KR102468597B1 - 키오스크 및 비콘-신호를 이용한 공사현장용 작업자 관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공사현장에 설치되는 키오스크 및 BLE-비콘을 활용하여, 출입자 인증 서비스 및 온도측정, 음주측정 등을 통한 출입자 통제 서비스를 제공함과 동시에 작업자의 위치를 추적 및 모니터링 하여 작업자의 근로 상태를 효율적으로 관리할 수 있으며, 고위험군 작업영역(S'')으로 허가되지 않은 작업자의 진입을 방지하여 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있으며, 돌발 상황 발생 시, 신속한 후속대처 프로세스를 수행할 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템에 관한 것이다.

Description

키오스크 및 비콘-신호를 이용한 공사현장용 작업자 관리시스템{Worker management system for field of construction work using KIOSK and beacon signal}

본 발명은 키오스크 및 비콘-신호를 이용한 공사현장용 작업자 관리시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 공사현장에 설치되는 키오스크 및 BLE-비콘을 활용하여, 출입자 인증/통제 서비스를 제공함과 동시에 작업자의 위치를 추적 및 모니터링 하여 작업자의 근로 상태를 효율적으로 관리할 수 있으며, 고위험군 작업영역(S'')으로 허가되지 않은 작업자의 진입을 방지하여 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있으며, 돌발 상황 발생 시, 신속한 후속대처 프로세스를 수행할 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 공사현장에는 다수의 작업자들과, 중장비 기계들, 고중량 작업물, 고중량 부속장비들이 상충됨에 따라 화재, 낙상, 폭발, 중장비와 작업자 충돌 등과 같은 다양한 위험요인들이 노출되기 때문에 작업자들의 안전사고를 방지함과 동시에 작업자들의 작업 관리가 매우 중요하다.

이에 따라 안전사고를 방지하기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있으나, 작업이 대상을 불문하고 공사현장에서는 다양한 원인과 이유로 인해 안전사고가 끊임없이 발생하고 있다.

그러나 종래의 공사현장에는, 다수의 작업자들을 관리하는 관리자가 매우 소수로 운용되고 있으므로, 관리자가 공사현장에서 발생하는 모든 작업 상황을 정확하게 감시하고 모니터링 하기가 실질적으로 불가능한 구조적 한계를 갖는다.

이에 대한 대책으로, 종래에는 공사현장의 특정영역에 CCTV를 설치하여 위험여부 및 작업현황 등을 모니터링하고 경보방송 등을 통해 알리는 방식이 도입되었으나, 이러한 방식은 작업자 식별하기가 불가능하여 해당 영역으로 진입한 관리자가 누구인지를 정확하게 식별할 수 없을 뿐만 아니라 작업 소음으로 인해 근로자가 경보를 인식하지 못하는 등의 단점을 갖는다.

통상적으로, 공사현장에는, 폭발, 낙상, 작업 중요도 등에 따라 허가된 작업자에게만 접근을 허용하는 구역이나 산업장비들이 배치되는 고위험군 영역들이 존재하고, 이러한 고위험군 영역으로, 허가되지 않은 작업자가 접근하는 경우, 폭발, 낙상, 작업 중지 등의 사고가 발생할 수 있으며, 작업자가 작업 현장을 일시적으로 이탈하여, 할당된 작업을 수행하지 않아 작업률이 저하되는 등의 문제점이 발생한다.

도 1은 국내등록특허 제10-1886158호(발명의 명칭 : IoT기반의 현장안전관리시스템)에 개시된 현장안전관리시스템을 나타내는 구성도이다.

도 1의 현장안전관리시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 건설현장의 단위 영역에 설치되어 기 설정된 주기로 비콘ID를 송신하는 비콘송신기(110)들과, 단말ID를 저장한 태그를 구비하며 이동 위치에 대응되는 해당 단위 영역의 비콘ID를 수신 시, 수신된 비콘ID 및 단말ID를 포함하는 위치정보를 건설현장에 구축된 로컬망을 통해 실시간 전송하는 근로자 단말기(120)들과, 건설현장에 설치되되, 현장의 적어도 하나의 기 설정된 영역에 설치되어 로컬망을 형성하는 제1통신부 및 제1통신부와 관리서버 간(160)의 정보 송수신을 중계하고 로컬망을 통해 건설현장 내의 근로자 단말기(120)로부터 비콘ID를 수신시 외부망을 통해 전송하는 제2통신부를 포함하는 통신모듈(130)과, 외부망을 통해 수신된 근로자 단말기(120)별 비콘ID를 통해 근로자의 실시간 위치를 판단하고 판단된 근로자 위치에 따른 위험요소 발생 시 통신모듈(130)을 통해 해당 근로자 단말기(120)로 알림하는 관리서버(160)와, 근로자의 생체 인식을 통해 기저장된 근로자ID를 판단하여 출입을 제어하며 출입이 가능한 근로자의 근로자ID와 태깅을 통해 인식된 근로자단말기(120)의 단말ID를 포함하는 근로자 출입정보를 통신모듈(130)을 통해 관리서버로 전송하는 출입제어기(140)와, 기 설정된 단위영역(190)에 설치되어 주변위험요소를 센싱하는 적어도 하나의 센서로 구성되되, 기 설정 주기로 센싱된 센싱값을 통신모듈(130)을 통해 관리서버(160)로 전송하는 센서모듈(150)로 이루어진다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 건설현장의 단위영역에 설치된 비콘송신기(100)에서 송신되는 비콘ID를 이용하여 근로자의 위치를 파악하고, 근로자 위치에서 위험발생예측 시 알림을 제공하여 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 근로자의 실시간 위치와 작업스케줄을 매칭 관리함으로써 단위영역에서 상극 직종의 근로자가 함께 위치 할 시 발생될 수 있는 위험을 예방할 수 있으며, 근로자의 근태상황 등에 따라 작업위치를 파악함으로써 관리할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 건설현장의 출입구에 설치되어 출입자의 생체인증 및 태그인증을 수행하는 출입제어기(140)와, 작업자의 위치를 검출하기 위한 비콘신호를 송출하는 비콘송신기(110)들이 서로 독립적인 구성수단들로 이루어지기 때문에 설치 및 구축이 번거롭고 복잡한 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 단순히 센싱값을 통해 위험상황이 예측될 때, 해당 단위영역에 위치한 근로자 단말기로 알림을 전송하도록 구성되었기 때문에, 작업자가 접근이 허용되지 않은 작업공간으로 진입하더라도, 이를 전혀 인식하지 못하여, 안전사고 방지효율성이 현저히 떨어지는 단점을 갖는다.

일반적으로, 공사현장에는 다양한 변수가 발생하기 때문에 작업자는 해당 현장에서 발생하는 변수에 따라, 기 할당된 작업공간을 이탈하는 일이 빈번하게 발생하게 된다.

