KR102488939B1 - 건설현장 통합 안전관리 시스템 및 이를 이용한 안전관리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중계기(101)를 포함하는 로컬네트워크망이 구축된 건설현장 통합 안전관리 시스템으로서, 화염 및 열을 감지하는, 화재감지모듈(110); 개별감지기기확인모듈(120)로서, 유해가스 감지장치(121), 산소농도 감지장치(122), 침수감지모듈(123) 및 기상정보, 소음정보 및 진동정보를 수집하는 환경정보수집모듈(124)을 포함하는, 개별감지기기확인모듈(120); 건설현장 내의 기설정된 위치에 설치된 CCTV로부터 제공된 영상을 분석하는 재난영상판단모듈(130); 상기 중계기(101)와 통신 가능하도록 형성된 위치인식전용장치(150a)를 이용하고, 모듈의 위치정보를 기반으로, 상기 모듈의 상태를 판단하는 위치인식전용모듈(150)로서, 상기 모듈은, 건설현장 내의 위치된 개구부에 개폐 상태를 확인하는, 개구부상태확인모듈(151); 타워크레인의 상태를 감지하는, 타워크레인 상태확인모듈(153); 및 작업자, 중장비 및 차량의 위치를 감지하는 위치감지모듈(154); 을 포함하는, 위치인식전용모듈(150); 위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 포함하는 통합안전관리서버(180)로서, 상기 중계기(101)로부터 상기 로컬네트워크망을 통해 정보를 수신하는, 통합안전관리서버(180); 및 상기 통합안전관리서버(180)로부터 연산된 정보를 전송받고, 기설정된 방식으로 상기 정보를 제공하는, 통합안전관리상태 디스플레이부(190); 를 포함하고, 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)는, 상기 위치인식전용모듈(150)로부터 상기 중계기(101)로 전송된 정보를 수집하도록 형성된, 건설현장 통합 안전관리 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 건설현장 통합 안전관리 시스템 및 이를 이용한 안전관리방법에 관한 것이다.
건설현장이나 산업 현장에서 작업자들이 작업 중 추락 사고 등으로 인한 사망 재해 비중은 꾸준히 발생하고 있다. 이러한 사고를 방지하기 위하여 작업자들은 안전 장비를 착용하는 것이 의무화 되어 있다.
그러나 종래의 건설현장에서는, 현장 자체에 내재되어 있는 다양한 환경으로 인한 위험성과 작업자의 사소한 부주의로 인해 안전사고가 빈번하게 발생하게 됨에 따라, 귀중한 인적자원이 손실되는 치명적인 문제점이 발생되고 있다.
특히, 건설현장에는 여러 공구에 걸쳐 다양한 작업이 동시에 진행되기 때문에 다양한 분야의 작업자들이 동시에 배치되어 각자의 작업을 수행하는데, 이러한 작업자의 인원에 비해서 상대적으로 관리자의 인원이 적고, 실외 작업 시 현장 관리자의 통제와 관리가 제한되는 영역에서는 건설인력에 대한 효율적이고 정확한 관리가 이루어지지 않고 있다. 이러한 문제에 의해, 건설현장 인력에 대한 안전사고나 비효율적인 인력관리는 전체적인 공사비의 상승과 생산성의 저하 그리고 공사기간의 연장 등의 문제점을 야기한다.
일반적인 건설현장에서는, 작업자의 안전사고 발생 시 작업자가 보유하는 단말 장치의 위성 GPS 위치정보를 이용하여 작업자의 위치를 파악한다. 하지만, 초기 현장 개설시에는 네트워크 통신 불가능하거나 지하 공간에서는 통신 불통일 경우가 대부분이기 때문에 이를 활용할 수 없다는 문제점이 있다.
종래기술로는 공개특허공보 제10-2017-0006095호가 개시된다. 상기 종래기술은 각각의 현장 근로자가 소유한 스마트폰에 설치되어 동작하는 어플리케이션을 이용하여 현장 근로자가 작업의 종류와 작업의 위치를 설정하고, 현장 근로자가 위험지역에 접근할 경우 경고하여 안전 사고의 발생을 방지하는 발명이 개시되어 있다. 그러나, 상기 기술은 현장 근로자가 스마트폰으로 직접 수행할 작업의 종류와 작업의 위치를 입력해야 하므로, 여전히 현장 근로자의 자발적인 행위를 요한다는 문제점이 남아 있다.
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2016-0126152호
(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2017-0006095호
본 발명은 다양한 IoT 장치를 적용하고, 현장의 환경 정보와 안전 관련 공사 정보, CCTV 모니터링을 체계적으로 확인 및 관리할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 안전관리자의 모바일 기기로 통제 방법을 구현하고, 작업자의 모바일 기기를 통해, 건설현장내의 위험에 대한 경고 및 안내를 제공함과 동시에, 건설현장 내 조명, 디스플레이, 스피커를 통해 위험에 대한 경고 및 안내를 수행하는 기술을 제안하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예는, 중계기(101)를 포함하는 로컬네트워크망이 구축된 건설현장 통합 안전관리 시스템으로서, 화염 및 열을 감지하는, 화재감지모듈(110); 개별감지기기확인모듈(120)로서, 유해가스 감지장치(121), 산소농도 감지장치(122), 침수감지모듈(123) 및 기상정보, 소음정보 및 진동정보를 수집하는 환경정보수집모듈(124)을 포함하는, 개별감지기기확인모듈(120); 건설현장 내의 기설정된 위치에 설치된 CCTV로부터 제공된 영상을 분석하는 재난영상판단모듈(130); 상기 중계기(101)와 통신 가능하도록 형성된 위치인식전용장치(150a)를 이용하고, 모듈의 위치정보를 기반으로, 상기 모듈의 상태를 판단하는 위치인식전용모듈(150)로서, 상기 모듈은, 건설현장 내의 위치된 개구부에 개폐 상태를 확인하는, 개구부상태확인모듈(151); 타워크레인의 상태를 감지하는, 타워크레인 상태확인모듈(153); 및 작업자, 중장비 및 차량의 위치를 감지하는 위치감지모듈(154); 을 포함하는, 위치인식전용모듈(150); 위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 포함하는 통합안전관리서버(180)로서, 상기 중계기(101)로부터 상기 로컬네트워크망을 통해 정보를 수신하는, 통합안전관리서버(180); 및 상기 통합안전관리서버(180)로부터 연산된 정보를 전송받고, 기설정된 방식으로 상기 정보를 제공하는, 통합안전관리상태 디스플레이부(190); 를 포함하고, 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)는, 상기 위치인식전용모듈(150)로부터 상기 중계기(101)로 전송된 정보를 수집하도록 형성된, 건설현장 통합 안전관리 시스템을 제공한다.
