, 이는 작업자 단말의 GPS 위치정보가 전혀 파악되지 않더라도 작업자의 위치를 검증할 수 있도록 하는 점에서 큰 이점을 가질 수 있다.
또한, 일 실시예에서 작업자 위치 검증부(121)는 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 아이콘을 우선적으로 배치시킨 후 해당 아이콘의 3차원 좌표값을 저장하는 과정에서, 만약 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보와 함께 해당 위치에 동작 감지 센서 배치된 것까지 모두 확인될 경우, 우선 1차로는 GPS 위치정보와 3차원 모델에 배치된 아이콘의 3차원 좌표값을 비교한 후 2차로 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 작업자의 동작이 실제 감지되고 있는지를 확인함으로써 작업자 단말을 통해 배치된 아이콘의 위치를 2중으로 크로스 체크할 수도 있다.
한편, 일 실시예에서 작업 정보 반영부(120)는 실제 작업 현장에 배치된 온도 센서, 촬영 수단(예를 들어, CCTV 또는 포터블 카메라 등), 가스 측정기, 진동 센서 또는 소음 측정기를 통해 측정되는 센싱 정보를 3차원 모델 상에 반영시키는 센싱 정보 반영부(122)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 센싱 정보 반영부(122)는 실제 작업 현장에 설치된 온도 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 온도, 촬영 수단을 통해 촬영되는 작업 위치 별 촬영 데이터(영상 등), 가스 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 가스 노출 정보, 진동 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 진동 발생 정보 및 소음 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 소음 발생 정보를 포함하는 센싱 정보를 3차원 모델 상에서 구현된 센싱 장비에 반영함으로써, 관리자 단말을 통해 이러한 센싱 정보가 실시간으로 확인 가능하도록 한다.
특히, 작업 정보 반영부(120)는 센싱 정보 반영부(122)를 통해 획득되는 센싱 정보를 기반으로 각 작업 위치 별 예상 위험도를 판단하여 이를 모니터링 정보 제공부(130)로 제공하는 예상 위험도 판단부(123)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 예상 위험도 판단부(123)는 작업 위치 별 온도, 작업 위치 별 촬영 데이터, 작업 위치 별 가스 노출 정보, 작업 위치 별 진동 발생 정보 및 작업 위치 별 소음 발생 정보를 포함하는 센싱 정보를 기반으로, 작업 위치 별 온도 변화, 가스 누출 변화, 진동 발생 변화 및 소음 발생 변화에 대한 패턴을 분석하고, 분석된 패턴을 기반으로 각 작업 부위 별 온도 변화 추이, 가스 누출 추이, 진동 발생 추이 및 소음 발생 추이에 대한 예상 시나리오 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 예상 시나리오 데이터는 빅데이터로써 각 작업 위치 별 위험도를 예상하는 것의 지표가 될 수 있다. 예상 위험도 판단부(123)에서는 이러한 예상 시나리오 데이터를 토대로 각 작업 위치 별 예상 위험도를 판단하여 모니터링 정보 제공부(130)로 제공할 수 있다.
이때, 예상 위험도 판단부(123)는 예상 시나리오 데이터를 생성하되, 작업 위치 별 온도 변화 빈도 및 온도 변화량, 가스 누출 빈도 및 가스 누출량, 진동 발생 빈도 및 진동 발생량, 소음 발생 빈도 및 소음 발생량 간의 상관관계를 분석하고, 이를 분석한 결과를 예상 시나리오 데이터에 반영할 수 있다.
이를 토대로, 예상 위험도 판단부(123)에서는 위험한 작업이 예상되는 작업 현장, 작업 위치, 작업 내용을 분류하여 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업 위치, 작업 정보들을 다수의 위험 등급으로 분류함으로써, 관리자 단말의 화면을 통해 각 위험 등급 별로 전체 작업 위치들이 서로 다른 색상, 구별 가능한 이미지로 구분되어 표시되도록 할 수 있다.
도 4를 살펴보면, 3차원 모델 상에는 고위험군, 위험군, 일반군과 같이 위험 등급 별로 해당 등급에 포함되는 작업 정보들이 분류되어 표시될 수 있고, 이때 각 등급들은 위험 등급 별로 서로 다른 색상으로 구분되어 표시될 수 있다.