그러나 종래기술(100)은 작업자가 기 할당된 단위영역을 벗어나는 경우, 단순히 작업자가 작업현장을 이탈하여, 작업과 무관한 시간을 소비하는 것으로 판단하기 때문에 작업자의 작업 모니터링에 대한 정확성 및 신뢰도가 떨어지는 단점을 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 공사현장에 설치되는 키오스크를 활용하여, 출입자를 통제하되, 종래에 출입자의 식별정보를 기 등록된 사용자 정보와 비교하는 방식으로 출입자 인증을 1차적으로 수행할 뿐만 아니라 출입자의 체온 및 음주여부 등을 통해 출입자의 출입통제여부를 2차적으로 판단함으로써 발열 및 음주 상태의 작업자를 선별하여 출입을 통제하여 작업 도중 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 방역효과를 높일 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 QR코드 리더기, 생체정보 인식기, 체온감지센서 및 음주측정기가 키오스크에 일체형으로 제작 및 설계됨에 따라, 설치 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 작업자 단말기들이 인접한 BLE-비콘들로부터 전송받은 비콘-신호를 분석하여, 자신의 위치를 추정 및 보정한 후, 이를 작업관리서버로 전송하고, 작업관리서버는 작업자 단말기들로부터 전송받은 위치정보를 토대로, 각 작업자의 위치를 실시간 추적하여, 작업자의 이탈 여부를 판단하도록 구성됨으로써 작업자 근무지 이탈 시, 이를 신속하게 인지함과 동시에 후속대처가 이루어지도록 하여, 동일 작업시간/작업자 수 대비 작업율을 현저히 높일 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 작업관리서버가 각 작업자의 위치정보와, 기 설정된 각 작업자의 작업-등급정보, 각 작업영역(S'')별 가용 작업-등급 정보를 분석 및 활용하여, 작업자가 허가되지 않은 작업영역(S'')으로 진입할 때, 안전사고 경고가 필요하다고 판단되도록 구성됨으로써 공사현장의 안전사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 공사현장용 작업자 관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공간의 출입로에 설치되며, 해당 공간의 출입자를 통제하는 키오스크(KIOSK)들; 각 공사현장(S)에 등록된 작업자들 각각의 인증등록정보를 저장하며, 상기 키오스크들로부터 인증정보를 포함하는 인증 요청데이터를 전송받으면, 전송받은 인증 요청데이터의 인증정보를 인증등록정보와 비교하여 인증여부를 판단한 후, 인증결과데이터를 해당 키오스크로 전송하는 작업관리서버; 각 공사영역(S')에 적어도 하나 이상 설치되며, 근거리 통신망에 접속된 노드로 비콘-신호를 송출하는 비콘송출기들; 작업자가 소지/휴대한 단말기이며, GPS모듈 및 근거리통신모듈을 포함하여, 근거리 통신망에 접속된 비콘송출기들로부터 비콘-신호를 수신 받으며, 작업관리 어플리케이션이 설치되는 작업자 단말기들; 상기 공사현장(S)의 관리자가 소지/휴대한 단말기이며, 상기 작업관리 어플리케이션이 설치되는 관리자 단말기를 포함하고, 상기 키오스크들은 전면에 터치스크린 패널이 설치되는 하우징; 출입자로부터 인증정보를 획득하는 인증정보 획득수단; 상기 인증정보 획득수단에 의해 인증정보가 획득되면, 획득된 인증정보를 포함하는 인증 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하며, 상기 작업관리서버로부터 전송받은 인증결과에 따라 해당 출입자의 출입을 통제하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 작업관리 어플리케이션은 상기 작업자 단말기에 설치될 때 운영되는 작업자모드 운영모듈과, 상기 관리자 단말기에 설치될 때 운영되는 관리자모드 운영모듈을 포함하고, 상기 작업자모드 운영모듈은 실행 시, 설치된 작업자 단말기의 근거리통신모듈을 활성화시키는 근거리통신 활성화모듈; 상기 설치된 작업자 단말기의 근거리 통신모듈을 통해 근거리 통신망에 접속된 비콘송출기들과 페어링(Pairing) 하는 페어링모듈; 상기 설치된 작업자 단말기의 GPS모듈에 의해 검출된 GPS위치정보와, 근거리 통신모듈을 통해 수신 받은 비콘-신호들을 수집하는 데이터 수집모듈; 상기 데이터 수집모듈에 의해 수집된 비콘-신호를 분석하여, 비콘-신호에 포함된 위치정보를 추출함과 동시에 비콘-신호의 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 측정하며, 각 비콘송출기의 위치 및 거리를 활용하여, 상기 설치된 작업자 단말기의 위치를 추정 및 보정하는 RSSI기반 위치 검출모듈; 상기 RSSI 기반 위치 검출모듈에 의해 검출된 위치정보와, 단말기 식별정보, 시간정보를 매칭시켜 작업자 정보를 생성하는 작업자 정보 생성모듈; 상기 작업자 정보 생성모듈에 의해 생성된 작업자 정보를 상기 작업관리서버로 전송하는 서버연동모듈; 상기 작업관리서버로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 상기 설치된 작업자 단말기의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 알람을 외부로 표출하는 제2 돌발 상황 알람모듈을 포함하고, 상기 관리자모드 운영모듈은 관리자의 요청에 따라 실행되며, 관리자로부터 각 공사영역(S')별로 작업을 수행할 작업자들에 대한 정보인 각 공사영역(S')별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업할당 내용 및 시간을 입력받으며, 입력된 각 공사영역(S')별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업할당 내용 및 시간을 매칭시켜 작업스케줄 정보를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 작업스케줄 정보 생성모듈; 상기 작업관리서버로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 상기 관리자 단말기의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 알람을 외부로 표출하는 제1 돌발 상황 알람모듈을 포함하고, 상기 작업관리서버는 상기 공사현장(S)에 등록된 각 작업자의 인증등록정보, 각 작업자의 식별정보, 각 작업자의 단말기 석별정보, 각 작업자에게 부여된 작업-등급 정보, 상기 공사현장의 식별정보, 상기 키오스크들 각각의 식별 및 위치정보와, 공사영역(S')이 복수개의 작업영역(S'')들로 이루어진다고 할 때, 각 작업영역(S'')별 위치정보와, 각 작업영역(S'')별로 접근 가능한 작업-등급 정보인 가용 작업-등급 정보가 기 설정되어 저장되며, 상기 관리자 단말기로부터 전송받은 작업스케줄 정보가 저장되는 데이터베이스부; 상기 작업자 단말기들로부터 전송받은 작업자 정보의 작업자 위치정보 및 식별정보를 활용하여, 각 작업자가 위치한 공사영역(S')을 결정한 후, 공사영역(S') 내 작업자의 위치를 트래킹(Tracking) 하는 작업자 위치 추적부; 상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 트래킹 정보와, 상기 키오스크에 의해 검출된 출입자 작업자 정보를 활용하여, 출입한 작업자들 중 해당 공사영역(S')을 이탈한 이탈자를 검출하는 이탈여부 판단부; 상기 이탈여부 판단부에서 이탈자가 검출될 때 실행되며, 돌발 상황이 발생한 시간, 이탈한 작업자 식별정보, 해당 이탈한 작업자 단말기 식별정보, 돌발 상황 내용 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 돌발 상황 데이터를 생성한 후, 생성된 돌발 상황 데이터를 상기 관리자 단말기 및 해당 이탈자의 작업자 단말기로 전송하는 돌발 상황 데이터 생성부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 키오스크들은 출입자의 체온을 측정하는 체온감지센서; 출입자의 혈중알콜농도를 측정하는 음주측정기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 인증정보 획득수단에 의해 획득된 인증정보 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 인증 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하고, 상기 작업관리서버로부터 전송받은 인증결과에 따라 해당 출입자의 출입인증을 처리하는 출입자 인증부; 상기 출입자 인증부에 의해 출입자 인증이 성공될 때 실행되며, 상기 체온감지센서로부터 출력된 체온-값과, 상기 음주측정기로부터 출력된 혈중알콜농도-값을 활용하여, 해당 출입자의 출입을 최종 결정하는 출입허용여부 판단부; 상기 출입허용여부 판단부에서 해당 출입자의 출입을 통제하기로 결정될 때 실행되며, 해당 출입자의 출입을 통제한다는 경고문구, 경고등 및 경고음향 중 적어도 하나 이상을 포함하는 알람정보를 외부로 표출하는 출입통제부; 상기 출입허용여부 판단부에 의해 출입 허용이 결정될 때 실행되며, 출입한 작업자 식별정보, 출입시간 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 출입명부 데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 출입명부 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 인증정보 획득수단은 지문인식기, 안면/홍채 인식용 카메라 및 QR코드 리더기 중 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 작업자모드 운영모듈은 작업자의 요청에 따라 실행되며, 작업자로부터 이탈이유를 입력받으면, 입력된 이탈이유, 단말기 식별정보 및 이탈시간을 포함하는 이탈 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 유효이탈 요청모듈을 더 포함하고, 상기 작업관리서버는 상기 작업자 단말기로부터 이탈 요청데이터를 전송받을 때 실행되는 유효이탈자 등록부를 더 포함하고, 상기 유효이탈자 등록부는 상기 작업자 단말기로부터 전송받은 이탈 요청데이터를 입력받는 이탈 요청데이터 입력모듈; 상기 관리자 단말기로 이탈요청한 작업자 식별정보 및 이탈이유 정보를 포함하는 유효이탈자 확인요청데이터를 전송하여, 관리자에게 유효이탈자가 맞는지 아닌지에 대한 확인을 요청하는 유효이탈자 확인모듈; 상기 해당 관리자 단말기로부터 전송받은 확인결과정보를 토대로, 해당 작업자가, 작업에 관련하여 해당 공사영역(S')을 이탈한 이탈자인 유효이탈자인지 아닌지를 판별하는 유효이탈자 판별모듈; 상기 유효이탈자 판별모듈에서, 해당 작업자가 유효이탈자라고 판단될 때 실행되며, 유효이탈자 식별정보와, 유효이탈 시간 및 내용을 포함하는 유효이탈자 정보를 생성한 후, 상기 데이터베이스부에 저장하는 유효이탈자 등록모듈을 포함하고, 상기 관리자모드 운영모듈은 상기 작업관리서버로부터 유효이탈자 확인요청데이터를 전송받으면, 상기 관리자 단말기의 터치스크린 패널로 유효이탈자 확인요청데이터를 디스플레이 함과 동시에 관리자로부터 해당 작업자가 유효이탈자인지 아닌지를 입력받으며, 관리자로부터 입력된 내용인 확인결과정보를 상기 작업관리서버로 전송하는 유효이탈자 확인모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 이탈여부 판단부는 상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는 트래킹 정보 입력모듈; 상기 트래킹 정보 입력모듈을 통해 입력된 트래킹 정보를 참조하여, 현재 페어링 되고 있는 작업자 식별정보들을 추출하는 작업자 추출모듈; 상기 데이터베이스부에 등록된 유효이탈자 정보를 탐색하여, 각 공사영역(S')별로 유효이탈자들을 추출하는 유효이탈자 추출모듈; 상기 키오스크로부터 전송받은 출입명부 데이터를 참조하여, 출입한 작업자들의 식별정보들을 추출한 후, 추출된 출입한 작업자의 식별정보들과, 상기 작업자 추출모듈에 의해 추출된 작업자들을 비교하여, 출입 작업자들 중 해당 공사영역(S')을 이탈한 후보이탈자를 선별하며, 선별된 후보이탈자들 중, 상기 유효이탈자 추출모듈에 의해 추출된 유효이탈자를 제외시켜 제2 후보이탈자를 선별하는 이탈자 선별모듈; 상기 이탈자 선별모듈에 의해 제2 후보이탈자가 선별되면, 타이머를 이용하여 경과시간(t)을 측정하는 타이머 모듈; 상기 타이머 모듈에 의해 측정된 경과시간(t)을, 제2 후보이탈자가 현장을 이탈하지 않았다고 판단할 수 있는 경과시간(t)의 최댓값인 기 설정된 임계치와 비교하는 경과시간 비교모듈; 상기 경과시간 비교모듈에서, 경과시간(t)이 임계치를 초과하면, 제2 후보이탈자가 해당 공사영역(S')을 이탈하였다고 최종적으로 결정하는 이탈여부 판단모듈; 상기 이탈여부 판단모듈에 의해 이탈자가 최종 결정되면, 이탈자의 식별정보, 해당 이탈자가 이탈한 공사영역(S') 정보 및 이탈한 시간을 포함하는 이탈자정보를 생성한 후, 상기 관리자 단말기로 전송하는 이탈자정보 생성모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 작업관리서버는 상기 작업자 위치 추적부로부터 입력된 트래킹 정보와, 상기 데이터베이스부에 저장된 작업 스케줄 정보를 참조하여, 작업자가 허가되지 않은 작업영역(S'')으로 진입하는지 여부를 판단하는 안전사고 예측/판단부를 더 포함하고, 상기 돌발 상황 데이터 생성부는 상기 안전사고 예측/판단부에 의해 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단될 때, 돌발 상황 데이터를 생성한 후, 해당 작업자 단말기 및 상기 관리자 단말기로 돌발 상황 데이터를 전송하고, 상기 안전사고 예측/판단부는 상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는 제2 트래킹 정보 입력모듈; 상기 제2 트래킹 정보 입력모듈에 의해 입력된 트래킹 정보를 활용하여, 각 작업자가 위치한 공사영역(S')과 위치를 검출하는 위치 검출모듈; 상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업자의 작업-등급 정보를 탐색하여, 해당 작업자의 작업-등급 정보를 추출하는 작업-등급 정보 추출모듈; 상기 위치 검출모듈에 의해 검출된 작업자 위치정보를 기반으로, 상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업영역(S'')의 위치정보를 탐색하여, 해당 작업자가 위치한 작업영역(S'')을 검출하는 작업영역(S'') 확인모듈; 상기 작업영역(S'') 확인모듈에 의해 검출된 작업영역(S'')을 기반으로, 상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업영역(S'')별 가용 작업-등급 정보를 탐색하여, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 추출하는 가용 작업-등급 정보 추출모듈; 상기 작업-등급 정보 추출모듈에 의해 추출된 작업자의 작업-등급과, 상기 가용 작업-등급 정보 추출모듈에 의해 추출된 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 비교하는 등급 비교모듈; 상기 등급 비교모듈을 통해, 1)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 하위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단하며, 2)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 동일하거나 상위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하지 않다고 판단하는 안전사고 경고여부 판단모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 작업자 관리시스템은 상기 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공간의 출입로에 설치되는 적어도 하나 이상의 라이다기를 더 포함하고, 상기 라이다기는 해당 출입로를 향하여 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사되는 신호를 수신 받는 라이다 스캐너; 상기 라이다 스캐너에서 송수신된 라이다 신호를 분석하여 출입자 객체를 감지하는 스캐너 제어기를 포함하고, 상기 스캐너 제어기는 노이즈비율의 범위에 따라 감도(S, sensitivity)의 최적값이 매칭된 데이터인 기준테이블이 기 설정되어 저장되는 메모리; 기 설정된 주기(T) 마다 실행되며, 상기 라이다 스캐너의 감도 최적값을 검출하는 감도 최적화모듈; 상기 감도 최적화모듈에 의해 검출된 감도 최적값에 따라 상기 라이다 스캐너가 운영되도록 상기 라이다 스캐너를 제어하는 감도 제어모듈; 상기 라이다 스캐너에서 송수신된 라이다신호를 분석하는 라이다신호 분석모듈; 상기 라이다신호 분석모듈에 의해 검출된 분석데이터를 활용하여, 상기 라이다 스캐너에 의해 송수신된 라이다신호에 대한 스펙트로그램(Spectrogram)을 생성하는 스펙트로그램 모델링 모듈; 상기 스펙트로그램 모델링 모듈에 의해 생성된 스펙트로그램의 프로파일들을 검출 및 분석하는 프로파일 분석모듈; 상기 프로파일 분석모듈에서 검출된 프로파일들을 기 설정된 필터링 조건들과 비교하여, 출입자 객체를 검출하며, 검출된 프로파일들 중 상기 필터링 조건들을 무도 통과한 프로파일을 출입자 객체의 프로파일로 결정하는 출입자 객체 검출모듈; 상기 출입자 객체 검출모듈에 의해 검출된 출입자의 인원수를 카운팅 하여 출입인원수(N)를 산출한 후, 산출된 출입인원수(N)에 라이다기 식별정보 및 시간정보를 매칭시켜 출입인원수 정보를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 작업인원수 정보 생성모듈을 포함하고, 상기 감도 최적화모듈은 상기 주기(T) 동안의 스펙트로그램들을 수집하는 데이터 수집모듈; 상기 데이터 수집모듈에 의해 수집된 스펙트로그램들로부터 출입자 객체가 검출되었을 때의 스펙트로그램인 후보 스펙트로그램들을 랜덤으로 L개 추출하는 후보 스펙트로그램 추출모듈; 상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 후보 스펙트로그램들의 프로파일들을 분석하는 프로파일 분석모듈; 상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 샘플 스펙트로그램에서, 출입자 프로파일로부터 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재하는지를 분석하며, 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재할 때, 해당 프로파일을 노이즈 프로파일이라고 판단하는 노이즈 프로파일 검출모듈; 상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 후보 스펙트로그램의 수량인 후보수량(L)을 산출한 후, 상기 노이즈 프로파일 검출모듈에 의해 검출된 노이즈 프로파일을 포함한 후보 스펙트로그램인 노이즈 스펙트로그램의 수량인 노이즈 수량(L')을 산출하며, 산출된 노이즈 수량(L')을 산출된 샘플수량(L)으로 나누어 노이즈비율(R, R=L'/L)을 산출하는 노이즈비율 산출모듈; 상기 메모리에 저장된 기준테이블을 활용하여, 상기 노이즈비율 산출모듈에 의해 산출된 노이즈비율(R)에 따른 감도 최적값을 검출하는 감도 최적값 산출모듈을 더 포함하고, 상기 기준테이블의 감도 최적값은 노이즈비율의 범위가 클수록 낮은 크기로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 키오스크가 출입대상인 작업자로부터 획득된 인증정보와, 기 등록된 인증등록정보를 비교하여, 해당 작업자의 출입을 인증함과 동시에 작업자의 체온 및 음주여부를 측정한 후, 측정여부에 따라 해당 작업자의 출입을 최종 결정하도록 구성됨으로써 고열 및 음주로 인한 작업자의 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 코로나(Corona) 등과 같은 감염성 바이러스에 대한 방역효과를 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 키오스크와, QR코드 리더기, 생체정보 인식기, 체온감지센서 및 음주측정기가 일체형으로 제작 및 설계되기 때문에, 각 구성수단이 별도의 독립적인 장치들로 운영될 때와 비교하여, 설치 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 작업자 단말기들이 인접한 BLE-비콘들로부터 전송받은 비콘-신호를 분석하여 자신의 위치를 추정한 후, 이를 작업관리서버로 전송하고, 작업관리서버가 작업자 단말기들로부터 전송받은 작업자 위치를 트래킹 하여, 작업자의 근무지 이탈을 판별함과 동시에 작업자가 근무지를 이탈하였다고 판단될 때, 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어지도록 구성됨으로써 작업자의 불필요한 근무지 이탈을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작업효율성을 극대화시킬 수 있으며, 작업시간/작업자 수 대비 작업율을 현저히 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 작업관리서버가 근무지를 이탈한 작업자 검출 시, 타이머를 이용하여 경과시간(t)을 측정한 후, 측정된 경과시간(t)이 임계치를 초과할 때, 해당 작업자가 근무지를 이탈하였다고 최종 결정함으로써 작업현장의 다양한 변수로 인해, 작업에 관련되어 근무지를 이탈한 작업자와, 작업과 무방한 이유로 근무지를 이탈한 작업자를 선별하여, 서비스 신뢰도 및 정확성을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 작업관리서버가 각 작업자의 실시간 위치를 추적하되, 각 작업자가 허가되지 않은 작업영역으로 진입할 경우, 이를 인식한 후, 후속대처가 이루어지도록 구성됨으로써 공사현장의 안전사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-1886158호(발명의 명칭 : IoT기반의 현장안전관리시스템)에 개시된 현장안전관리시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 공사현장용 작업자 관리시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2를 설명하기 위한 평면 예시도이다.
도 4는 도 2를 나타내는 측면 예시도이다.
도 5는 도 2의 작업자 단말기를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 2의 작업관리 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2의 키오스크를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7을 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 도 8의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 출입허용여부 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 2의 작업관리서버를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 유효이탈자 등록부를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 11의 이탈여부 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 11의 안전사고 예측/판단부를 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 발명이 제2 실시예인 제2 공사현장용 작업자 관리시스템을 나타내는 구성도이다.
도 16은 도 15의 라이다기를 나타내는 구성도이다.
도 17은 도 16의 스캐너 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 18은 도 17의 라이다 스캐너 감도 최적화 모듈을 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 공사현장용 작업자 관리시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2를 설명하기 위한 평면 예시도이고, 도 4는 도 2를 나타내는 측면 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 공사현장에 설치되는 키오스크 및 BLE-비콘들을 활용하여, 출입자의 인증, 발열여부, 음주여부 등을 통해 출입자 통제의 정확성 및 효율성을 높임과 동시에 작업자의 위치를 추적 및 모니터링 하여 작업자의 근로 상태를 효율적으로 관리할 수 있으며, 고위험군 작업영역(S)에 허가되지 않은 작업자의 진입을 방지하여 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있으며, 돌발 상황 발생 시, 신속한 후속대처 프로세스를 수행하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, GPS모듈 및 근거리통신모듈을 포함하며 작업자가 소지/휴대한 단말기인 작업자 단말기(2)들과, 각 공사현장(S)의 관리자가 소지/휴대한 단말기인 관리자 단말기(9)들과, 단말기(2), (9)들에 설치되어 작업관리서버(3)와 연동하여 사용자(작업자 또는 관리자)에게 작업관리 서비스를 제공하는 작업관리 어플리케이션(6)들과, 각 공사현장(S)에 적어도 하나 이상 설치되어 해당 공사현장(S)의 출입자 인증, 발열여부, 음주여부 등을 통해 출입자를 관리 및 통제하는 키오스크(5)들과, 각 공사현장(S)에 설치되어 비콘-신호를 송출하는 BLE-비콘(7)들과, 작업자 단말기(2)들로부터 전송받은 작업자 정보를 분석하여, 작업자의 위치를 트래킹(Tracking, 추적) 함과 동시에 작업자의 근무 및 돌발 상황을 관리하는 작업관리서버(3)와, 작업관리서버(3), 작업자 단말기(2)들, 키오스크(5)들 및 관리자 단말기(9)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)과, BLE-비콘(7)들 및 작업자 단말기(2)들 사이의 근거리 통신을 지원하는 근거리 통신망(20)으로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해, 각 공사현장(S)에 BLE-비콘(7)들이 설치되어, 비콘 신호를 외부로 실시간 송출하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 키오스크(5)가 비콘통신모듈을 포함하여, BLE-비콘(7)의 기능을 대체하는 것으로 구성될 수 있다.