또한, 건설현장 내의 기설정된 위치에 구비되며, 시각적 또는 청각적 방법을 이용하여 상기 기설정된 위치에 있는 작업자에게 알람을 제공하는, 현장알람장치(210); 작업자에게 제공되며, 위치인식전용장치(150a) 및 통화수단이 구비된, 작업자단말기(220); 및 상기 작업자단말기(220)의 위치인식전용장치(150a)를 통해, 작업자의 위치정보를 확인 가능하도록 구성되며, 상기 작업자단말기(220)와 통신하도록 구성된, 안전관리자단말기(230); 를 더 포함하며, 상기 현장알람장치(210), 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해, 정보의 송수신이 가능하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서, 상기 개구부상태확인모듈(151), 현장알람장치(210), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230) 및 위치인식전용모듈(150)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며, (a) 상기 개구부상태확인모듈(151)를 이용하며, 기설정된 위치에 구비된 개구부덮개의 상태가 확인되는 단계(S11); (b) 상기 개구부덮개의 움직임이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 상기 개구부덮개와 대응되는 현장알림장치(210)가 동작되는 단계(S12); (c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S13); (d) 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 통해, 상기 (b) 단계에서 발생된 관리상황의 원인이 판단되는 단계로서, 작업일보의 조회를 통해, 상기 기설정된 위치의 작업유무 및 해당 작업자 정보가 판단되는 단계(S14); 및 (e) 상기 (d) 단계에서, 상기 관리상황의 원인이 판단된 경우, 상기 작업자에게 개구부덮개의 상태 확인을 요청한 후, 관리상황을 해제시키고, 상기 관리상황의 원인이 판단되지 않는 경우, 안전관리자가 임의의 작업자단말기(220)로 상기 개구부덮개의 상태 확인을 요청하거나 또는 상기 안전관리자가 상기 안전관리자단말기(230)를 통해, 복수의 작업자단말기(220)로 그룹콜을 수행하는 단계(S15); 를 포함하는, 건설현장 통합 안전관리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서, 상기 재난영상판단모듈(130), 위치인식전용모듈(150), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며, (a) 상기 재난영상판단모듈(130)을 이용하며, 작업자, 중장비 및 차량의 상태가 확인되는 단계(S21); (b) 상기 작업자, 중장비 및 차량의 위험이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 상기 중장비 및 차량에 접근하는 작업자의 작업자단말기(220)에 알람이 동작되는 단계(S22); (c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 통합안전관리상태 디스플레이부(190) 및 상기 안전관리자단말기(230)로 관리상황 알림이 제공되는 단계(S23); (d) 상기 안전관리자에게 상기 (b) 단계의 관리상황에 대한 영상이 전송되어 상기 관리상황에 대한 영상이 판단되는 단계(S24); 및 (e) 상기 (d) 단계에서, 상기 안전관리자에 의해, 관리상황으로 판단된 경우, 상기 (b) 단계의 작업자의 작업자단말기(220)에 알림이 제공되며, 상기 (d) 단계에서, 관리상황이 아닌 것으로 판단된 경우, 관리상황이 해제되는 단계(S25); 를 포함하는, 건설현장 통합 안전관리 방법을 제공한다.
이 때, 상기 (a) 단계에서, 상기 재난영상판단모듈(130)은, 딥러닝에 의한 영상분석방식으로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서, 상기 화재감지모듈(110), 개별감지기기 확인모듈(120), 위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며, (a) 상기 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)을 이용하여 건설현장 내의 화재 및 가스에 대한 정보가 확인되는 단계(S31), (b) 상기 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)에 의해, 화재 또는 가스 이상이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 화재 또는 가스 이상이 감지된 위치와 대응되는 현장알람장치(210)가 동작되고, 상기 작업자단말기(220)에 알람이 발생되는, 단계(S32); (c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S33); (d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S34); 및 (e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S35); 를 포함하는, 건설현장 통합 안전관리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서, 상기 위치인식전용모듈(150), 위치분석엔진(181), 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며, (a) 상기 위치인식전용모듈(150) 및 위치분석엔진(181)을 이용하여 중장비, 차량 및 작업자의 위치가 확인되는 단계(S41); (b) 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 의해, 상기 중장비 또는 차량이 작업을 수행하는 안전구역 내에 작업자의 접근이 감지되어 관리상황이 발생된 단계(S42); (c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계로서, 상기 중장비 또는 차량으로부터 알람이 발생되고, 상기 작업자단말기(220)로부터 알람이 발생되는, 단계(S43); (d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S44); 및 (e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S45); 를 포함하는, 건설현장 통합 안전관리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서, 상기 위치인식전용모듈(150), 위치분석엔진(181), 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며, (a) 상기 위치인식전용모듈(150) 및 위치분석엔진(181)을 이용하여 타워크레인의 위치 및 상태가 확인되고, 건설현장 내의 특정 위치의 침수상태가 확인되는 단계(S51); (b) 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 의해, 타워크레인의 충돌, 강풍, 기울기 이상 및 진동 위험이 감지되거나, 건설현장 내의 특정 위치의 침수가 확인되어 관리상황이 발생된 단계(S52); (c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S53); (d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S54); 및 (e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S55); 를 포함하는, 건설현장 통합 안전관리 방법을 제공한다.
이 때, 상기 작업자는 복수로 구성되며, 상기 복수의 작업자 각각 및 안전관리자는, 상호 그룹콜을 생성시킬 수 있고, 긴급호출을 전송시킬 수 있도록 구성되며, 상기 복수의 작업자 각각의 작업자단말기 및 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해 그룹콜 및 긴급호출이 수행될 수 있다.
또한, 상기 위치인식전용모듈(150)에 포함된 위치인식전용장치(150a) 각각은, 상기 중계기(101) 각각에 신호를 전송하고, 상기 각각의 중계기(101)는, 상기 위치인식전용장치(150a)로부터 수신된 신호를 검증하되, 기설정된 조건을 만족시키는 신호를 필터링하여 유효신호로 구분하고, 상기 유효신호만을 상기 통합안전관리서버(180)로 전송할 수 있다.
본 발명은 건설현장의 안전관리자 및 안전관리 책임자가 실시간으로 현장내 안전 관련 상황을 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명은 주요 안전 상황 발생시, 건설현장 통합 안전관리 시스템에 사전에 설정된 안전 대응 시나리오에 따라 대처함으로써, 안전 상황이 발생하기 전에 예방 조치를 효과적으로 취할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 개구부상태확인모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 재난영상판단모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 4의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 개별감지기기 확인모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 6의 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 위치인식전용모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도로서, 중장비 또는 차량이 작업을 수행하는 안전구역 내에 작업자의 접근에 의한 위험이 발생된 상황을 관리하기 위한 개념도이다.
도 9는 도 8의 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도로서, 타워크레인의 이상상황 또는 건설현장의 침수발생 상황을 관리하기 위한 개념도이다.
도 11은 도 10의 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 복수의 작업자 및 안전관리자 사이의 그룹콜 수행방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 중계기의 신호 검증을 설명하기 위한 개념도이다.
도 14 내지 21은 본 발명에 포함된 통합안전관리상태 디스플레이부에 출력되는 화면 구성(UI)의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 개구부상태확인모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 재난영상판단모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 4의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 개별감지기기 확인모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 6의 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법 중 위치인식전용모듈을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도로서, 중장비 또는 차량이 작업을 수행하는 안전구역 내에 작업자의 접근에 의한 위험이 발생된 상황을 관리하기 위한 개념도이다.