일 실시예에서, 예상 위험도 판단부(123)는 작업 위치 별 온도 변화 빈도 및 온도 변화량, 가스 누출 빈도 및 가스 누출량, 진동 발생 빈도 및 진동 발생량, 소음 발생 빈도 및 소음 발생량이 기 설정된 수치를 일정량 이상 초과하는 경우, 즉시 관리자 단말 또는 기 등록된 작업자 단말로 알림 신호를 전송하는 것은 물론, 연계된 각종 소방 서버 또는 방재 서버로 위험 발생에 대한 경고 신호를 전송함으로써 언제든지 신속한 대응이 이루어질 수 있도록 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 3D 모델링 기반 작업관리 시스템
110: 3차원 모델 생성부
120: 작업 정보 반영부
121: 작업자 위치 검증부
122: 센싱 정보 반영부
123: 예상 위험도 판단부
130: 모니터링 정보 제공부

Claims (10)

  1. 가상 공간 내의 좌표계 상에 실제 작업 현장의 구조 및 센싱 장비의 배치 상태를 반영하여 3차원 모델을 생성한 후 작업자 단말 및 관리자 단말에 제공하는 3차원 모델 생성부(110);
    각 작업자 단말 별 아이콘을 생성한 후 상기 3차원 모델 상에서 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 배치시키고, 각 작업자 단말 별로 입력되는 작업 정보를 해당 아이콘에 매칭시켜 상기 3차원 모델 상에 반영하며, 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 센싱 장비에 반영하며, 작업자 단말 상에 출력된 3차원 모델의 조작에 의해 상기 3차원 모델 상 가상 공간 상 위치가 변경되는 경우, 기 배치된 아이콘의 위치 및 3차원 좌표값을 상기 3차원 모델의 변경된 좌표값에 대응하도록 변경시키는 작업 정보 반영부(120); 및
    상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업현황 정보 및 상기 3차원 모델 상에 반영된 각 아이콘 별 작업 정보를 관리자 단말에 제공하여, 관리자 단말로 하여금 전체 작업현장 모니터링이 가능하도록 제공하는 모니터링 정보 제공부(130);를 포함하며,
    상기 작업 정보 반영부(120)는 작업자 단말의 GPS 위치정보와 위치 수신기의 RF 신호를 위치 패턴 데이터로 표준화하고, 해당 표준화 된 패턴 데이터를 상기 3차원 모델 상에 위치 데이터와 대칭 가능하도록 실시간으로 매칭시켜 표시되도록 하고, 또한 작업자 단말의 위치 변화에 따라 측정되는 누적 RSS 패턴 데이터를 데이터베이스에 기 저장된 RSS 패턴 데이터와 비교한 후 유사한 패턴을 갖는 데이트베이스 상 위치를 탐색하며,
    상기 작업 정보 반영부(120)는 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 우선 배치시킨 후 해당 아이콘의 3차원 좌표값을 저장하되, GPS 위치정보가 확인되는 작업자 단말의 경우, 확인된 GPS 위치정보와 해당 작업자 단말에 상응하게 저장된 3차원 좌표값을 서로 비교함으로써, 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하고, 해당 아이콘의 3차원 좌표값이 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보 대비 기 설정된 범위 혹은 반경을 초과하는 경우 해당 작업자 단말을 통해 현재 위치 확인 및 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하고,
    작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 동작 감지(PIR) 센서가 배치되는 것으로 확인되는 경우, 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 작업자의 동작이 실제 감지되는지 여부를 토대로 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하고, 해당 작업자 단말에 의해 배치된 아이콘의 위치에서 작업자의 동작이 감지되지 않는 것으로 판단되는 경우 해당 작업자 단말을 통해 현재 위치 확인 빛 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하며,
    해당 작업 현장의 전 층에 설치된 동작 감지 센서를 가동하여 동작이 감지되는 위치를 파악한 후 파악된 정보를 해당 작업자 단말에 제공함으로써, 해당 작업자 단말을 통해 동작이 감지되는 위치 안내 및 해당 위치를 참고하여 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하는 작업자 위치 검증부(121);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델 생성부(110)는,
    작업자 단말 또는 관리자 단말에 출력된 상기 3차원 모델의 가상 공간 상 위치가 작업자 또는 관리자 조작에 의해 변경되는 경우, 상기 작업 정보 반영부(120)를 통해 배치되는 아이콘의 위치 및 3차원 좌표값을 상기 3차원 모델의 변경된 좌표값에 대응하도록 변경시키는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 작업 정보 반영부(120)는,
    온도 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 온도, 촬영 수단을 통해 촬영되는 작업 위치 별 촬영 데이터, 가스 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 가스 누출 정보, 진동 센서를 통해 센싱되는 작업 위치 별 진동 발생 정보 및 소음 측정기를 통해 측정되는 작업 위치 별 소음 발생 정보를 포함하는 상기 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 상기 센싱 장비에 반영시키는 센싱 정보 반영부(122);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 작업 정보 반영부(120)는,
    상기 센싱 정보를 기반으로, 작업 위치 별 온도 변화, 가스 누출 변화, 진동 발생 변화 및 소음 발생 변화에 대한 패턴을 분석한 후, 분석된 패턴을 기반으로 작업 위치 별 온도 변화 추이, 가스 누출 추이, 진동 발생 추이 및 소음 발생 추이에 대한 예상 시나리오 데이터를 생성하고, 생성된 상기 예상 시나리오 데이터를 토대로 각 작업 위치 별 예상 위험도를 판단하여 상기 모니터링 정보 제공부(130)로 제공하는 예상 위험도 판단부(123);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 예상 위험도 판단부(123)는,
    상기 예상 시나리오 데이터를 생성하되,
    작업 위치 별 온도 변화 빈도 및 온도 변화량, 가스 누출 빈도 및 가스 누출량, 진동 발생 빈도 및 진동 발생량, 소음 발생 빈도 및 소음 발생량 간의 상관관계를 분석한 결과를 상기 예상 시나리오 데이터에 반영하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 모니터링 정보 제공부(130)는,
    상기 예상 위험도 판단부(123)를 통해 제공되는 각 작업 위치 별 예상 위험도를 기반으로 상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업 위치들을 다수의 위험 등급으로 분류함으로써, 관리자 단말의 화면을 통해 각 위험 등급 별로 전체 작업 위치들이 구분되어 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 정보 제공부(130)는,
    각 사용자 단말에 의해 배치되는 아이콘 배치 내역정보 및 배치 이력정보, 각 작업자 단말을 통해 입력되는 작업 정보의 입력 내역정보 및 입력 이력정보, 입력된 상기 작업 정보가 아이콘에 매칭된 매칭 내역정보 및 매칭 이력정보, 상기 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보 별 센싱 내역정보 및 센싱 이력 정보를 시간 별로 분류 및 저장한 후 관리자 단말에 제공하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 시스템.