통신망(10)은 작업관리서버(3), 작업자 단말기(2)들, 키오스크(5) 및 관리자 단말기(9)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), 이동통신망, 유선통신망, 4G/5G/LTE 등으로 구성될 수 있다.

근거리 통신망(20)은 BLE-비콘(7) 및 작업자 단말기(2) 사이의 근거리 데이터통신을 지원하는 망이며, 상세하게로는 블루투스(Blue-tooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 등으로 구성될 수 있다.

BLE-비콘(7)들은 각 공사현장(S)의 각 공사영역(S')에 이격되게 설치되어, 근거리 통신영역(Communication coverage) 이내에 배치된 노드인, 작업자 단말기(2)들을 탐색 및 페어링(Pairing) 하며, 페어링 된 작업자 단말기(2)들로 기 설정된 위치정보 및 식별정보를 포함하는 비콘-신호를 고유 주파수에 기반하여 실시간 송출한다.

이때 비콘(Beacon)은 저전력 근거리통신(BLE, Bluetooth Low Energy)을 적용한 무선통신기술로서, 저전력 운영이 가능하여 전원소모량이 적을 뿐만 아니라 NFC(Near Field Communication)보다 가용 거리가 길며, 단가가 저렴하여 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있는 장점으로 인해, 위치측량시스템의 목적으로 널리 활용되고 있다.

한편, 도 3과 4를 참조하여 공사현장(S)을 살펴보면, 공사현장(S)은 복수개의 공사영역(S')들로 분할되고, 각 공사영역(S')은 작업 종류, 안전사고 위험도 등에 따라 위험등급이 부여된 다수의 작업영역(S'')들을 포함하고, 공사 목적에 따라, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.

이때 공사현장(S)이 다층으로 이루어질 경우, 각 층은 적어도 하나 이상의 공사영역(S')으로 이루어질 수 있고, 각 층의 출입로에 키오스크(5)가 설치될 수 있다.

또한 BLE-비콘(7)들은 각 공사영역(S')에 다수개 설치되어, 해당 공사영역(S')에 위치한 작업자 단말기(2)들로 비콘-신호를 실시간 송출하고, 작업자 단말기(2)들에 설치된 작업관리 어플리케이션(6)은 인접한 BLE-비콘(7)들로부터 수신 받은 비콘 신호의 수신 신호 강도(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 이용하여, 각 BLE-비콘(7)과의 거리를 측정한 후, 삼변측량을 이용하여 자신의 상대 위치를 검출할 수 있게 된다.

작업자 단말기(2)들은 각 공사현장(S)에서 기 설정된 작업스케줄에 따라, 작업을 수행하는 작업자들이 휴대하거나 또는 소지한 휴대용 디지털 디바이스이며, 상세하게로는 스마트폰(Smart-phone), 태블릿PC(Tablet PC), 웨어러블 디바이스(Wearable device) 등으로 구성될 수 있다.

이때 관리자는 해당 공사현장(S)을 출입한 작업자에게 작업자 단말기(2)를 지급할 수 있다.

또한 작업자 단말기(2)에는 작업관리서버(3)와 연동하여, 돌발 상황 발생 시, 작업자에게 작업관리 서비스를 제공하기 위한 작업관리 어플리케이션(6)이 설치된다.

도 5는 도 2의 작업자 단말기를 나타내는 블록도이다.

작업자 단말기(2)는 도 5에 도시된 바와 같이, 통신망(10)을 통해 작업관리서버(3) 및 관리자 단말기(9)들과 데이터를 송수신하는 통신모듈(20)과, 근거리 통신망(20)에 접속된 BLE-비콘(7)들로부터 비콘 신호를 수신 받는 근거리통신모듈(21)과, 작업관리 어플리케이션의 설치파일, 실행파일 등이 저장되는 메모리(22)와, 작업자(User)로부터 명령을 입력받으며 작업관리 어플리케이션(6)에서 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)들이 전시되는 터치스크린 패널(23)과, GPS위성과 연동하여 GPS위치를 획득하는 GPS모듈(24)과, 작업관리 어플리케이션(6)과 연동하는 어플리케이션 관리모듈(25)과, 작업자 단말기(2)의 O.S(Operating System)를 담당하는 제어모듈(26)로 이루어진다.

이때 작업관리 어플리케이션(6)은 실행 시, 작업자 단말기(2)의 근거리 통신모듈(21)을 활성화시킨 후, 근거리 통신망(20)에 접속된 BLE-비콘(7)들로부터 수신 받은 비콘 신호의 RSSI를 분석하여, 자신의 위치(이하 비콘기반 위치정보라고 함)를 보정 및 추정하며, 추정된 위치정보, 단말기 식별정보 및 시간정보를 매칭시켜 작업자 정보를 생성한 후, 작업자 단말기(2)를 통해 생성된 작업자 정보를 작업관리서버(3)로 실시간 전송한다.

관리자 단말기(9)들은 각 공사현장(S)의 관리자들이 휴대하거나 또는 소지한 휴대용 디지털 디바이스이며, 상세하게로는 스마트폰(Smart-phone), 태블릿PC(Tablet PC), 웨어러블 디바이스 등으로 구성될 수 있다.

또한 관리자 단말기(9)에는, 작업자 단말기(2)와 동일하게 안전관리 어플리케이션(6)이 설치된다.

도 6은 도 2의 작업관리 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.

작업관리 어플리케이션(6)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제어모듈(60)과, 서버연동모듈(61), 데이터 입출력모듈(62), 로그인 처리모듈(63), 관리자모드 운영모듈(65), 작업자모드 운영모듈(67)로 이루어진다.

이때 관리자모드 운영모듈(65)은 관리자 단말기(9)에 설치될 때, 실행되는 운영모드를 의미하고, 작업자모드 운영모듈(67)은 작업자 단말기(2)에 설치될 때, 실행되는 운영모드를 의미한다.

제어모듈(60)은 작업관리 어플리케이션(6)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(61), (62), (63), (65), (67)들의 동작을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(60)은 로그인 처리모듈(63)에 의해 로그인된 사용자(User)가 1)관리자이면, 관리자모드 운영모듈(65)을 실행시키고, 2)작업자이면, 작업자모드 운영모듈(67)을 실행시킨다.

또한 제어모듈(60)은 관리자모드 운영모듈(65)의 작업스케줄 정보 생성모듈(651)에서 작업스케줄 정보가 생성되면, 생성된 작업스케줄 정보가 작업관리서버(3)로 전송되도록 서버연동모듈(61)을 제어한다.

또한 제어모듈(60)은 작업관리서버(3)로부터 돌발 상황 정보를 전송받으면, 전송받은 돌발 상황 정보를 제1 돌발 상황 알람모듈(656) 또는 제2 돌발 상황 알람모듈(677)로 입력한다.

또한 제어모듈(60)은 작업자모드 운영모듈(67)이 실행되면, 작업자 단말기(9)의 근거리 통신모듈(21)을 통해 페어링 된 BLE-비콘(7)들 및 다른 작업자 단말기(2)들로부터 전송받은 비콘-신호를 데이터 수집모듈(674)로 입력함과 동시에 작업자 단말기(2)의 GPS모듈(25)에 의해 검출된 GPS위치정보를 데이터 수집모듈(674)로 입력한다.

또한 제어모듈(60)은 관리자모드 운영모듈(65)의 작업지시정보 생성모듈(655)에 의해 작업지시정보가 생성되면, 생성된 작업지시정보에 포함된 작업자 단말기 식별정보를 참조하여, 해당 작업자 단말기(2)로 작업지시정보가 전송되도록 하며, 관리자 단말기(9)로부터 작업지시정보를 전송받으면, 전송받은 작업지시정보를 작업자모드 운영모듈(67)의 작업지시정보 전시모듈(679)로 입력한다.

서버연동모듈(61)은 해당 단말기의 통신모듈(20)을 통해 작업관리서버(3) 및 다른 단말기와 연동하여 데이터를 송수신한다.

데이터 입출력모듈(62)은 해당 단말기와 데이터를 입출력한다.

로그인 처리모듈(63)은 사용자(User)로부터 로그인 정보를 입력받으면, 입력된 로그인 정보를 기반으로, 작업관리서버(3)와 연동하여 로그인 인증을 수행한다.

이때 제어모듈(60)은 로그인 처리모듈(63)에 의해 로그인 된 사용자가 기 등록된 관리자이면, 관리자모드 운영모듈(65)을 실행시키고, 로그인 된 사용자가 작업자이면, 작업자모드 운영모듈(67)을 실행시킨다.

관리자모드 운영모듈(65)은 로그인 처리모듈(63)에 의해 로그인 된 사용자(User)가 관리자일 때 실행되며, 상세하게로는 관리자가 소지한 관리자 단말기(9)에 적용되어 운영된다.

또한 도 6을 참조하여 관리자모드 운영모듈(65)을 살펴보면, 관리자모드 운영모듈(65)은 작업스케줄 정보 생성모듈(651)과, 출입명부 전시모듈(652), 작업그룹 전시모듈(653), 작업자위치 모니터링 모듈(654), 작업지시정보 생성모듈(655), 제1 돌발 상황 알람모듈(656), 유효이탈자 확인모듈(657)로 이루어진다.

작업스케줄 정보 생성모듈(651)은 관리자(User)의 요청에 따라 실행되며, 관리자로부터 공사영역(S')별로 작업을 수행할 작업자들에 대한 정보인 각 공사영역별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업시간, 각 작업자의 작업할당 내용 등을 입력받는다.

또한 작업스케줄 정보 생성모듈(651)은 관리자로부터 입력된 각 공사영역별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업시간, 각 작업자의 작업할당 내용 등을 매칭시켜 작업스케줄 정보를 생성한다.

이때 작업스케줄 정보 생성모듈(651)에 의해 생성된 작업스케줄 정보는 제어모듈(60)의 제어에 따라, 서버연동모듈(61)을 통해 작업관리서버(3)로 전송된다.

출입명부 전시모듈(652)은 관리자(User)로부터 출입명부 정보를 요청받을 때 실행되며, 작업관리서버(3)로부터 전송받은 출입명부 정보를 관리자 단말기(9)의 모니터에 디스플레이 한다.

이때 작업관리서버(3)는 키오스크(5)들로부터 출입명부 정보를 전송받으면, 전송받은 출입명부 정보를 공사현장(S)별로 정렬시킨 후, 정렬된 각 공사현장(S)의 출입명부 정보를 데이터베이스부에 저장함과 동시에 기 설정된 주기(T) 마다 해당 공사현장(S)의 관리자 단말기(9)들로 출입명부 정보를 전송한다.

작업그룹 전시모듈(653)은 관리자로부터 작업그룹 정보를 요청받을 때 실행되며, 작업관리서버(3)로부터 전송받은 작업그룹 정보를 관리자 단말기(9)의 터치스크린 패널에 디스플레이 한다.

이때 작업그룹 정보는 해당 공사현장의 당일 출근한 작업자들 및 해당 작업자들의 작업자 단말기(2)들로 이루어지는 정보를 의미한다.

즉 관리자는 작업그룹 전시모듈(653)을 통해 전시되는 작업그룹 정보를 통해, 당일 작업그룹으로 설정된 작업자들 중 어느 누구에게, 별도의 작업지시, 안전사고 주의, 돌발 상황 알람 등이 필요할 때, 해당 작업자와 신속하게 소통이 이루어질 수 있게 된다.

작업자위치 모니터링 모듈(654)은 관리자의 요청에 따라 실행되어, 작업관리서버(3)로 각 작업자의 위치를 요청하며, 작업관리서버(3)로부터 전송받은 각 공사영역(S')별 가상맵 인터페이스를 관리자 단말기(9)의 모니터에 디스플레이 한다.