도 9는 도 8의 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 방법을 이용하여 건설현장의 안전관리를 설명하기 위한 개념도로서, 타워크레인의 이상상황 또는 건설현장의 침수발생 상황을 관리하기 위한 개념도이다.
도 11은 도 10의 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 복수의 작업자 및 안전관리자 사이의 그룹콜 수행방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 중계기의 신호 검증을 설명하기 위한 개념도이다.
도 14 내지 21은 본 발명에 포함된 통합안전관리상태 디스플레이부에 출력되는 화면 구성(UI)의 일 예를 나타낸다.
이하에서는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에 대해 설명한 후, 이를 이용한 안전관리방법에 대해 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 중 '알림'은 특정 이벤트 상황에 대한 메시지를 의미하고, '알람'은 작업자 또는 안전관리자에게 시각적 또는 청각적 수단을 이용하는 경고를 의미한다. 또한, '개별감지기기'는 특정 데이터를 전송하기 위해 전기적 신호를 송신하는 IoT(Internet Of Things) 장치를 의미한다.
이하에서 사용되는 '위치인식전용모듈'은 위치인식전용장치를 구비한 모듈로부터 획득되는 위치정보를 이용하여, 현장 내의 이상 유무를 판단하는 모든 개별 모듈의 집합체를 의미하며, 명세서에 기재된 모듈에 제한되지 않는다.
또한, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, '작업자/중장비/차량 위치감지모듈' 및 '작업자단말기'를 용어상 구분하여 설명하고 있으나, 이는 기능적으로 구분한 것인 바, '작업자/중장비/차량 위치감지모듈'은 '작업자단말기' 내에 구비된 상태 또는 통합된 상태로 구현될 수 있음을 미리 명시한다.
'작업자/중장비/차량 위치감지모듈'은 위치인식전용장치를 구비한 별도의 통신수단으로 구성될 수 있고, 후술하는 보조장치를 더 구비할 수 있다. '작업자단말기'는 통화, 알림 및 알람 기능이 모두 탑재된 장치를 의미한다.
이하의 위치인식전용모듈은, 위치인식전용장치가 결합된 장비 또는 장치를 기준으로, 개구부상태확인모듈, 이동식 안전관리모듈, 타워크레인 상태확인모듈 및 작업자/중장비/차량 위치감지모듈로 구분한다. 일 예로, 개구부덮개와 결합된 위치인식전용장치는 개구부상태확인모듈로 구분한 것이다. 이 때, 위치인식전용모듈에 포함된 개별 모듈은, 결합된 장비 또는 장치의 특성에 따라, 추가적인 기능을 갖도록 구성될 수 있음을 미리 명시한다.
본 발명은 로컬네트워크망이 구축된 상태를 전제로 한다. 일반적으로 건설현장에서 LTE를 통한 모바일 통신이 불가능하거나 또는 극히 제한적인 바, 무선디바이스인 각종 센서들과의 통신을 위한 중계기(101)를 구비함으로써, 로컬네트워크망을 구축한다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 설명한다. 본 발명은 크게 구분할 때, 화재감지모듈(110), 개별감지기기 확인모듈(120), 재난영상판단모듈(130) 및 위치인식전용모듈(150)을 포함한다. 상기 모듈(110, 120, 130, 150)들은 모두 특정한 목적을 위해 설치된 것으로써, 각자 서로 다른 인자를 측정하도록 구성된다.
건설현장에서 화재 발생을 억제하는 것은 가장 중요한 사항이므로, 화재감지모듈(110)에 의해 화재가 감지되면, 즉시, 통합안전관리상태 디스플레이부(190), 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)를 통해 화재 이벤트 발생에 대한 알림을 제공한다. 물론, 알람과 함께 제공될 수 있다. 화재감지모듈(110)은 지능형 영상장치로 구성되어 화염 및 연기를 감지할 수 있고, 열(또는 온도)을 감지하도록 구성된다.
개별감지기기 확인모듈(120)은, 유해가스 감지장치(121), 산소농도 감지장치(122), 침수감지모듈(123) 및 환경정보수집모듈(124)을 포함한다.
개별감지기기 확인모듈(120)은 유해가스를 감지함과 동시에, 산소농도 역시 측정 가능하다. 유해가스는 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성가스 및 가연성가스를 모두 감지하도록 구성된다. 작업공간에서 산소농도가 비정상적으로 낮아지면, 작업자에게 치명적인 영향을 줄 수 있는 바, 산소농도 역시 함께 측정하도록 구성된다. 침수감지모듈(123)은 지하층에 설치되는 것이 일반적이나, 이에 제한되는 것은 아니며, 안전관리자에 의해 설정된 침수예방구역에 설치될 수도 있고, 수위센서를 포함한다.
환경정보수집모듈(124)은 공공데이터인 기상청 정보와 연동되며, 광의의 지역에 대한 기상정보를 전달받고, 건설현장 내의 특정 위치의 기상정보는 별도의 측정장비를 통해 수집하도록 구성된다. 기상정보는 기온, 강설, 강우, 풍향, 풍속, 미세먼지농도, 소음정보, 진동정보를 모두 포함하는 넓은 개념이다.
여기서, 개별감지기기 확인모듈(120) 및 환경정보수집모듈(124)에 의해 특정 인자가 위험값에 도달할 경우, 중계기(101)를 거쳐 통합안전관리서버(180)로 신호가 전송되고, 통합안전관리서버(180)를 통해 알림이 제공될 수 있다.
재난영상판단모듈(130)은 건설현장 내의 기설정된 위치에 설치된 CCTV로부터 제공된 영상을 분석한다. 현장의 복합 CCTV 영상의 메타정보를 이용하고, 예를 들어, 작업자의 안전모 착용 여부, 작업자들 간의 폭력 및 위험행동 여부, 출입통제를 위한 안면인식, 열화상에 의한 건강상태를 모두 확인하도록 구성된다. 이 때, 재난영상판단모듈(130)은, 딥러닝에 의한 영상분석방식으로 수행됨으로써, 관리자에 의해 수동으로 판단되는 것이 아니라, 상기 영상분석방식을 통해 자동으로 판단되는 것이 바람직하다.
위치인식전용모듈(150)은 건설현장 내의 구비된 개별 모듈의 위치정보를 송신하는 기능을 수행한다. 여기서 개별 모듈 각각은 중계기(101)와 통신 가능하도록 형성된 형성된 위치인식전용장치(150a)를 포함한다. 위치인식전용장치(150a)는 전용 모바일앱일 수도 있으나, 위치정보를 송신하는 전용장치로 구성될 수 있는 바, 위치정보를 송신할 수만 있다면, 어떠한 장치라도 적용 가능하다.