  10. 3차원 모델 생성부(110)를 통해 가상 공간 내의 좌표계 상에 실제 작업 현장의 구조 및 센싱 장비의 배치 상태를 반영하여 3차원 모델을 생성한 후 작업자 단말 및 관리자 단말에 제공하는 단계;
    작업 정보 반영부(120)를 통해 각 작업자 단말 별 아이콘을 생성한 후 상기 3차원 모델 상에서 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 배치시키고, 각 작업자 단말 별로 입력되는 작업 정보를 해당 아이콘에 매칭시켜 상기 3차원 모델 상에 반영하며, 실제 작업 현장의 센싱 장비를 통해 획득되는 센싱 정보를 상기 3차원 모델 상의 센싱 장비에 반영하되, 작업자 단말 상에 출력된 3차원 모델의 조작에 의해 상기 3차원 모델 상 가상 공간 상 위치가 변경되는 경우, 기 배치된 아이콘의 위치 및 3차원 좌표값을 상기 3차원 모델의 변경된 좌표값에 대응하도록 변경시키는 단계; 및
    모니터링 정보 제공부(130)를 통해 상기 3차원 모델 상에 반영된 전체 작업현황 정보 및 상기 3차원 모델 상에 반영된 각 아이콘 별 작업 정보를 관리자 단말에 제공하여, 관리자 단말로 하여금 전체 작업현장 모니터링이 가능하도록 제공하는 단계;를 포함하며,
    상기 작업 정보 반영부(120)는 작업자 단말의 GPS 위치정보와 위치 수신기의 RF 신호를 위치 패턴 데이터로 표준화하고, 해당 표준화 된 패턴 데이터를 상기 3차원 모델 상에 위치 데이터와 대칭 가능하도록 실시간으로 매칭시켜 표시되도록 하고, 또한 작업자 단말의 위치 변화에 따라 측정되는 누적 RSS 패턴 데이터를 데이터베이스에 기 저장된 RSS 패턴 데이터와 비교한 후 유사한 패턴을 갖는 데이트베이스 상 위치를 탐색하며,
    상기 작업 정보 반영부(120)는 각 작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 해당 생성된 아이콘을 우선 배치시킨 후 해당 아이콘의 3차원 좌표값을 저장하되, GPS 위치정보가 확인되는 작업자 단말의 경우, 확인된 GPS 위치정보와 해당 작업자 단말에 상응하게 저장된 3차원 좌표값을 서로 비교함으로써, 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하고, 해당 아이콘의 3차원 좌표값이 해당 작업자 단말의 GPS 위치정보 대비 기 설정된 범위 혹은 반경을 초과하는 경우 해당 작업자 단말을 통해 현재 위치 확인 및 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하고,
    작업자 단말에 의해 선택되는 위치에 동작 감지(PIR) 센서가 배치되는 것으로 확인되는 경우, 해당 위치에 배치된 동작 감지 센서를 통해 작업자의 동작이 실제 감지되는지 여부를 토대로 해당 작업자 단말에 의해 선택되는 위치를 검증하고, 해당 작업자 단말에 의해 배치된 아이콘의 위치에서 작업자의 동작이 감지되지 않는 것으로 판단되는 경우 해당 작업자 단말을 통해 현재 위치 확인 빛 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하며,
    해당 작업 현장의 전 층에 설치된 동작 감지 센서를 가동하여 동작이 감지되는 위치를 파악한 후 파악된 정보를 해당 작업자 단말에 제공함으로써, 해당 작업자 단말을 통해 동작이 감지되는 위치 안내 및 해당 위치를 참고하여 아이콘 배치 위치 수정을 요청하는 팝업 메시지가 출력되도록 하는 작업자 위치 검증부(121);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 위치 기반 근무자 안전 관리 모니터링 방법.
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