이때 가상맵 인터페이스는 해당 공사영역(S')의 크기에 대응하는 크기로 제작된 가상지도에, 각 작업자의 위치를 맵핑(Mapping)시킨 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 의미한다.

작업지시정보 생성모듈(655)은 관리자로부터 작업지시 대상인 작업자 및 해당 작업자에 대한 작업지시 내용을 입력받으면, 입력된 작업지시 정보 및 해당 작업자의 단말기 식별정보를 매칭시켜 작업지시정보를 생성한다.

이때 작업지시정보 생성모듈(655)에 의해 생성된 작업지시정보는 제어모듈(60)의 제어에 따라, 통신망(10)을 통해 해당 작업자 단말기(2)로 전송된다.

제1 돌발 상황 알람모듈(656)은 작업관리서버(3)로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 관리자 단말기(9)의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 관리자 단말기(9)를 제어하여, 경고음, 진동이 표출되도록 한다.

즉 관리자는 제1 돌발 상황 알람모듈(656)에 의해 전시되는 돌발 상황 정보를 열람하거나 또는 경고음, 진동 등을 통해 신속하게 돌발 상황을 인식하여, 돌발 상황 내용에 따라 후속대처를 수행할 수 있게 된다.

유효이탈자 확인모듈(657)은 작업관리서버(3)로부터 유효이탈자 확인요청데이터를 전송받아 해당 작업자가 유효이탈자인지 여부의 확인을 요청받을 때 실행되며, 관리자 단말기(9)의 터치스크린 패널로 유효이탈자 확인요청데이터를 디스플레이 함과 동시에 관리자로부터 해당 작업자가 유효이탈자인지 아닌지를 입력받는다.

또한 유효이탈자 확인모듈(657)은 관리자로부터 입력된 내용인 확인결과정보를 서버연동모듈(61)을 통해 작업관리서버(3)로 전송한다.

이때 유효이탈자라고 함은, 관리자의 별도 업무 지시 등과 같이 현장의 다양한 변수로 인해, 공사영역을 이탈한 작업자를 의미한다.

즉 작업관리서버(3)는 각 공사영역을 이탈한 작업자 검출 시, 유효이탈자로 확인된 작업자들을 제외한 후, 이탈자를 검출함으로써 다양한 변수가 많은 공사현장의 특성을 감안하여, 이탈자 검출의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

작업자모드 운영모듈(67)은 로그인 처리모듈(63)에 의해 로그인 된 사용자(User)가 작업자일 때 실행되며, 상세하게로는 작업자가 소지한 작업자 단말기(2)에 적용되어 운영된다.

또한 작업자모드 운영모듈(67)은 도 6에 도시된 바와 같이, 근거리통신 활성화모듈(671)과, 페어링모듈(672), 비콘-신호 송출 제어모듈(673), 데이터 수집모듈(674), RSSI기반 위치 검출모듈(675), 작업자 정보 생성모듈(676), 제2 돌발 상황 알람모듈(677), 작업스케줄 정보 전시모듈(678), 작업지시정보 전시모듈(679), 유효이탈 요청모듈(680)로 이루어진다.

근거리통신 활성화모듈(671)은 작업자모드 운영모듈(67)에 의해 작업자모드 운영 시, 실행되며, 해당 작업자 단말기(2)의 근거리 통신모듈(21)을 활성화시킨다.

페어링모듈(672)은 작업자 단말기(2)의 근거리 통신모듈(21)을 통해 근거리 통신망(20)에 접속된 노드들, 상세하게로는 BLE-비콘(7)들 및 다른 작업자 단말기(2)들과 페어링(Pairing) 한다.

비콘-신호 송출 제어모듈(673)은 데이터 수집모듈(674)에 의해 수집된 해당 작업자의 GPS위치정보를 포함하는 비콘-신호를 생성한 후, 생성된 비콘-신호가 페어링 된 노드들로 전송되도록 해당 작업자 단말기(2)의 근거리 통신모듈(21)을 제어한다.

즉 작업자 단말기(2)는 근거리 통신망(20)에 접속된 다른 작업자 단말기(2)들로 비콘-신호를 실시간 송출함과 동시에 페어링 된 다른 작업자 단말기(2)들로부터 비콘-신호를 실시간 수신 받는다.

데이터 수집모듈(674)은 작업자 단말기(2)의 GPS모듈(26)에 의해 검출된 GPS위치정보와, 근거리 통신모듈(21)을 통해 수신 받은 비콘-신호들을 수집한다.

RSSI기반 위치 검출모듈(675)은 데이터 수집모듈(674)에 의해 수집된 비콘-신호를 분석하여, 비콘-신호에 포함된 위치정보를 추출함과 동시에 비콘-신호의 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 측정하며, 공지된 삼변측량법과, 각 노드의 위치, 각 노드와의 거리를 활용하여, 자신의 위치를 추정 및 보정한다.

이때 BLE-비콘(7)들로부터 전송받은 비콘-신호의 RSSI를 활용하여, 위치를 검출하는 기술 및 방법은 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

작업자 정보 생성모듈(676)은 RSSI 기반 위치 검출모듈(675)에 의해 검출된 위치정보와, 기 설정된 단말기 식별정보, 시간정보를 매칭시켜 작업자 정보를 생성한다.

이때 작업자 정보 생성모듈(676)에 의해 생성된 작업자 정보는 제어모듈(60)의 제어에 따라 서버연동모듈(61)을 통해 작업관리서버(3)로 전송된다.

제2 돌발 상황 알람모듈(677)은 작업관리서버(3)로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 작업자 단말기(2)의 터치스크린 패널(23)에 디스플레이 함과 동시에 관리자 단말기(9)를 제어하여, 경고음, 진동이 표출되도록 한다.

즉 작업자는 제2 돌발 상황 알람모듈(677)에 의해 전시되는 돌발 상황 정보를 열람하거나 또는 경고음, 진동 등을 통해 신속하게 돌발 상황을 인식하여, 돌발 상황에 대한 신속한 대응이 이루어질 수 있게 된다.

작업스케줄 정보 전시모듈(678)은 작업자(User)의 요청에 따라 실행되며, 작업관리서버(3)로부터 전송받은 작업스케줄 정보를 작업자 단말기(2)의 터치스크린 패널(23)에 디스플레이 한다.

작업지시정보 전시모듈(679)은 해당 공사현장의 관리자 단말기(9)로부터 작업지시정보를 전송받을 때 실행되며, 관리자 단말기(9)로부터 전송받은 작업지시 정보를 작업자 단말기(2)의 터치스크린 패널(23)에 전시한다.

유효이탈 요청모듈(680)은 작업자의 요청에 따라 실행되며, 작업자로부터 이탈이유 등을 포함하는 데이터를 입력받으면, 입력된 이탈이유 및 단말기 식별정보를 포함하는 이탈 요청데이터를 생성한 후, 서버연동모듈(61)을 통해 작업관리서버(3)로 전송한다.

일반적으로, 공사현장(S)은 현장의 다양한 변수로 인해, 작업자가 기 설정된 공사영역을 이탈하는 경우가 빈번하게 발생하는 특성을 가진다. 즉 작업자가 공사영역을 이탈할 때, 이탈한 이유가 작업과 상관있는 이유로 이탈하였는지 아니면 작업과 상관없는 이유로 이탈하였는지를 선별할 필요가 있고, 이에 따라 본 발명에서는 작업자가 관리자의 요청 등에 따라 다른 작업의 이유로 공사영역을 이탈할 경우, 유효이탈자로 설정한 후, 이탈자 판별 시, 유효이탈자를 제외시킨 상태에서 이탈자를 판별하도록 구성됨으로써 서비스 신뢰도 및 정확성을 현저히 높일 수 있게 된다.

다시 도 2로 돌아가서 키오스크(KIOSK)(5)를 살펴보면, 키오스크(5)는 각 공사현장(S)의 출입로에 설치되거나 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')으로 이루어지는 공간의 출입로에 설치된다.

즉 각 공사현장(S)에는 적어도 하나 이상의 키오스크(5)가 설치된다.

또한 키오스크(5)들은 통상의 키오스크에서 지원하는 기능 및 서비스를 제공함과 동시에 작업관리서버(3)와 통신망(10)으로 연결되어 작업관리서버(3)와 연동하여, 출입자 인증/통제 서비스를 제공한다.

도 7은 도 2의 키오스크를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7을 설명하기 위한 구성도이다.

키오스크(5)는 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(501)과, 터치스크린 패널(502), QR코드 리더기(503), 생체정보 인식기(504), 체온감지센서(505), 음주측정기(506), 컨트롤러(50)로 이루어진다.

하우징(501)은 길이를 갖는 함체 형상으로 형성되어 지면에 수직 설치되는 수직부(511)와, 수직부(511)의 상부에 연결되되 상부를 향할수록 후방을 향하도록 경사지게 설치되는 경사부(513)로 이루어진다.

이때 경사부(513)는 성인의 평균 신장에 대응하는 높이에 형성되어, 터치스크린 패널(502)에 대한 사용자의 열람 및 조작이 용이하고 편리하게 이루어지도록 한다.

터치스크린 패널(502)은 하우징(501)의 경사부(513)의 전면에 설치되며, 사용자로부터 명령을 입력받음과 동시에 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)들을 디스플레이 한다.

QR코드 리더기(503)는 하우징(501)의 경사부(503)의 전면에, 터치스크린 패널(502)의 하부에 설치된다.

또한 QR코드 리더기(503)는 작업자가 제시한 QR코드를 스캔하는 장치이며, 2차 평면 출력 형태의 QR코드 이미지를 스캔하여 디지털 데이터로 변환한 후, 변환된 QR코드 데이터를 컨트롤러(50)로 출력한다.

이때 작업자는 QR코드가 표시되는 카드나 QR코드가 저장된 단말기 등을 이용하여, QR코드 인증을 수행할 수 있다.

생체정보 인식기(504)는 하우징(501)의 경사부(503)의 전면에, QR코드 리더기(503)의 일측에 인접하게 설치된다.

또한 생체정보 인식기(504)는 작업자의 생체정보를 획득하는 장치이며, 상세하게로는 지문인식기(541), 안면/홍채 인식용 카메라(542) 등으로 이루어질 수 있다.

또한 생체정보 인식기(504)는 작업자의 생체정보가 획득되면, 획득된 생체정보를 컨트롤러(50)로 출력한다.

체온감지센서(505)는 하우징(51)의 일측면에 설치되며, 작업자의 체온을 측정하는 장치이며, 측정된 체온-값을 컨트롤러(50)로 출력한다.

음주측정기(506)는 하우징(501)의 경사부(513)의 일측면으로부터 수직 연결되는 지지축(561)에 결합되어, 하우징(501)으로부터 외측으로 이격되게 설치된다.

또한 음주측정기(506)는 작업자의 혈중알콜농도를 측정하는 장치이며, 측정된 혈중알콜-농도값을 컨트롤러(50)로 출력한다.

도 9는 도 8의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

도 9의 컨트롤러(50)는 키오스크(5)의 하우징(501)의 내부에 설치되며, 터치스크린 패널(502), QR코드 리더기(503), 생체정보 인식기(504), 체온감지센서(505) 및 음주측정기(506)와 연결되어, 이들의 동작을 관리 및 제어하는 제어기이다.

또한 컨트롤러(50)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(51)와, 메모리(52), 통신 인터페이스부(53), 데이터 입출력부(54), 부가서비스부(55), 출입자 인증부(56), 출입허용여부 판단부(57), 출입통제부(58), 출입명부 생성부(59)로 이루어진다.

제어부(51)는 컨트롤러(50)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59)들의 동작을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(51)는 통신 인터페이스부(531)를 통해 작업관리서버(3)로부터 기 설정된 작업주기(T1) 마다, 작업스케줄 정보를 전송받으면, 전송받은 작업스케줄 정보를 메모리(52)에 저장한다.

또한 제어부(51)는 데이터 입출력부(54)를 통해 QR코드 리더기(503)로부터 인식된 QR코드 데이터(디지털)를 입력받으면, 입력된 QR코드 데이터를 출입자 인증부(56)로 입력한다.

또한 제어부(51)는 데이터 입출력부(54)를 통해 생체정보 인식기(504)로부터 획득된 생체정보를 입력받으면, 입력된 생체정보를 출입자 인증부(56)로 입력한다.

또한 제어부(51)는 데이터 입출력부(54)를 통해 체온감지센서(505) 및 음주측정기(506)로부터 체온-값 및 혈중알콜농도-값을 입력받으면, 입력된 체온-값 및 혈중알콜농도-값을 출입허용여부 판단부(57)로 입력한다.

또한 제어부(51)는 출입명부 생성부(59)에 의해 출입명부 정보가 생성되면, 통신 인터페이스부(53)를 제어하여 생성된 출입명부 정보가 작업관리서버(3)로 전송되도록 한다.

메모리(52)에는 해당 키오스크(5)의 식별정보, 설치위치 정보가 저장된다. 이때 설치위치정보는 GPS위치정보 및 층-위치 등을 포함한다.

또한 메모리(52)에는 출입명부 새성부(59)에 의해 생성된 출입명부 데이터가 임시 저장된다.

통신 인터페이스부(53)는 통신망(10)에 접속된 작업관리서버(3)와 데이터를 송수신한다.

데이터 입출력부(54)는 터치스크린 패널(502), QR코드 리더기(503), 생체정보 인식기(504), 체온감지센서(505) 및 음주측정기(506)와 데이터를 입출력한다.

부가서비스부(55)는 통상의 키오스크의 전반적인 기능을 수행한다.

이때 부가서비스부(55)는 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)들을 터치스크린 패널(502)에 디스플레이 함과 동시에 GUI를 통해 사용자(User)로부터 명령을 요청받으면, 요청된 바에 따른 응답데이터가 노출된 GUI를 터치스크린 패널(502)에 전시한다.

출입자 인증부(56)는 해당 키오스크(5)가 설치된 출입로를 통과하는 작업자가 기 등록된 작업자인지 아닌지를 인증하는 기능을 수행한다.