추가적으로, 위치인식전용장치(150a)는 보조장치를 더 포함하는 개념이다. 여기서 보조장치는 일 예로, 비콘으로 사용될 수 있다. 비콘(iBeacon)은 블루투스4.0(BLE) 프로토콜 기반의 근거리 무선통신 장치이며, 최대 70m 이내의 무선장치들과 교신할 수 있다. 일 실시예로, 보조장치는 중계기(101)와 직접 통신 가능하지는 않고, 위치인식전용장치(150a)로 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 이 때, 보조장치로부터 무선 신호를 수신한 위치인식전용장치(150a)는, 상기 신호에 대한 정보를 중계기(101)로 전송하도록 구성될 수 있다.
전술한 개별 모듈은 개구부상태확인모듈(151), 이동식 안전관리모듈(152), 타워크레인 상태확인모듈(153) 및 작업자/중장비/차량의 위치감지모듈(154)을 포함한다. 다만, 상기에 나열된 모듈(151, 152, 153, 154)들에 제한되지 않고, 현장의 상황을 판단하기 위해, 위치정보를 기반으로 하는 모듈이라면, 특정 기능을 갖는 추가적인 모듈도 본 기술의 범주 내에 포함됨을 명시한다.
개구부상태확인모듈(151)은 건설현장 내에 공사과정에서 형성된 개구부를 관리하기 위함이다. 개구부는 특별한 사정이 없는 경우, 작업자의 안전을 위해 폐쇄된 상태를 유지하여야 한다. 이는 작업자의 추락사고를 방지하기 위함이다. 개구부에는 각각 개구부덮개가 구비되며, 개구부덮개는 개구부와의 밀착 고정을 위해, 하방을 향해 발이 형성됨으로써, 개구부 상에서 수평 방향 및 수직 방향으로 고정되는 것이 바람직하다. 개구부덮개에는 위치측위수단인 고도센서, 자이로센서 및 GPS가 선택적으로 구비될 수 있다. GPS는 실내에서는 효용이 낮은 바, 고도센서 및 자이로센서를 이용할 수 있으며, 복수의 중계기(101)를 이용한 삼방측량방식으로 개구부덮개의 실시간 위치정보가 특정될 수 있다.
타워크레인 상태확인모듈(153)은 지브 및 훅 블록 위치, 기울기 및 흔들림(진동) 센서를 모두 포함하여 건설현장 내의 타워크레인 상태를 실시간으로 확인한다.
작업자/중장비/차량 위치감지모듈(154)은 중계기(101)와 통신 가능하도록 형성된 위치인식전용장치(150a)를 이용하여, 작업자, 중장비 및 차량의 위치를 감지한다. 주요 목적은 이들의 충돌을 방지하기 위함이며, 중장비의 경우에는 몸체와 별도로 바스켓, 암 등에도 위치인식전용장치(150a)가 구비됨으로써, 작업자 및 중장비의 충돌 위험을 미연에 방지할 수 있다. 전술한 바와 같이, 작업자 및 안전관리자는 각자 구비한 단말기에 포함된 위치인식전용장치(150a)를 이용할 수 있으며, 스마트폰에 설치된 전용 모바일앱 또는 별도의 전용장치를 이용하여 작업자 위치감지모듈(154)로 사용할 수도 있다.
작업자, 중장비 및 차량의 접근을 인지하는 실시예를 설명한다. 제1 작업자(위치인식전용장치(150a)를 구비함)가 중장비(특정 위치에 보조장치(예로, 비콘)가 부착됨)를 운전하는 경우를 예를 들면, 중장비에 부착된 보조장치는 제1 작업자의 위치인식전용장치(150a)와 통신 가능한 상태가 유지된다(통신 가능이 인가된 상태를 의미함). 이 때, 제2 작업자(위치인식전용장치(150a)를 구비함)가 상기 중장비에 접근하는 경우, 제2 작업자의 위치인식전용장치(150a)가 상기 중장비에 부착된 보조장치와 연결 가능한 상태의 위치에 도달시, 중계기(101)를 통해, 제1 및 제2 작업자 각각에 대해 알람이 제공됨으로써, 인가되지 않은 작업자의 접근을 경고할 수 있다. 이에 따라, 중장비를 운전 중인 제1 작업자와 접근하는 제2 작업자 모두가 현재 상황을 인식함으로써, 건설현장 내의 충돌 및 협착을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 적용된 로컬네트워크망은 와이파이망(인터넷망을 의미함) 및 무선디바이스망(센서망을 의미함)을 포함한다. 일 예로, 와이파이망은 2.4GHz 또는 5Ghz 주파수로 형성될 수 있으며, 무선디바이스망은 900MHz 대역으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, '비면허대역'의 주파수는 모두 적용 가능하다. 또한, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 어느 하나로 통신 가능함을 미리 명시하는 바이다.
전술한 모듈과의 통신을 위해, 중계기(101)가 구비되며, 중계기(101)는 건설현장의 전면적을 커버하기 위해, 적절한 위치에 복수로 구비될 수 있다. 중계기(101)는 통합안전관리서버(180)와의 통신을 위한 게이트웨이의 역할을 수행한다.
통합안전관리서버(180)는 위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 포함한다. 위치분석엔진(181)은 위치인식전용모듈상태 확인부(184)의 대상이 되는 센서들의 위치정보를 수집하도록 구성되며, 이들의 위치는, 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 2D 또는 3D 방식으로 표시될 수 있다. 다시 말해, 위치분석엔진(181)은 취합된 정보를 사용자 또는 관리자가 원하는 방식(예를 들어, 맵 방식)으로 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 표시하는 기능을 수행한다. 이 과정에서 위치인식전용장치(150a)부터 수신된 X축, Y축, Z축 좌표정보를 활용할 수 있다.
화재감지분석부(182) 및 개별감지기기 분석부(183)는 각각 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)로부터 전송된 측정값을 기설정된 방식으로 연산하여 화재위험 및 가스누출 위험을 판단하고, 알람 내지 알림을 제공하는 기능을 수행한다. 개별감지기기 분석부(183)는 또한, 환경정보수집모듈(124)로부터 환경정보를 취합하여 처리하고, 예를 들어, 풍속이 15m/s 이상시, 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)로 경고 알림을 표시하거나, 대응 시나리오를 제공할 수 있다. 또한, 화재감지분석부(182) 및 개별감지기기 분석부(183)는 화재 발생 여부 및 가스농도(예를 들어, 산소)가 기설정된 범위를 벗어날 경우, 이에 대한 알람을 작업자단말기(220)로 전송할 수 있다. 이와 같이, 작업자단말기(220)에서 알람이 발생함으로써, 해당 작업자에게 경고할 수 있고, 위험 발생 여부를 인지시킬 수 있다.
위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 대해서는 개별적으로 후술하도록 한다.
통합안전관리상태 디스플레이부(190)는 통합안전관리서버(180)로부터 연산된 정보를 전송받고, 기설정된 방식으로 상기 정보를 제공한다. 안전관리자 또는 중앙관리자에게 시각적으로 표현하는 것이 바람직하며, 검색엔진이 구비되는 바, 다수의 건설현장을 하나의 통합된 프로그램으로 관리하는 것 역시 가능하다.
작업의 관점에서 설명하면, 본 발명은 현장알람장치(210), 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)를 더 포함한다.