또한 출입자 인증부(56)는 제어부(51)의 제어에 따라, 데이터 입출력부(54)를 통해 QR코드 리더기(503)로부터 전송받은 QR코드 데이터(디지털)가 입력되면, 입력된 QR코드 데이터 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 인증 요청데이터를 생성한다.

이때 출입자 인증부(56)에 의해 생성된 인증 요청데이터는 제어부(51)의 제어에 따라, 통신 인터페이스부(531)를 통해 작업관리서버(3)로 전송되고, 작업관리서버(3)는 키오스크(5)로부터 전송받은 인증 요청데이터에 포함된 QR코드를 판독하여 작업자 식별정보를 추출한 후, 추출된 작업자 식별정보를 기 설정된 작업 스케줄 정보와 비교하여, 작업자가 해당 키오스크(5)의 공사영역에서 작업하는 것으로 등록된 작업자인지를 인증하며, 인증결과를 해당 키오스크(5)로 전송한다.

또한 출입자 인증부(56)는 제어부(51)의 제어에 따라, 데이터 입출력부(54)를 통해 생체정보 인식기(504)로부터 전송받은 생체정보가 입력되면, 입력된 생체정보 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 인증 요청데이터를 생성한다.

이때 출입자 인증부(56)에 의해 생성된 인증 요청데이터는 제어부(51)의 제어에 따라, 통신 인터페이스부(531)를 통해 작업관리서버(3)로 전송되고, 작업관리서버(3)는 키오스크(5)로부터 전송받은 인증 요청데이터에 포함된 생체정보를 특징패턴을 검출한 후, 기 등록된 작업자별 특징패턴정보와 비교하여 작업자 인증을 수행함과 동시에 추출된 작업자 식별정보를 기 설정된 작업 스케줄 정보와 비교하여, 작업자가 해당 키오스크(5)의 공사영역에서 작업하는 것으로 등록된 작업자인지를 인증하며, 인증결과를 해당 키오스크(5)로 전송한다.

또한 출입자 인증부(56)는 작업관리서버(3)로부터 전송받은 인증결과를 활용하여, 해당 출입자의 인증을 처리한다.

도 10은 도 9의 출입허용여부 판단부를 나타내는 블록도이다.

도 10의 출입허용여부 판단부(57)는 출입자 인증부(56)에 의해 작업자 인증이 성공할 때 실행된다.

또한 출입허용여부 판단부(57)는 도 10에 도시된 바와 같이, 데이터 입력모듈(571)과, 제1 비교모듈(572), 제1 판단모듈(573), 제2 비교모듈(574), 제2 판단모듈(575), 출입허용여부 최종 결정모듈(576)로 이루어진다.

데이터 입력모듈(571)은 데이터 입출력부(534)를 통해 체온감지센서(505) 및 음주측정기(506)로부터 수신 받은 체온-값 및 혈중알콜농도-값을 입력받는다.

제1 비교모듈(572)은 데이터 입력모듈(571)을 통해 입력된 체온-값이, 기 설정된 제1 설정값(TH1, Threshold) 미만인지를 비교한다.

이때 제1 설정값(TH1)은, 작업자가 고열 상태라고 판단할 수 있는 체온-값의 최댓값을 의미한다.

제1 판단모듈(573)은 제1 비교모듈(572)을 통해 체온-값이 제1 설정값(TH1) 미만일 때, 해당 작업자의 체온을 정상이라고 판단한다.

제2 비교모듈(574)은 데이터 입력모듈(571)을 통해 입력된 혈중알콜농도-값이, 기 설정된 제2 설정값(TH2) 미만인지를 비교한다.

이때 제2 설정값(TH2)은, 작업자가 음주 상태라고 판단할 수 있는 혈중알콜농도-값의 최댓값을 의미한다.

제2 판단모듈(575)은 제2 비교모듈(574)을 통해 혈중알콜농도-값이 제2 설정값(TH2) 미만일 때, 해당 작업자가 음주 상태가 아닌 정상이라고 판단한다.

출입허용여부 최종 결정모듈(576)은 제1 판단모듈(573) 및 제2 판단모듈(574)에서 모두, 해당 작업자가 정상이라고 판단되면, 해당 작업자의 출입을 허용하기로 최종 결정하며, 제1 판단모듈(573) 및 제2 판단모듈(574) 중 어느 하나에서, 해당 작업자가 정상이 아니라고 판단되면, 해당 작업자의 출입을 통제하기로 최종 결정한다.

출입통제부(58)는 출입허용여부 판단부(57)에서 출입을 통제하기로 결정될 때 실행되며, 해당 작업자의 출입을 통제한다는 경고문구, 경고등, 경고음향 등의 알람정보를 외부로 표출한다.

출입명부 생성부(59)는 출입자 인증부(56) 및 출입허용여부 판단부(57)에 의해 작업자 인증 및 출입 허용이 이루어진 이후 실행되며, 출입한 작업자 식별정보, 출입시간, 체온-값, 혈중알콜농도-값 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 출입정보를 생성한다.

또한 출입명부 생성부(59)는 출입정보가 생성되면, 메모리(52)에 저장된 출입명부에 생성된 출입정보가 반영되도록 출입명부를 갱신한 후, 이를 메모리(52)에 저장한다.

이때 제어부(51)는 기 설정된 기준시간이 되면, 메모리(52)에 저장된 출입명부 데이터가 작업관리서버(5)로 전송되도록 통신 인터페이스부(531)를 제어한다.

도 11은 도 2의 작업관리서버를 나타내는 블록도이다.

작업관리서버(3)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(30)와, 데이터베이스부(31), 데이터 송수신부(32), 사용자 등록부(33), 로그인부(34), 인증 서비스부(35), 작업스케줄 정보 등록부(36), 작업그룹 생성부(37), 유효이탈자 등록부(38), 작업자 위치 추적부(39), 이탈여부 판단부(40), 안전사고 예측/판단부(41), 돌발 상황 데이터 생성부(42), 작업보고서 생성부(43)로 이루어진다.

제어부(30)는 키오스크(5)들로부터 인증 요청데이터를 전송받으면, 전송받은 인증 요청데이터를 인증 서비스부(35)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 작업자 단말기(2) 또는 관리자 단말기(9)로부터 로그인 요청데이터를 전송받으면, 전송받은 로그인 요청데이터를 로그인부(34)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 돌발 상황 데이터 생성부(42)에 의해 돌발 상황 정보가 생성되면, 생성된 돌발 상황 정보가 해당 공사현장(S)의 관리자 단말기(9) 및 해당 작업자의 작업자 단말기(2)로 전송되도록 데이터 송수신부(32)를 제어한다.

데이터베이스부(31)에는 사용자 등록부(33)에 의해 등록된 관리자 등록정보 및 작업자 등록정보가 저장된다.

이때 관리자 등록정보는 해당 관리자의 개인정보, 관리자의 단말기 식별정보, 해당 관리자가 담당하는 공사현장(S) 식별정보, 로그인 정보 등을 포함하고, 작업자 등록정보는 해당 작업자의 개인정보, 식별정보, 작업자의 단말기 식별정보, 작업자의 인증등록정보, 작업자에게 부여된 작업-등급 정보 등을 포함한다.

또한 데이터베이스부(31)에는 각 공사현장(S)의 식별정보 및 위치정보와, 해당 공사현장(S)의 공사영역(S')들 각각의 위치정보(GPS+층 정보), 각 공사영역(S')별 작업영역(S'')들 각각의 위치정보, 각 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보가 기 설정되어 저장된다. 이때 각 작업영역(S'')의 접근 가능한 작업자의 작업-등급 정보를 의미한다.

또한 데이터베이스부(31)에는 각 키오스크(5)의 식별정보, 설치위치정보, 해당 키오스크(5)에 대응하는 공사영역(S')의 위치정보가 저장된다.

또한 데이터베이스부(31)에는 작업스케줄 정보 등록부(36)에 의해 등록된 작업스케줄 정보와, 작업그룹 생성부(37)에 의해 생성된 작업그룹 정보와, 유효이탈자 등록부(38)에 의해 등록된 유효이탈자 정보와, 작업자 위치 추적부(39)에 의해 생성된 트래킹 정보와, 돌발 상황 데이터 생성부(42)에 의해 생성된 돌발 상황 데이터가 저장된다.

또한 데이터베이스부(31)에는 작업보고서 생성부(43)에서 생성된 작업보고서가 저장된다.

데이터송수신부(32)는 통신망(10)에 접속된 관리자 단말기(9)들, 작업자 단말기(2)들 및 키오스크(5)들과 데이터를 송수신한다.

사용자 등록부(33)는 관리자 또는 사용자의 요청에 따라, 관리자 또는 작업자로부터 입력된 내용을 기반으로, 관리자 등록정보 또는 작업자 등록정보를 생성한 후, 생성된 관리자 등록정보 또는 작업자 등록정보를 데이터베이스부(31)에 저장한다.

이때 관리자 등록정보는 해당 관리자의 개인정보, 관리자의 단말기 식별정보, 해당 관리자가 담당하는 공사현장(S) 식별정보, 로그인 정보 등을 포함하고, 작업자 등록정보는 해당 작업자의 개인정보, 식별정보, 작업자의 단말기 식별정보, 작업자의 인증등록정보, 작업자에게 부여된 작업-등급 정보 등을 포함한다.

로그인부(34)는 관리자 단말기(9) 및 작업자 단말기(2)의 작업관리 어플리케이션(6)으로부터 로그인 인증을 요청받을 때 실행되며, 로그인 정보를 활용하여, 로그인 인증을 수행하며, 해당 단말기로 로그인 인증 결과를 전송한다.

인증서비스부(35)는 키오스크(5)로부터 인증 요청데이터를 전송받을 때 실행된다.

또한 인증서비스부(35)는 키오스크(5)로부터 전송받은 인증 요청데이터가 입력되면, 데이터베이스부(31)에 저장된 인증등록정보를 탐색하여, 입력된 인증 요청데이터의 인증정보와 동일한 인증등록정보가 존재하는지를 비교하여, 인증결과를 해당 키오스크(5)로 전송한다.

작업스케줄 정보 등록부(36)는 관리자 단말기(9)로부터 전송받은 작업스케줄 정보를 데이터베이스부(31)에 저장한다.

이때 작업스케줄 정보는 각 공사영역별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업시간, 각 작업자의 작업할당 내용 등을 포함한다.

작업그룹 생성부(37)는 작업스케줄 정보 등록부(36)에 의해 등록된 작업스케줄 정보와, 키오스크(5)들로부터 전송받은 출입명부 정보를 데이터베이스부(31)로부터 추출한다.

또한 작업그룹 생성부(37)는 추출된 작업스케줄 정보 및 출입명부 정보를 분석 및 활용하여, 각 공사현장별로 당일 작업에 관련된 소통이 필요한 관리자 단말기(9)와 작업자 단말기(2)들을 매칭시켜 작업그룹 정보를 생성한다.

이때 제어부(30)는 작업그룹 정보 생성부(37)에 의해 생성된 각 공사현장(S)별 작업그룹 정보를 데이터베이스부(31)에 저장함과 동시에 해당 관리자 단말기(9)로 전송한다.

도 12는 도 11의 유효이탈자 등록부를 나타내는 블록도이다.

도 12의 유효이탈자 등록부(38)는 작업자 단말기(2)의 작업관리 어플리케이션(6)으로부터 이탈 요청데이터를 전송받을 때 실행된다.

또한 유효이탈자 등록부(38)는 도 12에 도시된 바와 같이, 이탈 요청데이터 입력모듈(381)과, 그룹정보 탐색 및 관리자 추출모듈(382), 유효이탈자 확인모듈(383), 유효이탈자 판별모듈(384), 유효이탈자 등록모듈(385)로 이루어진다.

이탈 요청데이터 입력모듈(381)은 작업자 단말기(2)의 작업관리 어플리케이션(6)으로부터 전송받은 이탈 요청데이터를 입력받는다.

이때 이탈 요청데이터는 작업자 식별정보 및 이탈이유 등을 포함한다.

그룹정보 탐색 및 관리자 추출모듈(382)은 데이터베이스부(31)에 저장된 그룹정보를 탐색하여, 해당 작업자와 매칭된 관리자를 추출한다.

유효이탈자 확인모듈(383)은 그룹정보 탐색 및 관리자 추출모듈(382)에 의해 추출된 관리자의 단말기(9)로 작업자 식별정보 및 이탈이유 정보를 포함하는 유효이탈자 확인요청데이터를 전송하여, 관리자에게 유효이탈자가 맞는지 아닌지에 대한 확인을 요청한다.

이때 관리자 단말기(9)의 작업관리 어플리케이션(6)은 작업관리서버(3)로부터 유효이탈자 확인요청데이터를 전송받으면, 이를 관리자 단말기(9)의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 관리자로부터 해당 작업자가 유효이탈자인지 아닌지를 입력받으며, 입력된 내용을 포함하는 확인결과정보를 작업관리서버(3)로 전송한다.

유효이탈자 판별모듈(384)은 해당 관리자 단말기(9)로부터 전송받은 확인결과정보를 토대로, 해당 작업자가 유효이탈자인지 아닌지를 판별한다.

이때 유효이탈자라고 함은, 관리자의 별도 업무 지시 등과 같이 현장의 다양한 변수로 인해, 공사영역을 이탈한 작업자를 의미한다.

유효이탈자 등록모듈(385)은 유효이탈자 판별모듈(384)에서, 해당 작업자가 유효이탈자라고 판단될 때 실행되며, 유효이탈자 식별정보, 유효이탈 시간, 이탈내용 등을 포함하는 유효이탈자 정보를 생성한 후, 이를 데이터베이스부(31)에 저장한다.

작업자 위치 추적부(39)는 작업자 단말기(2)의 작업관리 어플리케이션(6)으로부터 전송받은 작업자 정보를 입력받는다.

또한 작업자 위치 추적부(39)는 입력된 작업자 정보에 포함된 작업자 위치정보 및 식별정보를 활용하여, 각 작업자가 위치한 공사영역(S')을 결정한 후, 공사영역(S') 내 작업자의 위치를 트래킹(Tracking) 한다.

이때 작업자 위치 추적부(39)에 의해 생성된 각 작업자의 트래킹 정보는 이탈여부 판단부(61) 및 안전사고 예측/판단부(62)로 입력된다.

또한 작업자 위치 추적부(39)는 생성된 각 작업자별 트래킹 정보를 활용하여, 각 공사영역(S')별로 가상맵 인터페이스를 생성한다.

이때 가상맵 인터페이스는 각 공사영역(S')의 크기에 대응하는 크기로 제작된 가상지도에, 각 작업자의 위치를 맵핑(Mapping)시킨 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 의미한다.

또한 작업자 위치 추적부(39)는 관리자 단말기(9)의 작업관리 어플리케이션(6)으로부터 작업자 위치를 요청받으면, 해당 관리자에 대응하는 공사영역(S')들의 가상맵 인터페이스들을 관리자 단말기(9)로 전송한다.

도 13은 도 11의 이탈여부 판단부를 나타내는 블록도이다.

이탈여부 판단부(40)는 도 13에 도시된 바와 같이, 트래킹 정보 입력모듈(401), 작업자 추출모듈(402), 유효이탈자 추출모듈(403), 이탈자 선별모듈(404), 타이머 모듈(405), 경과시간 비교모듈(406), 이탈여부 판단모듈(407), 이탈자 정보 생성모듈(408)로 이루어진다.

트래킹 정보 입력모듈(401)은 작업자 위치 추적부(39)에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는다.

작업자 추출모듈(402)은 트래킹 정보 입력모듈(401)을 통해 입력된 트래킹 정보를 참조하여, 각 공사영역(S')별로 현재 페어링 되고 있는 작업자 단말기(2)들을 추출한다.

유효이탈자 추출모듈(403)은 전술하였던 도 12의 유효이탈자 등록부(38)에 의해 등록된 유효이탈자 정보를 탐색하여, 각 공사영역(S')별로 유효이탈자들을 추출한다.

이탈자 선별모듈(404)은 데이터베이스부(31)에 저장된 출입명부 데이터로부터 출입한 작업자들을 추출한 후, 추출된 작업자들과, 작업자 추출모듈(402)에 의해 추출된 작업자들을 비교하여 출입 작업자들 중 해당 현장을 이탈한 후보이탈자를 선별하며, 선별된 후보이탈자들 중, 유효이탈자 추출모듈(403)에 의해 추출된 유효이탈자를 제외시켜 제2 후보이탈자를 선별한다.

즉 이탈자 선별모듈(404)은 출근한 작업자들의 리스트와, 현재 위치가 검출되는 작업자들의 리스트를 비교하여, 출근은 하였으나 현장을 벗어난 후보이탈자들을 선별한 후, 이들 중 유효이탈자를 제거하여 제2 후보이탈자들을 선별한다.

타이머 모듈(405)은 이탈자 선별모듈(404)에 의해 제2 후보이탈자가 선별되면, 타이머를 이용하여 경과시간(t)을 측정한다.

경과시간 비교모듈(406)은 타이머 모듈(405)에 의해 측정된 경과시간(t)을 기 설정된 임계치와 비교한다. 이때 임계치는 작업자가 현장을 이탈하지 않았다고 판단할 수 있는 경과시간(t)의 최댓값을 의미한다.

이탈여부 판단모듈(407)은 경과시간 비교모듈(406)에서, 경과시간(t)이 임계치를 초과하면, 해당 제2 후보이탈자가 현장을 이탈하였다고 최종적으로 판단한다.

이탈자 정보 생성모듈(408)은 이탈여부 판단모듈(407)에서 제2 후보이탈자가 최종 결정될 때 실행되며, 최종 결정된 이탈자의 식별정보, 해당 이탈자가 이탈한 공사영역(S') 정보 및 이탈한 시간을 포함하는 이탈자 정보를 생성한다.

이때 제어부(30)는 이탈자 정보 생성모듈(408)에서 이탈자 정보가 생성되면, 생성된 이탈자 정보를 데이터베이스부(31)에 저장함과 동시에, 돌발 상황 데이터 생성부(42)로 입력하여, 돌발 상황 데이터 생성부(42)를 실행시킨다.

도 14는 도 11의 안전사고 예측/판단부를 나타내는 블록도이다.

안전사고 예측/판단부(41)는 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 트래킹 정보 입력모듈(411)과, 위치 검출모듈(412), 작업-등급 정보 추출모듈(413), 작업영역(S'') 확인모듈(414), 가용 작업-등급 정보 추출모듈(415), 등급 비교모듈(416), 안전사고 경고여부 판단모듈(417)로 이루어진다.

제2 트래킹 정보 입력모듈(411)은 작업자 위치 추적부(39)에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는다.

위치 검출모듈(412)은 제2 트래킹 정보 입력모듈(411)에 의해 입력된 트래킹 정보를 참조하여, 해당 작업자의 위치를 검출한다.

이때 작업자 위치정보는 GPS위치 및 층 위치를 포함한다.

작업-등급 정보 추출모듈(413)은 위치 검출모듈(412)에 의해 검출된 작업자의 식별정보를 기반으로, 데이터베이스부(31)에 저장된 작업스케줄 정보의 각 작업자의 작업-등급 정보를 탐색하여, 해당 작업자의 작업-등급 정보를 추출한다.

작업영역(S'') 확인모듈(414)은 위치 검출모듈(412)에 의해 검출된 작업자 위치정보를 기반으로, 데이터베이스부(31)에 저장된 각 작업영역(S'')의 위치정보를 탐색하여, 해당 작업자가 위치한 작업영역(S'')을 검출한다.

가용 작업-등급 정보 추출모듈(415)은 작업영역(S'') 확인모듈(414)에 의해 검출된 작업영역(S'')을 기반으로, 데이터베이스부(31)에 저장된 각 작업영역(S'')별 가용 작업-등급 정보를 탐색하여 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 추출한다.

등급 비교모듈(416)은 작업-등급 정보 추출모듈(413)에 의해 추출된 작업자의 작업-등급과, 가용 작업-등급 정보 추출모듈(415)에 의해 추출된 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 비교한다.

이때 작업-등급은 작업 숙련도 및 전문성에 비례하여 높은 등급을 부여받는다.

안전사고 경고여부 판단모듈(417)은 등급 비교모듈(416)을 통해, 1)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 하위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단하며, 2)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 동일하거나 상위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하지 않다고 판단한다.

돌발 상황 데이터 생성부(42)는 1)이탈여부 판단부(40)에서 이탈자가 검출되거나 또는 2)안전사고 예측/판단부(41)에서 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단될 때 실행된다.

또한 돌발 상황 데이터 생성부(42)는 돌발 상황을 유발한 작업자 식별정보, 돌발 상황 발생 시간, 돌발 상황이 발생된 공사영역(S') 및 돌발 상황 내용을 매칭시켜 돌발 상황 데이터를 생성한다.

이때 돌발 상황 데이터 생성부(42)에 의해 생성된 돌발 상황 데이터는 제어부(30)의 제어에 따라 데이터 송수신부(32)를 통해 1)해당 공사영역(S')의 관리자의 단말기(9)와, 2)돌발 상황을 발생시킨 작업자의 단말기(2)로 전송된다.

작업보고서 생성부(43)는 작업자의 퇴근이 이루어지면, 해당 작업자의 출입시간, 퇴근시간, 작업내용, 작업시간 동안 현장을 이탈한 시간, 돌발 상황 내용 및 트래킹 정보가 나열되는 작업보고서를 생성한다.

이때 제어부(30)는 작업보고서 생성부(43)에 의해 생성된 작업보고서를 데이터베이스부(31)에 저장함과 동시에 주기마다 각 공사현장의 관리자 단말기(9)로 대응하는 작업자들의 작업보고서들을 전송한다.

도 15는 본 발명이 제2 실시예인 제2 공사현장용 작업자 관리시스템을 나타내는 구성도이다.

본 발명의 제2 실시예인 제2 공사현장용 작업자 관리시스템(8)은 전술하였던 도 2의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)의 작업자 단말기(2)들, 키오스크(5)들, 작업관리 어플리케이션(6)들, BLE-비콘(7)들, 관리자 단말기(9)들, 통신망(10) 및 근거리 통신망(20)을 포함한다.

또한 제2 공사현장용 작업자 관리시스템(8)은 제2 작업관리서버(83)와, 각 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')으로 이루어지는 영역의 출입로에 설치되는 라이다기(80)를 더 포함한다.

즉 라이다기(80)는 키오스크(5)가 설치되는 장소에 설치되어, 출입자 객체를 감지하여 출입인원수(N)를 산출한 후, 산출된 출입인원수(N) 정보를 제2 작업관리서버(83)로 전송하고, 제2 작업관리서버(83)는 라이다기(80)들로부터 전송받은 출입인원수(N) 정보와, 키오스크(5)들로부터 전송받은 출입명부를 활용하여, 출입자를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

이때 도 15에서는 설명의 편의를 위해 각 공사현장(S)의 작업자 단말기(2)들, 키오스크(5)들, BLE-비콘(7)들 및 라이다기(80)가 별도의 로컬서버 또는 중계기를 통해 제2 작업관리서버(83)와 데이터 통신을 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 각 공사현장(S)의 작업자 단말기(2)들, 키오스크(5)들, BLE-비콘(7)들 및 라이다기(80)는 로컬서버 또는 중계기를 경유하지 않고 제2 작업관리서버(83)와 직접적으로 데이터를 송수신하는 것으로 구성될 수 있음은 당연하다.

도 16은 도 15의 라이다기를 나타내는 구성도이다.

도 16의 라이다기(80)는 각 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')으로 이루어지는 영역의 출입로에 설치되어, 해당 구간을 출입하는 출입자 객체를 감지한 후, 감지된 출입자 객체의 인원수인 출입인원수(N)를 카운팅 한다.

또한 라이다기(80)는 도 16에 도시된 바와 같이, 라이다 스캐너(82)와, 스캐너 제어기(81)로 이루어진다.

라이다 스캐너(82)는 각 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')으로 이루어지는 영역의 출입로에 설치되며, 출입로를 향하여 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사되는 신호를 수신 받는다.

한편, 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging) 신호는 외부 대상체로 광신호를 조사한 후, 수신되는 광신호의 시간차(Time of flight) 또는 위상차를 검출하여 거리를 측정하며, 레이더와 비교하여 공간 분해능 및 해상도가 우수한 장점으로 인해 종래에 항공 및 위성 분야 등 특수 분야에 한정 사용되었으나, 최근 에는 감시정찰 등의 민수 및 국반 분야 로봇, 무인 수상함, 드론 등의 항공기, 산업용 보안 및 안전 분야 등 다양한 분야로 확대 적용되고 있다.

이러한 라이다(LiDAR) 신호는 x, y, z의 3차원 점군(Point Cloud)을 활용하여 실시간으로 입체 영상을 모델링 할 수 있기 때문에 감지된 객체의 궤적을 추적 및 검출하기 위한 용도로 널리 사용되고 있다.

이와 같이 구성되는 라이다 스캐너(82)는 송수신된 라이다신호 정보를 스캐너 제어기(81)로 출력한다.

스캐너 제어기(81)는 라이다 스캐너(82)에 의해 송수신된 라이다신호를 분석하여 출입자 객체를 감지함과 동시에 감지된 출입자 객체의 인원수를 카운팅 하여 출입인원수(N)를 산출한다.

또한 스캐너 제어기(81)는 생성된 출입인원수(N) 정보에 라이다기(80) 식별정보를 매칭시켜 제2 작업관리서버(83)로 전송한다.

도 17은 도 16의 스캐너 제어기를 나타내는 블록도이다.

스캐너 제어기(81)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제어모듈(810)과, 통신 인터페이스모듈(811), 메모리(812), 감도 제어모듈(813), 라이다신호 분석모듈(814), 스펙트로그램 모델링 모듈(815), 프로파일 분석모듈(816), 출입자 객체 검출모듈(817), 출입인원수 정보 생성모듈(818), 감도 최적화모듈(819)로 이루어진다.

제어모듈(810)은 스캐너 제어기(81)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(811), (812), (813), (814), (815), (816), (817), (818), (819)들의 동작을 제어한다.

또한 제어모듈(810)은 라이다 스캐너(310)로부터 전송받은 송수신된 라이다신호 정보를 라이다신호 분석모듈(814)로 입력한다.

또한 제어모듈(810)은 출입인원수 정보 생성모듈(818)에 의해 출입인원수 정보가 생성되면, 생성된 출입인원수 정보가 제2 작업관리서버(83)로 전송되도록 통신 인터페이스모듈(812)을 제어한다.

또한 제어모듈(810)은 스펙트로그램 모델링 모듈(815)에 의해 스펙트로그램이 생성되면, 생성된 스펙트로그램을 메모리(811)에 저장한다.

또한 제어모듈(810)은 기 설정된 주기(T) 마다 감도 최적화 모듈(819)을 동작시킨다.

메모리(811)에는 해당 라이다기(80)의 식별정보 및 위치정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(811)에는 스펙트로그램 모델링 모듈(815)에 의해 생성된 스펙트로그램과, 프로파일 분석모듈(816)에 의해 검출된 분석데이터와, 출입자 객체 검출모듈(817)에 의해 검출된 감지데이터와, 출입인원수 정보 생성모듈(818)에 의해 생성된 출입인원수 정보가 저장된다.

또한 메모리(811)에는 기 설정된 기준테이블이 저장된다. 이때 기준테이블은 노이즈비율(R)의 범위에 따라 감도 최적값이 매칭된 데이터를 의미하며, 감도 최적값은 노이즈비율(R)의 범위가 클수록 낮은 크기로 설정된다.