현장알람장치(210)는 건설현장 내의 기설정된 위치에 구비되며, 시각적 또는 청각적 방법을 이용하여 상기 기설정된 위치에 있는 작업자에게 알람을 제공하도록 구성된다. 시각적 방법은 조명(경고등, 비상등)을 통한 방법이 있고, 청각적 방법은 스피커를 통한 경고음을 발생시키는 것이 있다. 현장알람장치(210)에는 별도의 비상통화장치가 구비됨으로써, 작업자가 비상시 비상통화장치를 이용하여 다른 작업자 또는 안전관리자와의 긴급통화가 가능하도록 구성될 수 있다.
작업자단말기(220)는 각각의 작업자에게 제공되며, 위치인식전용장치(150a) 및 통화수단이 구비되는 장치이다. 본 발명은 중계기(101)를 이용하여 인터넷망을 사용할 수 있는 바, 스마트폰의 사용이 가능하다. 스마트폰은 GPS가 내장되는 바, 스마트폰에 설치된 전용모바일앱을 통해 모든 기능을 사용할 수 있다. 또한, 사용자는 스마트폰 이외에도 위치인식전용장치(150a)가 구비된 전용장치를 사용할 수 있으며, 상기 전용장치는 별도의 통화수단과 무선으로 통신되어 중계기(101)를 통해 통신 가능하도록 형성될 수 있다.
안전관리자단말기(230) 역시 작업자단말기(220)와 기능적인 측면에서 유사하다. 통합 안전관제모바일앱을 이용하는 것이 바람직하며, 이를 통해 화재, 가스누출, 환경정보, 관리상황 발생시 알림을 모두 확인할 수 있으며, 관리상황이 발생된 경우, 필요에 따라, 다수의 작업자들과 그룹콜을 수행함으로써, 빠른 대처가 가능한 이점이 있다.
도 2 및 3을 참조하여, 개구부상태확인모듈(151)의 적용 방법을 설명한다.
상기 방법은 단계(S11) 내지 단계(S15)를 포함한다.
통합안전관리서버(180)에서는, 위치분석엔진(181)을 통해, 건설현장 내의 개구부상태확인모듈(151)의 위치를 특정하여 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 표시한다. 이 때, 안전관리자 또는 중앙관리자는 상기 화면에서 개구부상태확인모듈(151)의 위치를 선택하면, 화면의 중앙에 개구부상태확인모듈(151)의 위치가 표시된다. 개구부상태확인모듈(151)은 바람에 의해, 움직일 수 있는 바, 환경정보수집모듈(124)을 통해, 풍향 및 풍속 정보를 전송받는다. 통합안전관리서버(180)에서는 관리상황 발생시, 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)에 점검 요청 메시지('알림'을 의미함)을 전송할 수 있다. 이 때, 안전관리자 및 복수의 작업자는 관리상황 발생의 처리를 위해, 그룹콜을 수행할 수 있다.
단계(S14)에서는 관리상황의 원인을 판단하기 위해, 작업일보의 조회를 통해 해당 작업자 정보가 파악된다. 안전관리자 또는 중앙관리자는 파악된 작업자에게 관리상황 발생에 대한 의견을 교환할 수 있다.
단계(S15)에서, 관리상황의 발생 원인이 판단되지 않는 경우, 개구부상태확인모듈(151)을 정위치로 되돌려놓는 것이 필요한 바, 안전관리자가 임의의 작업자(바람직하게는, 현재 해당 개구부와 인접한 위치에 있는 작업자)에게 상태 확인을 요청하거나, 그룹콜 수행을 통해, 적합한 작업자에게 지시할 수 있다.
도 4 및 5를 참조하여, 재난영상판단모듈(130) 및 위치감지모듈(154)의 적용 방법을 설명한다. 여기서 위치감지모듈(154)은 작업자, 중장비 및 공사차량의 위치정보를 중계기(101)를 통해 전송한다. 먼저, 재난영상판단모듈(130)은 복합 CCTV 영상의 메타정보를 이용함으로써, AI 영상분석을 수행한다. 전술한 바와 같이, 작업자의 안전모 착용여부, 작업자들 간의 폭력/위험 행동여부를 판단한다. 예를 들어, 작업자들 간의 폭력/위험 행동여부는 객체의 이미지 겹침을 통해 판단할 수 있다. 또한, 재난영상판단모듈(130)은 위치감지모듈(154)로부터 정보를 보완받으며, 영상 분석을 통해, 작업자, 중장비 및 공사차량의 충돌을 감지하며, 작업자의 충돌사고 위험이 감지된 경우, 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 표시되고, 해당 작업자(접근 작업자)의 작업자단말기(220)에서 알람이 발생된다.
단계(S25)에서, 안전관리자 또는 중앙관리자는 관리상황 영상을 직접 확인하여 판단하며, 관리상황으로 판단된 경우, 다시 해당 작업자의 작업자단말기(220)로 알림이 제공된다. 이 때, 접근하는 중장비 및 공사차량은 알람부가 구비될 수 있으며, 알람부를 통해, 중장비 및 공사차량의 운전자에게도 작업자의 접근을 인지시킬 수 있다.
도 6 및 7을 참조하여, 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)의 적용 방법을 설명한다. 상기 방법은 단계(S31) 내지 단계(S35)를 포함한다. 물론, 환경정보수집모듈(124)을 더 이용할 수 있으며, 기상청에서 제공되는 공공데이터를 제공받고, 상기 데이터를 기설정된 방식에 의해 연산함으로써, 정밀하게 분석할 수 있다.
화재감지모듈(110)에 의해 화재가 감지된 경우에는, 관리상황이 발동되며, 즉시 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 표시됨과 동시에, 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230) 및 현장알람장치(230) 모두에 신호를 발생시킨다. 건설현장에서 화재는 빠른 시간내에 크게 확대될 수 있는 바, 화재장소와 인접한 작업자단말기(220)에만 알림을 제공하는 것이 아니라, 모든 작업자단말기(220)에 알림을 제공하는 것이 바람직하다.
단계(S31)에서, 개별감지기기 확인모듈(120)은 건설현장 내에 고정식 장치로 상시 동작되며, 감지된 가스의 농도가 위험값에 도달할 경우, 화재와 동일하게 처리된다. 가스의 광범위하게 퍼지는 성질 때문에 최대한 빨리 작업자들을 대피시키는 것이 필요하다.
또한, 단계(S32)에서는, 화재감지분석부(182) 및 개별감지기기 분석부(183)는 화재 발생 여부 및 가스농도(예를 들어, 산소)가 기설정된 범위를 벗어날 경우, 이에 대한 알람을 작업자단말기(220)로 전송할 수 있다. 이와 같이, 작업자단말기(220)에서 알람이 발생함으로써, 해당 작업자에게 경고할 수 있고, 위험 발생 여부를 인지시킬 수 있다.