통신 인터페이스모듈(812)은 작업관리서버(83)와 데이터를 송수신한다.

감도 제어모듈(813)은 라이다(LiDAR) 신호를 송수신하는 라이다 스캐너(82)로부터 송출되는 라이다 신호의 감도(S, sensitivity)를 제어한다. 이때 라이다 신호의 감도를 제어하는 기술 및 방법은 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 감도 제어모듈(813)은 기 설정된 주기(T) 마다 감도 최적화모듈(819)에 의해 검출된 감도 최적값에 따라, 라이다 스캐너(82)의 감도를 제어한다.

라이다신호 분석모듈(814)은 라이다 스캐너(82)에 의해 송수신된 라이다신호를 분석한다.

스펙트로그램 모델링 모듈(815)은 라이다신호 분석모듈(814)에 의해 검출된 분석데이터를 활용하여, 스펙트로그램을 생성한다. 이때 스펙트로그램(Spectrogram)은 출입자의 스펙트럼을 시각화하여 표현하는 기법이고, 이러한 스펙트로그램은 신호 분석에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

프로파일 분석모듈(816)은 스펙트로그램 모델링 모듈(815)에 의해 생성된 스펙트로그램의 프로파일들을 검출 및 분석한다.

출입자 객체 검출모듈(817)은 프로파일 분석모듈(816)에서 검출된 프로파일들을 기 설정된 필터링 조건들과 비교하여, 출입자 객체를 검출한다.

예를 들어, 필터링 조건은 X축 및 Y축 상에서 프로파일의 연속되는 구간의 길이를 제한하는 조건이거나 또는 작업자의 머리가 어깨보다 폭이 작은 형태임을 감안하여, 프로파일의 폭의 크기를 제한하는 조건 등으로 이루어질 수 있다.

또한 출입자 객체 검출모듈(817)은 스펙트로그램의 프로파일들 중 필터링 조건을 모두 통과한 프로파일을 출입자 프로파일이라고 결정한다.

출입인원수 정보 생성모듈(818)은 출입자 객체 검출모듈(817)에 의해 검출된 출입자의 인원수를 카운팅 하여 출입인원수(N)를 산출한 후, 산출된 출입인원수(N) 에 라이다기(80) 식별정보 및 시간정보를 매칭시켜 출입인원수 정보를 생성한다.

이때 출입인원수 정보 생성모듈(818)에 의해 생성된 출입인원수 정보는 제어모듈(810)의 제어에 따라 통신 인터페이스모듈(812)을 통해 제2 작업관리서버(83)로 전송된다.

도 18은 도 17의 라이다 스캐너 감도 최적화 모듈을 나타내는 블록도이다.

도 18의 감도 최적화 모듈(819)은 기 설정된 주기(T) 마다 제어모듈(810)의 제어에 따라 실행된다.

또한 감도 최적화 모듈(819)은 도 18에 도시된 바와 같이, 데이터 추출모듈(8191)과, 후보 스펙트로그램 추출모듈(8192), 프로파일 분석모듈(8193), 노이즈 프로파일 검출모듈(8194), 노이즈비율(R) 산출모듈(81955), 감도 최적값 산출모듈(8196)로 이루어진다.

데이터 추출모듈(8191)은 주기(T) 동안 메모리(811)에 저장된 스펙트로그램들을 추출 및 수집한다.

후보 스펙트로그램 추출모듈(8192)은 데이터 추출모듈(8191)에 의해 추출된 스펙트로그램들을 탐색하여, 스펙트로그램들 중 출입자 객체가 감지되었을 때의 스펙트로그램인 후보 스펙트로그램들을 랜덤으로 n개 추출한다.

이때 라이다 스캐너(82)는 한 명의 출입자가 해당 영역을 통과하는데 수초가 소요되기 때문에 본 발명의 후보 스펙트로그램 추출모듈(8192)은 출입자객체 검출에 관련된 모든 스펙트로그램들을 추출하는 것이 아니라, 이들 중 n개의 스펙트로그램들만 추출하여 활용하도록 구성된다.

프로파일 분석모듈(8193)은 후보 스펙트로그램 추출모듈(8192)에 의해 추출된 후보 스펙트로그램들의 프로파일들을 분석한다.

노이즈 프로파일 검출모듈(8194)은 후보 스펙트로그램에서, 출입자 프로파일로부터 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재하는지를 분석하며, 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재할 때, 해당 프로파일을 노이즈 프로파일이라고 판단한다.

예를 들어, 공사현장의 특성에 따라, 라이다기(80)가 야외에 설치될 때, 우천 시, 라이다 스캐너(82)가 고감도로 설정된 경우, 출입자의 신체 또는 노면에 의해 튀는 물들에 의해 노이즈 프로파일이 검출되게 되고, 이러한 노이즈 프로파일은 객체 감지의 정확성을 떨어뜨리기 때문에 본 발명에서는 라이다 센서의 감도조절을 통해 노이즈 프로파일 현상을 절감하도록 하였다. 다른 예를 들어, 출입자 객체의 우변에 노이즈 프로파일이 전혀 검출되지 않는 경우, 과도하게 고감도로 설정됨에 따라, 라이다 센서의 감도를 소정 하향시킬 필요가 있게 된다.

노이즈비율(R) 산출모듈(8195)은 후보 스펙트로그램 추출모듈(8192)에 의해 추출된 후보 스펙트로그램의 수량인 후보수량(L)을 산출한다.

또한 노이즈비율(R)은 노이즈 프로파일 검출모듈(8194)에 의해 검출된 노이즈 프로파일을 포함한 후보 스펙트로그램인 노이즈 스펙트로그램의 수량인 노이즈 수량(L')을 산출한다.

또한 노이즈비율(R) 산출모듈(8195)은 노이즈 수량(L')을 후보 스펙트로그램들의 수량인 후보수량(L)으로 나누어 노이즈비율(R, R=L'/L)을 산출한다.

감도 최적값 산출모듈(8196)은 기 설정된 기준테이블을 활용하여, 노이즈비율(R)에 따른 감도 최적값을 검출한다.

이때 기준테이블은 노이즈비율(R)의 범위에 따라 감도 최적값이 매칭된 데이터를 의미하며, 감도 최적값은 노이즈비율(R)의 범위가 클수록 낮은 크기로 설정된다.

또한 감도 최적값 산출모듈(8196)에 의해 검출된 감도 최적값은 감도 제어모듈(813)로 입력되고, 라이다 스캐너(310)는 감도 제어모듈(813)의 제어에 따라, 다음 주기(T) 동안 감도 최적값에 따라 라이다신호를 송수신하게 된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 키오스크가 출입대상인 작업자로부터 획득된 인증정보와, 기 등록된 인증등록정보를 비교하여, 해당 작업자의 출입을 인증함과 동시에 작업자의 체온 및 음주여부를 측정한 후, 측정여부에 따라 해당 작업자의 출입을 최종 결정하도록 구성됨으로써 고열 및 음주로 인한 작업자의 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 코로나(Corona) 등과 같은 감염성 바이러스에 대한 방역효과를 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 키오스크와, QR코드 리더기, 생체정보 인식기, 체온감지센서 및 음주측정기가 일체형으로 제작 및 설계되기 때문에, 각 구성수단이 별도의 독립적인 장치들로 운영될 때와 비교하여, 설치 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 작업자 단말기들이 인접한 BLE-비콘들로부터 전송받은 비콘-신호를 분석하여 자신의 위치를 추정한 후, 이를 작업관리서버(3)로 전송하고, 작업관리서버(3)가 작업자 단말기(2)들로부터 전송받은 작업자 위치를 트래킹 하여, 작업자의 근무지 이탈을 판별함과 동시에 작업자가 근무지를 이탈하였다고 판단될 때, 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어지도록 구성됨으로써 작업자의 불필요한 근무지 이탈을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작업효율성을 극대화시킬 수 있으며, 작업시간/작업자 수 대비 작업율을 현저히 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 작업관리서버(3)가 근무지를 이탈한 작업자 검출 시, 타이머를 이용하여 경과시간(t)을 측정한 후, 측정된 경과시간(t)이 임계치를 초과할 때, 해당 작업자가 근무지를 이탈하였다고 최종 결정함으로써 작업현장의 다양한 변수로 인해, 작업에 관련되어 근무지를 이탈한 작업자와, 작업과 무방한 이유로 근무지를 이탈한 작업자를 선별하여, 서비스 신뢰도 및 정확성을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 공사현장용 작업자 관리시스템(1)은 작업관리서버(3)가 각 작업자의 실시간 위치를 추적하되, 각 작업자가 허가되지 않은 작업영역으로 진입할 경우, 이를 인식한 후, 후속대처가 이루어지도록 구성됨으로써 공사현장의 안전사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

1:공사현장용 작업자 관리시스템
2:작업자 단말기 3:작업관리서버
5:키오스크 6:작업관리 어플리케이션
7:BLE-비콘 9:관리자 단말기
10:통신망 20:근거리 통신망
30:제어부 31:데이터베이스부
32:데이터 송수신부 33:사용자 등록부
34:로그인부 35:인증 서비스부
36:작업스케줄 정보 등록부 37:작업그룹 생성부
38:유효이탈자 등록부 39:작업자 위치 추적부
40:이탈여부 판단부 41:안전사고 예측/판단부
42:돌발 상황 데이터 생성부 43:작업보고서 생성부
50:컨트롤러 51:제어부
52:메모리 53:통신 인터페이스부
54:데이터 입출력부 55:부가서비스부
56:출입자 인증부 57:출입허용여부 판단부
58:출입통제부 59:출입명부 생성부
60:제어모듈 61:서버연동모듈
62:데이터 입출력모듈 63:로그인 처리모듈
65:관리자모드 운영모듈 67:작업자모드 운영모듈
501:하우징 502:터치스크린 패널
503:QR코드 리더기 504:생체정보 인식기
505:체온감지센서 506:음주측정기
651:작업스케줄 정보 생성모듈 652:출입명부 전시모듈
653:작업그룹 전시모듈 654:작업자위치 모니터링 모듈
655:작업지시정보 생성모듈 656:제1 돌발 상황 알람모듈
657:유효이탈자 확인모듈 671:근거리통신 활성화모듈
672:페어링모듈 673:비콘-신호 송출 제어모듈
674:데이터 수집모듈 675:RSSI기반 위치 검출모듈
676:작업자 정보 생성모듈 677:제2 돌발 상황 알람모듈
678:작업스케줄 정보 전시모듈 679:작업지시정보 전시모듈
680:유효이탈 요청모듈

Claims (8)

1. 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공간의 출입로에 설치되며, 해당 공간의 출입자를 통제하는 키오스크(KIOSK)들;
   각 공사현장(S)에 등록된 작업자들 각각의 인증등록정보를 저장하며, 상기 키오스크들로부터 인증정보를 포함하는 인증 요청데이터를 전송받으면, 전송받은 인증 요청데이터의 인증정보를 인증등록정보와 비교하여 인증여부를 판단한 후, 인증결과데이터를 해당 키오스크로 전송하는 작업관리서버;
   각 공사영역(S')에 적어도 하나 이상 설치되며, 근거리 통신망에 접속된 노드로 비콘-신호를 송출하는 비콘송출기들;
   작업자가 소지/휴대한 단말기이며, GPS모듈 및 근거리통신모듈을 포함하여, 근거리 통신망에 접속된 비콘송출기들로부터 비콘-신호를 수신 받으며, 작업관리 어플리케이션이 설치되는 작업자 단말기들;
   상기 공사현장(S)의 관리자가 소지/휴대한 단말기이며, 상기 작업관리 어플리케이션이 설치되는 관리자 단말기를 포함하고,
   상기 키오스크들은
   전면에 터치스크린 패널이 설치되는 하우징;
   출입자로부터 인증정보를 획득하는 인증정보 획득수단;
   상기 인증정보 획득수단에 의해 인증정보가 획득되면, 획득된 인증정보를 포함하는 인증 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하며, 상기 작업관리서버로부터 전송받은 인증결과에 따라 해당 출입자의 출입을 통제하는 컨트롤러를 포함하고,
   상기 작업관리 어플리케이션은
   상기 작업자 단말기에 설치될 때 운영되는 작업자모드 운영모듈과, 상기 관리자 단말기에 설치될 때 운영되는 관리자모드 운영모듈을 포함하고,
   상기 작업자모드 운영모듈은
   실행 시, 설치된 작업자 단말기의 근거리통신모듈을 활성화시키는 근거리통신 활성화모듈;
   상기 설치된 작업자 단말기의 근거리 통신모듈을 통해 근거리 통신망에 접속된 비콘송출기들과 페어링(Pairing) 하는 페어링모듈;
   상기 설치된 작업자 단말기의 GPS모듈에 의해 검출된 GPS위치정보와, 근거리 통신모듈을 통해 수신 받은 비콘-신호들을 수집하는 데이터 수집모듈;
   상기 데이터 수집모듈에 의해 수집된 비콘-신호를 분석하여, 비콘-신호에 포함된 위치정보를 추출함과 동시에 비콘-신호의 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 측정하며, 각 비콘송출기의 위치 및 거리를 활용하여, 상기 설치된 작업자 단말기의 위치를 추정 및 보정하는 RSSI기반 위치 검출모듈;
   상기 RSSI 기반 위치 검출모듈에 의해 검출된 위치정보와, 단말기 식별정보, 시간정보를 매칭시켜 작업자 정보를 생성하는 작업자 정보 생성모듈;
   상기 작업자 정보 생성모듈에 의해 생성된 작업자 정보를 상기 작업관리서버로 전송하는 서버연동모듈;
   상기 작업관리서버로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 상기 설치된 작업자 단말기의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 알람을 외부로 표출하는 제2 돌발 상황 알람모듈을 포함하고,
   상기 관리자모드 운영모듈은
   관리자의 요청에 따라 실행되며, 관리자로부터 각 공사영역(S')별로 작업을 수행할 작업자들에 대한 정보인 각 공사영역(S')별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업할당 내용 및 시간을 입력받으며, 입력된 각 공사영역(S')별 작업자 정보와, 각 작업자의 작업할당 내용 및 시간을 매칭시켜 작업스케줄 정보를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 작업스케줄 정보 생성모듈;
   상기 작업관리서버로부터 돌발 상황 정보를 전송받을 때 실행되며, 전송받은 돌발 상황 정보를 상기 관리자 단말기의 터치스크린 패널에 디스플레이 함과 동시에 알람을 외부로 표출하는 제1 돌발 상황 알람모듈을 포함하고,
   상기 작업관리서버는
   상기 공사현장(S)에 등록된 각 작업자의 인증등록정보, 각 작업자의 식별정보, 각 작업자의 단말기 석별정보, 각 작업자에게 부여된 작업-등급 정보, 상기 공사현장의 식별정보, 상기 키오스크들 각각의 식별 및 위치정보와, 공사영역(S')이 복수개의 작업영역(S'')들로 이루어진다고 할 때, 각 작업영역(S'')별 위치정보와, 각 작업영역(S'')별로 접근 가능한 작업-등급 정보인 가용 작업-등급 정보가 기 설정되어 저장되며, 상기 관리자 단말기로부터 전송받은 작업스케줄 정보가 저장되는 데이터베이스부;
   상기 작업자 단말기들로부터 전송받은 작업자 정보의 작업자 위치정보 및 식별정보를 활용하여, 각 작업자가 위치한 공사영역(S')을 결정한 후, 공사영역(S') 내 작업자의 위치를 트래킹(Tracking) 하는 작업자 위치 추적부;
   상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 트래킹 정보와, 상기 키오스크에 의해 검출된 출입한 작업자 정보를 활용하여, 출입한 작업자들 중 해당 공사영역(S')을 이탈한 이탈자를 검출하는 이탈여부 판단부;
   상기 이탈여부 판단부에서 이탈자가 검출될 때 실행되며, 돌발 상황이 발생한 시간, 이탈한 작업자 식별정보, 해당 이탈한 작업자 단말기 식별정보, 돌발 상황 내용 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 돌발 상황 데이터를 생성한 후, 생성된 돌발 상황 데이터를 상기 관리자 단말기 및 해당 이탈자의 작업자 단말기로 전송하는 돌발 상황 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 키오스크들은
   출입자의 체온을 측정하는 체온감지센서;
   출입자의 혈중알콜농도를 측정하는 음주측정기를 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는
   상기 인증정보 획득수단에 의해 획득된 인증정보 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 인증 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하고, 상기 작업관리서버로부터 전송받은 인증결과에 따라 해당 출입자의 출입인증을 처리하는 출입자 인증부;
   상기 출입자 인증부에 의해 출입자 인증이 성공될 때 실행되며, 상기 체온감지센서로부터 출력된 체온-값과, 상기 음주측정기로부터 출력된 혈중알콜농도-값을 활용하여, 해당 출입자의 출입을 최종 결정하는 출입허용여부 판단부;
   상기 출입허용여부 판단부에서 해당 출입자의 출입을 통제하기로 결정될 때 실행되며, 해당 출입자의 출입을 통제한다는 경고문구, 경고등 및 경고음향 중 적어도 하나 이상을 포함하는 알람정보를 외부로 표출하는 출입통제부;
   상기 출입허용여부 판단부에 의해 출입 허용이 결정될 때 실행되며, 출입한 작업자 식별정보, 출입시간 및 키오스크 식별정보를 매칭시켜 출입명부 데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 출입명부 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 인증정보 획득수단은
   지문인식기, 안면/홍채 인식용 카메라 및 QR코드 리더기 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
4. 삭제
5. 제2항 또는 제3항에서, 상기 작업자모드 운영모듈은
   작업자의 요청에 따라 실행되며, 작업자로부터 이탈이유를 입력받으면, 입력된 이탈이유, 단말기 식별정보 및 이탈시간을 포함하는 이탈 요청데이터를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 유효이탈 요청모듈을 더 포함하고,
   상기 작업관리서버는
   상기 작업자 단말기로부터 이탈 요청데이터를 전송받을 때 실행되는 유효이탈자 등록부를 더 포함하고,
   상기 유효이탈자 등록부는
   상기 작업자 단말기로부터 전송받은 이탈 요청데이터를 입력받는 이탈 요청데이터 입력모듈;
   상기 관리자 단말기로 이탈요청한 작업자 식별정보 및 이탈이유 정보를 포함하는 유효이탈자 확인요청데이터를 전송하여, 관리자에게 유효이탈자가 맞는지 아닌지에 대한 확인을 요청하는 유효이탈자 확인모듈;
   상기 해당 관리자 단말기로부터 전송받은 확인결과정보를 토대로, 해당 작업자가, 작업에 관련하여 해당 공사영역(S')을 이탈한 이탈자인 유효이탈자인지 아닌지를 판별하는 유효이탈자 판별모듈;
   상기 유효이탈자 판별모듈에서, 해당 작업자가 유효이탈자라고 판단될 때 실행되며, 유효이탈자 식별정보와, 유효이탈 시간 및 내용을 포함하는 유효이탈자 정보를 생성한 후, 상기 데이터베이스부에 저장하는 유효이탈자 등록모듈을 포함하고,
   상기 관리자모드 운영모듈은
   상기 작업관리서버로부터 유효이탈자 확인요청데이터를 전송받으면, 상기 관리자 단말기의 터치스크린 패널로 유효이탈자 확인요청데이터를 디스플레이 함과 동시에 관리자로부터 해당 작업자가 유효이탈자인지 아닌지를 입력받으며, 관리자로부터 입력된 내용인 확인결과정보를 상기 작업관리서버로 전송하는 유효이탈자 확인모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 이탈여부 판단부는
   상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는 트래킹 정보 입력모듈;
   상기 트래킹 정보 입력모듈을 통해 입력된 트래킹 정보를 참조하여, 현재 페어링 되고 있는 작업자 식별정보들을 추출하는 작업자 추출모듈;
   상기 데이터베이스부에 등록된 유효이탈자 정보를 탐색하여, 각 공사영역(S')별로 유효이탈자들을 추출하는 유효이탈자 추출모듈;
   상기 키오스크로부터 전송받은 출입명부 데이터를 참조하여, 출입한 작업자들의 식별정보들을 추출한 후, 추출된 출입한 작업자의 식별정보들과, 상기 작업자 추출모듈에 의해 추출된 작업자들을 비교하여, 출입 작업자들 중 해당 공사영역(S')을 이탈한 후보이탈자를 선별하며, 선별된 후보이탈자들 중, 상기 유효이탈자 추출모듈에 의해 추출된 유효이탈자를 제외시켜 제2 후보이탈자를 선별하는 이탈자 선별모듈;
   상기 이탈자 선별모듈에 의해 제2 후보이탈자가 선별되면, 타이머를 이용하여 경과시간(t)을 측정하는 타이머 모듈;
   상기 타이머 모듈에 의해 측정된 경과시간(t)을, 제2 후보이탈자가 현장을 이탈하지 않았다고 판단할 수 있는 경과시간(t)의 최댓값인 기 설정된 임계치와 비교하는 경과시간 비교모듈;
   상기 경과시간 비교모듈에서, 경과시간(t)이 임계치를 초과하면, 제2 후보이탈자가 해당 공사영역(S')을 이탈하였다고 최종적으로 결정하는 이탈여부 판단모듈;
   상기 이탈여부 판단모듈에 의해 이탈자가 최종 결정되면, 이탈자의 식별정보, 해당 이탈자가 이탈한 공사영역(S') 정보 및 이탈한 시간을 포함하는 이탈자정보를 생성한 후, 상기 관리자 단말기로 전송하는 이탈자정보 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 작업관리서버는
   상기 작업자 위치 추적부로부터 입력된 트래킹 정보와, 상기 데이터베이스부에 저장된 작업 스케줄 정보를 참조하여, 작업자가 허가되지 않은 작업영역(S'')으로 진입하는지 여부를 판단하는 안전사고 예측/판단부를 더 포함하고,
   상기 돌발 상황 데이터 생성부는
   상기 안전사고 예측/판단부에 의해 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단될 때, 돌발 상황 데이터를 생성한 후, 해당 작업자 단말기 및 상기 관리자 단말기로 돌발 상황 데이터를 전송하고,
   상기 안전사고 예측/판단부는
   상기 작업자 위치 추적부에서 생성된 각 작업자의 트래킹 정보를 입력받는 제2 트래킹 정보 입력모듈;
   상기 제2 트래킹 정보 입력모듈에 의해 입력된 트래킹 정보를 활용하여, 각 작업자가 위치한 공사영역(S')과 위치를 검출하는 위치 검출모듈;
   상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업자의 작업-등급 정보를 탐색하여, 해당 작업자의 작업-등급 정보를 추출하는 작업-등급 정보 추출모듈;
   상기 위치 검출모듈에 의해 검출된 작업자 위치정보를 기반으로, 상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업영역(S'')의 위치정보를 탐색하여, 해당 작업자가 위치한 작업영역(S'')을 검출하는 작업영역(S'') 확인모듈;
   상기 작업영역(S'') 확인모듈에 의해 검출된 작업영역(S'')을 기반으로, 상기 데이터베이스부에 저장된 각 작업영역(S'')별 가용 작업-등급 정보를 탐색하여, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 추출하는 가용 작업-등급 정보 추출모듈;
   상기 작업-등급 정보 추출모듈에 의해 추출된 작업자의 작업-등급과, 상기 가용 작업-등급 정보 추출모듈에 의해 추출된 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 정보를 비교하는 등급 비교모듈;
   상기 등급 비교모듈을 통해, 1)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 하위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하다고 판단하며, 2)작업자의 작업-등급이, 해당 작업영역(S'')의 가용 작업-등급 보다 동일하거나 상위이면, 안전사고에 대한 경고가 필요하지 않다고 판단하는 안전사고 경고여부 판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 작업자 관리시스템은
   상기 공사현장(S)의 출입로 또는 적어도 하나 이상의 공사영역(S')을 포함하는 공간의 출입로에 설치되는 적어도 하나 이상의 라이다기를 더 포함하고,
   상기 라이다기는
   해당 출입로를 향하여 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사되는 신호를 수신 받는 라이다 스캐너;
   상기 라이다 스캐너에서 송수신된 라이다 신호를 분석하여 출입자 객체를 감지하는 스캐너 제어기를 포함하고,
   상기 스캐너 제어기는
   노이즈비율의 범위에 따라 감도(S, sensitivity)의 최적값이 매칭된 데이터인 기준테이블이 기 설정되어 저장되는 메모리;
   기 설정된 주기(T) 마다 실행되며, 상기 라이다 스캐너의 감도 최적값을 검출하는 감도 최적화모듈;
   상기 감도 최적화모듈에 의해 검출된 감도 최적값에 따라 상기 라이다 스캐너가 운영되도록 상기 라이다 스캐너를 제어하는 감도 제어모듈;
   상기 라이다 스캐너에서 송수신된 라이다신호를 분석하는 라이다신호 분석모듈;
   상기 라이다신호 분석모듈에 의해 검출된 분석데이터를 활용하여, 상기 라이다 스캐너에 의해 송수신된 라이다신호에 대한 스펙트로그램(Spectrogram)을 생성하는 스펙트로그램 모델링 모듈;
   상기 스펙트로그램 모델링 모듈에 의해 생성된 스펙트로그램의 프로파일들을 검출 및 분석하는 프로파일 분석모듈;
   상기 프로파일 분석모듈에서 검출된 프로파일들을 기 설정된 필터링 조건들과 비교하여, 출입자 객체를 검출하며, 검출된 프로파일들 중 상기 필터링 조건들을 무도 통과한 프로파일을 출입자 객체의 프로파일로 결정하는 출입자 객체 검출모듈;
   상기 출입자 객체 검출모듈에 의해 검출된 출입자의 인원수를 카운팅 하여 출입인원수(N)를 산출한 후, 산출된 출입인원수(N)에 라이다기 식별정보 및 시간정보를 매칭시켜 출입인원수 정보를 생성한 후, 상기 작업관리서버로 전송하는 작업인원수 정보 생성모듈을 포함하고,
   상기 감도 최적화모듈은
   상기 주기(T) 동안의 스펙트로그램들을 수집하는 데이터 수집모듈;
   상기 데이터 수집모듈에 의해 수집된 스펙트로그램들로부터 출입자 객체가 검출되었을 때의 스펙트로그램인 후보 스펙트로그램들을 랜덤으로 L개 추출하는 후보 스펙트로그램 추출모듈;
   상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 후보 스펙트로그램들의 프로파일들을 분석하는 프로파일 분석모듈;
   상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 샘플 스펙트로그램에서, 출입자 프로파일로부터 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재하는지를 분석하며, 기 설정된 인접영역 내에 출입자가 아닌 다른 프로파일이 존재할 때, 해당 프로파일을 노이즈 프로파일이라고 판단하는 노이즈 프로파일 검출모듈;
   상기 후보 스펙트로그램 추출모듈에 의해 추출된 후보 스펙트로그램의 수량인 후보수량(L)을 산출한 후, 상기 노이즈 프로파일 검출모듈에 의해 검출된 노이즈 프로파일을 포함한 후보 스펙트로그램인 노이즈 스펙트로그램의 수량인 노이즈 수량(L')을 산출하며, 산출된 노이즈 수량(L')을 산출된 샘플수량(L)으로 나누어 노이즈비율(R, R=L'/L)을 산출하는 노이즈비율 산출모듈;
   상기 메모리에 저장된 기준테이블을 활용하여, 상기 노이즈비율 산출모듈에 의해 산출된 노이즈비율(R)에 따른 감도 최적값을 검출하는 감도 최적값 산출모듈을 더 포함하고,
   상기 기준테이블의 감도 최적값은 노이즈비율의 범위가 클수록 낮은 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 작업자 관리시스템.

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