도 8 및 9를 참조하여, 위치감지모듈(154)의 적용 방법을 설명한다. 본 방법은 전술한 재난영상판단모듈(130)과는 일부 상이하다. 재난영상판단모듈(130)은 영상분석을 이용하여 작업자 및 중장비의 충돌 위험을 판단하는 것인데 반해, 본 방법은 작업자/중장비/공사차량 각각에 구비된 위치인식전용장치(150a)를 이용한다.
단계(S42)에서는 위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 의해, 작업자를 기준으로 기설정된 안전구역 내에 중장비/공사차량이 접근한 상황을 관리상황으로 판단한다. 단계(S43)에서 작업자의 인지를 위해, 중장비/공사차량으로부터는 알람이 발생되는 것은 물론이고, 해당 작업자단말기(220)로부터 알람이 발생됨으로써, 일단은 작업자의 빠른 대처를 유도시킨다. 그 후, 단계(S44)에서, 안전관리자에 의해 관리상황이 확인된 후, 해당 작업자단말기(220)로 긴급알림이 제공된다.
도 10 및 11을 참조하여, 타워크레인 상태확인모듈(153) 및 침수감지모듈(123)의 적용 방법을 설명한다. 본 방법은 단계(S51) 내지 단계(S55)를 포함한다.
단계(S51)의 타워크레인의 위치 및 상태 확인과 특정위치(지하층 포함)의 침수상태 확인은 상시 동작될 수도 있고, 기설정된 주기로 확인되도록 구성될 수 있다. 이는 프로그램 설계자의 선택에 따라 변경될 수 있다.
단계(S52)에서, 타워크레인의 관리상황은 충돌 위험, 강풍에 의한 위험, 기설정된 기울기 범위를 벗어났을 때의 위험(타워크레인의 지브, 타워마스트, 크레인런웨이, 운전실의 기울기를 의미함), 기설정된 진동값을 초과할 경우의 위험 등을 의미한다. 타워크레인은 풍향 및 풍속에 의해 큰 영향을 받는 바, 타워크레인의 관리상황발생 여부를 판단하기 위해, 환경정보수집모듈(124)로부터 제공된 풍향 및 풍속 정보를 고려하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 풍속이 10 내지 30m/s 이상일 경우에는 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230) 모두에 경고알림을 발생시킬 수 있다. 단계(S54)에서는, 안전관리자에 의해 다시 관리상황 발생이 확인된 후, 판단된다.
도 12는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 복수의 작업자 및 안전관리자 사이의 그룹콜 수행방법을 설명하기 위한 개념도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 건설현장 내에 로컬네트워크망이 구축된 상태를 전제로 하며, 개별감지기기, 현장알람장치(210), 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)는 모두 중계기(101)를 거쳐 통신하도록 구성된다. 도 12에서는 통합안전관리서버(180)에 의한 분석이 생략된 상태로 설명한다. 여기서 '이상감지'는 관리상황이 발생된 것을 포괄하는 넓은 개념이다. 이하에서는 '그룹콜'에 대해 자세히 설명한다.
첫번째로, 개별감지기기에서 이상감지가 발생된 경우, 개별감지기기는 관리상황발생신호를 발생시킨다. 상기 신호는 중계기(101)를 거쳐 현장알람장치(210)로 전송되는데, 현장알람장치(210)는 상기 신호를 알람발생 지시신호로 인식한다. 이에 따라, 상기 신호를 수신한 현장알람장치(210)는 알람을 발생시킨다. 개별감지기기로부터 발생된 관리상황발생신호는 현장알람장치(210) 뿐만 아니라, 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)에도 전송된다. 여기서는 안전관리자단말기(230)에 전송된 것을 기준으로 설명한다. 안전관리자단말기(230)에서 관리상황발생신호를 수신한 경우, 안전관리자는 그룹콜을 신청할 수 있으며, 그룹콜 신청신호는 중계기(101)를 거쳐 작업자단말기(220)로 전송된다. 이 때, 다수의 작업자단말기(220)로 전송될 수 있고, 그룹콜을 수신한 작업자단말기(220)들은 안전관리자단말기(230)와 그룹콜을 수행할 수 있다.
두번째는 작업자가 이상감지를 확인한 경우이다. 작업자가 건설현장 내의 이상감지를 확인한 경우, 작업자단말기(220)를 통해, 안전관리자단말기(230)로 관리상황 강제발생요청신호를 전송하면서, 그룹콜을 신청할 수 있다. 이 과정에서 현장알람장치(210)도 상기 신호를 수신할 수 있으며, 이에 따라, 알람을 발생시킬 수 있다. 이는 관리상황발생의 권한이 작업자에게는 없고, 안전관리자에게 있음을 전제로 하는 바, 작업자에게도 관리상황발생의 권한이 있는 경우에는 해당되지 않는다. 관리상황 강제발생요청신호 또는 그룹콜 신청신호를 수신한 안전관리자는 관리상황발생에 대해 판단을 할 수 있고, 그룹콜을 수행할 수 있다. 또한, 작업자는 안전관리자단말기(230)로 긴급호출을 발생시킬 수 있다.
세번째는 안전관리자가 이상감지를 한 경우, 관리상황을 강제로 발생시키고, 그룹콜을 신청하는 과정을 나타낸다. 두번째와 마찬가지로, 이 과정에서 현장알람장치(210)도 상기 신호를 수신할 수 있으며, 이에 따라, 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 안전관리자는 작업자단말기(220)로 긴급알림을 전송할 수 있다.
이와 같이, 다수의 작업자가 각각 개별적인 작업을 수행할 경우, 빠른 의사전달을 위해, 그룹콜은 매우 유용하게 사용될 수 있다. 통합안전관리서버(180)를 거치지 않고, 중계기(101)만으로 신호의 전달이 가능한 바, 건설현장 내의 위험상황 발생에 신속하게 대처할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템에서 중계기의 신호 검증을 설명하기 위한 개념도이다.
종래의 중계기(101)는 단순히 수신된 신호를 그대로 통합안전관리서버(180)로 전달하는 역할만을 해왔었다. 수신된 신호의 검증없이 모든 신호를 재전달함으로써, 통합안전관리서버(180)의 과부하를 유발시키며, 연산 속도가 저하되는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 포함된 중계기(101)는 수신된 신호를 모두 전달하는 것이 아니라, 유일성 및 유효성의 관점에서 신호를 검증하고, 유일성 및 유효성이 있는 신호만을 필터링하여 통합안전관리서버(180)로 전달하는 구성이다.
도 13을 참조하여 자세히 설명하면, 건설현장 내에는 다수의 위치인식전용장치가 구비될 수 있으며, 이들은 개구부상태확인모듈(151), 타워크레인 상태확인모듈(153), 작업자/중장비/차량 위치감지모듈(154) 등으로 구성될 수 있으나, 설명의 편의를 위해, 위치인식전용장치만을 도시하여 설명한다. 또한, 중계기 역시 복수로 구성될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 위치인식전용장치에서 발생된 통신신호는, 중계기1뿐만 아니라, 중계기2에서도 수신될 수 있다. 도 13을 참고하면, 중계기1에서는 제1 및 제2 위치인식전용장치에서 발생된 신호가 잘 수신되는데 반해, 중계기2에서는 상대적으로 상기 신호가 잘 수신되지 않을 수 있으며, 수신되더라도, 신호의 세기가 기설정된 크기보다 작거나, 자주 끊길 수 있다. 이는 위치인식전용장치 및 중계기 사이의 거리 또는 장애물에 기인한 것이다. 중계기2는 통합안전관리서버(180)의 과부하를 미연에 방지하기 위해, 이러한 신호들을 모두 필터링할 필요가 있다. 즉, 중계기2는 신호의 세기가 기설정된 크기보다 작거나, 자주 끊기는 신호들을 문제가 있는 신호로 간주함으로써, 이들을 모두 '비유효신호'로 구분한다. 비유효신호로 구분된 신호는 필터링되며, 중계기2로부터 통합안전관리서버(180)로 전달되지 않는다.
이와 같이, 중계기 자체에서 통신신호를 필터링함으로써, 통신신호의 전송 효율 및 연산속도를 증대시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 중계기는 위치인식전용모듈(150)의 개별 모듈에 포함된 위치인식전용장치(150a)와의 통신을 통해, 이들의 위치를 인식하고, 위치분석엔진(181)에 위치좌표(X, Y, Z 축 좌표정보)를 전송하도록 구성될 수 있다.
도 14 내지 21은 본 발명에 포함된 통합안전관리상태 디스플레이부에 출력되는 화면 구성(UI)의 일 예를 보여준다.
도 14에는 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템의 메인 화면을 보여준다. 화면 중앙을 중심으로 복수의 메뉴들이 사용자의 선택에 따라, 설정될 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 UI는 변경 역시 가능하다. 화면 중앙에는 사용자가 선택한 모듈이 표시된다. 예를 들어, 장비, 작업자, 센서, 개구부 등 건설현장 내의 모든 상황이 맵핑되어 표시된다.
도 15는 공사의 특정 시점에서의 UI를 도시한다. 도 15에 도시된 UI는 공사 시점별로 변경될 수 있으며, 예를 들어, 기초토공사 시점, 골조공사 시점, 마감공사의 시점의 UI가 각각 달리 구성될 수 있다.
도 16 내지 18에서는, 작업자 또는 안전관리자가 각자의 단말기를 통해 현재 상황을 모니터링하는 화면을 보여준다. 도 16은 무선 CCTV와 연동하여 주요 작업을 모니터링하는 화면이고, 도 17은 갱폼 추락 방지를 모니터링하는 화면이며, 도 18은 화재 및 가스 관련 상황을 모니터링하는 화면이다.
도 19 내지 21은 본 발명에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하여 개구부를 관리하는 화면을 도시한다.
도 14 내지 21은 모두 본 발명에 따른 일 예인 바, 설계자 또는 관리자의 선택에 따라, 최적화되도록 변형이 가능하며, 도면에 도시된 사항에 제한되지 않음을 명시하는 바이다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
101: 중계기
110: 화재감지모듈
120: 개별감지기기확인모듈
130: 재난영상판단모듈
150: 위치인식전용모듈
150a: 위치인식전용장치
151: 개구부상태확인모듈
153: 타워크레인 상태확인모듈
154: 위치감지모듈
180: 통합안전관리서버
181: 위치분석엔진
182: 화재감지분석부
183: 개별감지기기 분석부
184: 위치인식전용모듈 확인부
190: 통합안전관리상태 디스플레이부
210: 현장알람장치
220: 작업자단말기
230: 안전관리자단말기
110: 화재감지모듈
120: 개별감지기기확인모듈
130: 재난영상판단모듈
150: 위치인식전용모듈
150a: 위치인식전용장치
151: 개구부상태확인모듈
153: 타워크레인 상태확인모듈
154: 위치감지모듈
180: 통합안전관리서버
181: 위치분석엔진
182: 화재감지분석부
183: 개별감지기기 분석부
184: 위치인식전용모듈 확인부
190: 통합안전관리상태 디스플레이부
210: 현장알람장치
220: 작업자단말기
230: 안전관리자단말기
Claims (10)
- 중계기(101)를 포함하는 로컬네트워크망이 구축된 건설현장 통합 안전관리 시스템으로서,
화염 및 열을 감지하는, 화재감지모듈(110);
개별감지기기확인모듈(120)로서, 유해가스 감지장치(121), 산소농도 감지장치(122), 침수감지모듈(123) 및 기상정보, 소음정보 및 진동정보를 수집하는 환경정보수집모듈(124)을 포함하는, 개별감지기기확인모듈(120);
건설현장 내의 기설정된 위치에 설치된 CCTV로부터 제공된 영상을 분석하는 재난영상판단모듈(130);
상기 중계기(101)와 통신 가능하도록 형성된 위치인식전용장치(150a)를 이용하고, 모듈의 위치정보를 기반으로, 상기 모듈의 상태를 판단하는 위치인식전용모듈(150)로서, 상기 모듈은,
건설현장 내의 위치된 개구부에 개폐 상태를 확인하는, 개구부상태확인모듈(151);
타워크레인의 상태를 감지하는, 타워크레인 상태확인모듈(153); 및
작업자, 중장비 및 차량의 위치를 감지하는 위치감지모듈(154); 을 포함하는, 위치인식전용모듈(150);
위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 포함하는 통합안전관리서버(180)로서, 상기 중계기(101)로부터 상기 로컬네트워크망을 통해 정보를 수신하는, 통합안전관리서버(180);
상기 통합안전관리서버(180)로부터 연산된 정보를 전송받고, 기설정된 방식으로 상기 정보를 제공하는, 통합안전관리상태 디스플레이부(190);
작업자에게 제공되며, 위치인식전용장치(150a) 및 통화수단이 구비된, 작업자단말기(220); 및
상기 작업자단말기(220)의 위치인식전용장치(150a)를 통해, 작업자의 위치정보를 확인 가능하도록 구성되며, 상기 작업자단말기(220)와 통신하도록 구성된, 안전관리자단말기(230);를 포함하고,
상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)는,
상기 위치인식전용모듈(150)로부터 상기 중계기(101)로 전송된 정보를 수집하도록 형성되며,
상기 건설현장 통합 안전관리 시스템은,
상기 재난영상판단모듈(130)을 이용하며, 작업자, 중장비 및 차량의 상태가 확인되는 단계(S21);
상기 작업자, 중장비 및 차량의 위험이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 상기 중장비 및 차량에 접근하는 작업자의 작업자단말기(220)에 알람이 동작되되, 이때의 관리상황은 작업자들 간의 폭력 및 위험행동 발생을 포함하는 단계(S22);
상기 위치인식전용모듈(150) 및 위치분석엔진(181)을 이용하여 중장비, 차량 및 작업자의 위치가 확인되는 단계(S41);
상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 의해, 상기 중장비 또는 차량이 작업을 수행하는 안전구역 내에 작업자의 접근이 감지되어 관리상황이 발생된 단계(S42);
상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계로서, 상기 중장비 또는 차량으로부터 알람이 발생되고, 상기 작업자단말기(220)로부터 알람이 발생되는 단계(S43); 및
제1 작업자의 위치인식전용장치(150a)와 상기 중장비에 부착된 보조장치가 통신 가능한 상태가 유지되어 있는 경우, 제2 작업자의 위치인식전용장치(150a)가 상기 보조장치와 통신가능한 거리 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 중계기(101)는 상기 제1 작업자의 작업자단말기(220)와 상기 제2 작업자의 작업자단말기(220)에 각각 알람을 제공하는 단계를 수행하고,
상기 (S22) 단계에서, 상기 재난영상판단모듈(130)은 객체의 이미지 겹침을 통해 상기한 작업자들 간의 폭력 및 위험행동 여부를 판단하는,
건설현장 통합 안전관리 시스템.
- 제1 항에 있어서,
건설현장 내의 기설정된 위치에 구비되며, 시각적 또는 청각적 방법을 이용하여 상기 기설정된 위치에 있는 작업자에게 알람을 제공하는, 현장알람장치(210)를 더 포함하며,
상기 현장알람장치(210), 작업자단말기(220) 및 안전관리자단말기(230)는,
상기 중계기(101)를 통해, 정보의 송수신이 가능하도록 구성된,
건설현장 통합 안전관리 시스템.
- 제2 항에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서,
상기 개구부상태확인모듈(151), 현장알람장치(210), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230) 및 위치인식전용모듈(150)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며,
(a) 상기 개구부상태확인모듈(151)를 이용하며, 기설정된 위치에 구비된 개구부덮개의 상태가 확인되는 단계(S11);
(b) 상기 개구부덮개의 움직임이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 상기 개구부덮개와 대응되는 현장알림장치(210)가 동작되는 단계(S12);
(c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S13);
(d) 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)를 통해, 상기 (b) 단계에서 발생된 관리상황의 원인이 판단되는 단계로서, 작업일보의 조회를 통해, 상기 기설정된 위치의 작업유무 및 해당 작업자 정보가 판단되는 단계(S14); 및
(e) 상기 (d) 단계에서, 상기 관리상황의 원인이 판단된 경우, 상기 작업자에게 개구부덮개의 상태 확인을 요청한 후, 관리상황을 해제시키고,
상기 관리상황의 원인이 판단되지 않는 경우, 안전관리자가 임의의 작업자단말기(220)로 상기 개구부덮개의 상태 확인을 요청하거나 또는 상기 안전관리자가 상기 안전관리자단말기(230)를 통해, 복수의 작업자단말기(220)로 그룹콜을 수행하는 단계(S15); 를 포함하는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제2 항에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서,
상기 재난영상판단모듈(130), 위치인식전용모듈(150), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230) 및 위치인식전용모듈상태 확인부(184)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며,
상기 단계(S22) 이후에,
(c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 통합안전관리상태 디스플레이부(190) 및 상기 안전관리자단말기(230)로 관리상황 알림이 제공되는 단계(S23);
(d) 상기 안전관리자에게 상기 (b) 단계의 관리상황에 대한 영상이 전송되어 상기 관리상황에 대한 영상이 판단되는 단계(S24); 및
(e) 상기 (d) 단계에서, 상기 안전관리자에 의해, 관리상황으로 판단된 경우, 상기 (b) 단계의 작업자의 작업자단말기(220)에 알림이 제공되며, 상기 (d) 단계에서, 관리상황이 아닌 것으로 판단된 경우, 관리상황이 해제되는 단계(S25); 를 포함하는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제4 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 재난영상판단모듈(130)은, 딥러닝에 의한 영상분석방식으로 수행되는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제2 항에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서,
상기 화재감지모듈(110), 개별감지기기 확인모듈(120), 위치분석엔진(181), 화재감지분석부(182), 개별감지기기 분석부(183)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며,
(a) 상기 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)을 이용하여 건설현장 내의 화재 및 가스에 대한 정보가 확인되는 단계(S31),
(b) 상기 화재감지모듈(110) 및 개별감지기기 확인모듈(120)에 의해, 화재 또는 가스 이상이 감지되어 관리상황이 발생된 단계로서, 화재 또는 가스 이상이 감지된 위치와 대응되는 현장알람장치(210)가 동작되고, 상기 작업자단말기(220)에 알람이 발생되는, 단계(S32);
(c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S33);
(d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S34); 및
(e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S35); 를 포함하는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제2 항에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서,
상기 위치인식전용모듈(150), 위치분석엔진(181), 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며,
상기 단계(S43) 이후에,
(c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계로서, 상기 중장비 또는 차량으로부터 알람이 발생되고, 상기 작업자단말기(220)로부터 알람이 발생되는, 단계(S43);
(d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S44); 및
(e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S45); 를 포함하는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제2 항에 따른 건설현장 통합 안전관리 시스템을 이용하는 방법으로서,
상기 위치인식전용모듈(150), 위치분석엔진(181), 위치인식전용모듈상태 확인부(184), 작업자단말기(220), 안전관리자단말기(230)는, 상기 중계기(101)를 통해 상호 통신되며,
(a) 상기 위치인식전용모듈(150) 및 위치분석엔진(181)을 이용하여 타워크레인의 위치 및 상태가 확인되고, 건설현장 내의 특정 위치의 침수상태가 확인되는 단계(S51);
(b) 상기 위치인식전용모듈상태 확인부(184)에 의해, 타워크레인의 충돌, 강풍, 기울기 이상 및 진동 위험이 감지되거나, 건설현장 내의 특정 위치의 침수가 확인되어 관리상황이 발생된 단계(S52);
(c) 상기 중계기(101)를 거쳐 상기 안전관리자단말기(230) 및 통합안전관리상태 디스플레이부(190)에 관리상황 알림이 제공되는 단계(S53);
(d) 상기 안전관리자에 의해, 상기 관리상황 알림이 확인된 후, 작업자에게 긴급알림이 제공되는 단계(S54); 및
(e) 상기 (d) 단계에서의 긴급알림을 수신한 작업자에 의해, 상기 관리상황의 조치가 수행되는 단계(S55); 를 포함하는,
건설현장 통합 안전관리 방법.
- 제2 항에 있어서,
상기 작업자는 복수로 구성되며,
상기 복수의 작업자 각각 및 안전관리자는,
상호 그룹콜을 생성시킬 수 있고, 긴급호출을 전송시킬 수 있도록 구성되며,
상기 복수의 작업자 각각의 작업자단말기 및 안전관리자단말기(230)는,
상기 중계기(101)를 통해 그룹콜 및 긴급호출이 수행되는,
건설현장 통합 안전관리 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 위치인식전용모듈(150)에 포함된 위치인식전용장치(150a) 각각은, 상기 중계기(101) 각각에 신호를 전송하고,
상기 각각의 중계기(101)는,
상기 위치인식전용장치(150a)로부터 수신된 신호를 검증하되, 기설정된 조건을 만족시키는 신호를 필터링하여 유효신호로 구분하고, 상기 유효신호만을 상기 통합안전관리서버(180)로 전송하는,
건설현장 통합 안전관리 시스템.
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