KR102570651B1 - 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템 - Google Patents

안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 건설현장에서 작업자의 안전을 위해서 착용하는 안전모에 구비되는 센서부재를 이용해 작업자의 안전모 착용 여부와 위험영역 진입에 대한 경고내용을 알려 작업자의 안전사고를 방지할 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명의 구성은, 내부에 센서부재(11)와 통신모듈(12) 및 경고모듈(13)이 설치되는 안전모(10)와;
상기 안전모(10)에 구비되어 작업자의 머리에 안전모를 고정하는 턱끈(20)과;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되고, 작업자의 제1위치정보를 생성하기 위하여, 작업현장의 약속된 위치에 설치되는 복수개의 비콘신호송출기(35)로부터 송출되는 비콘신호를 스캔하는 비콘스캐너(30)와;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되고, 안전모의 착용여부와 턱끈의 결합여부 및 작업자의 위치정보를 센싱하여 센싱신호를 무선통신망(40)으로 연결시켜 작업자의 안전을 관리하는 안전 관리서버(80)로 전송하는 통신모듈(12)과;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되어 안전 관리서버(80)에서 위치정보와 상기 안전모의 착용 및 턱끈의 결합정보를 비교 분석한 결과에 의한 경고신호를 수신하여, 작업자에게 경고내용을 인지시키는 경고모듈(13)과;
관리자가 작업영역과 위험영역을 실시간으로 구분하도록 제어하며, 위험영역 내의 안전모(10)에 구비된 통신모듈(12)로 위험경고를 자동 송신하는 기능을 갖는 안전 관리서버(80)를 포함하여 구성된다.

Description

안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템 {Wearing safety caps and location information of movement line check systems}
본 발명은 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 건설현장에서 작업자의 안전을 위해서 착용하는 안전모에 구비되는 센서부재를 이용해 작업자의 안전모 착용 여부와 위험영역 진입에 대한 경고내용을 알려 작업자의 안전사고를 방지할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 건설현장 등의 산업현장에서는 작업자들의 안전을 위해 안전모 및 안전벨트 등의 안전보호구 등의 착용이 의무화되어 있다.
그러나, 작업자들은 이와 같은 안전보호장구가 자신의 생명을 지켜주는 중요한 장비인 줄 알면서도 착용이 부자연스럽고 작업능률이 저하된다는 이유로 착용을 기피하고 있는 실정이다.
이로 인하여 건설현장 등의 산업현장에서는 작업자의 안전모 미착용으로 발생하는 산업재해가 증가하고 있으며, 지면이 천공되거나 건설자재가 보관 및 이동되는 등의 위치에서는 사고 발생 시 작업자의 생명이 위험하여, 작업자가 특히 주의해야 한다.
따라서, 건설현장 등의 산업현장에서 작업자의 안전을 관리하기 위한 시스템으로 안전보호구를 정상으로 착용했는지 여부를 실시간 감시하는 시스템을 갖는 선행기술이 제시되기 시작하였다.
상기 선행기술에 따른 안전보호장구 착용 여부를 감시하는 시스템은 RFID(radio frequency identification) 시스템을 이용하여 작업자들의 안전모 착용 여부를 실시간 감지하도록 구현되고 있었다.
그러나, RFID 태그의 경우 인식거리가 5M 미만으로 매우 근거리이기 때문에 중계기나 집중기가 많이 필요하여 비경제적이고, 실제 건설현장 등에서는 내부시설의 미비로 전기공급이 어렵고 무선 정보를 전송하는 것이 불가능하다는 단점이 있었다.
또한, 단순히 안전모 턱끈의 결합 유무 만으로 안전모의 정상 착용 여부를 판단함으로서, 비정상적인 안전모 착용 시(예로서, 작업자가 안전모를 착용하지 않은 상태에서 턱끈만 결합된 상태이거나, 안전모를 착용하기는 하였으나 턱끈이 정상 결합이 아닌 상태)에도 정상적인 안전모 착용으로 오인식할 수 있는 등의 문제점이 있었다.
그리고, 안전모 착용여부를 감지하는 센서는 건설현장 및 산업현장 등의 천장에 설치된 중계기나 집중기에서 감지하는 것으로, 아직 천장부가 건설되지 않은 공간에서는 작업자의 안전모 착용여부에 대한 감지를 정확하게 판별할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0740144호. RIFD태그 부착 안전모를 이용한 건설현장 안전관리시스템 (등록일자 2007년 07월 10일)
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 건설현장에서 필수적으로 착용해야 하는 안전모의 착용 여부를 안전 관리서버에서 실시간 확인하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 건설현장에서 안전모에 구비된 센서부재의 센싱신호를 무선통신망을 이용해 안전 관리서버에 전송하고, 위험지역에 위치하는 안전모에 위험신호를 전송하여 작업자에게 경고할 수 있는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
내부에 센서부재(11)와 통신모듈(12) 및 경고모듈(13)이 설치되는 안전모(10)와;
상기 안전모(10)에 구비되어 작업자의 머리에 안전모를 고정하는 턱끈(20)과;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되고, 작업자의 제1위치정보를 생성하기 위하여, 작업현장의 약속된 위치에 설치되는 복수개의 비콘신호송출기(35)로부터 송출되는 비콘신호를 스캔하는 비콘스캐너(30)와;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되고, 안전모의 착용여부와 턱끈의 결합여부 및 작업자의 위치정보를 센싱하여 센싱신호를 무선통신망(40)으로 연결시켜 작업자의 안전을 관리하는 안전 관리서버(80)로 전송하는 통신모듈(12)과;
상기 안전모(10)의 내부에 설치되어 안전 관리서버(80)에서 위치정보와 상기 안전모의 착용 및 턱끈의 결합정보를 비교 분석한 결과에 의한 경고신호를 수신하여, 작업자에게 경고내용을 인지시키는 경고모듈(13)과;
관리자가 작업영역과 위험영역을 실시간으로 구분하도록 제어하며, 위험영역 내의 안전모(10)에 구비된 통신모듈(12)로 위험경고를 자동 송신하는 기능을 갖는 안전 관리서버(80)를 포함하여 구성된다.
또, 안전 관리서버(80)에는, 전체 건설현장이 표현된 작업현장화면이 구비되며, 통신모듈을 통해 감지된 작업자의 위치를 작업현장화면에 실시간 표시되게 구성하며, 작업자의 신체 및 작업영역에 따른 이상여부를 위험관리서버(85)에서 파악하여 작업현장화면에 표시됨과 아울러 작업자 및 관리자에게 경고신호를 송출하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 안전모(10)에는, 작업자의 제2위치정보를 생성하기 위하여 GPS 정보를 송신하는 GPS모듈(14)을 더 포함하되; 비콘신호송출기(35)의 비콘신호를 통해 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업영역 내에서의 작업자 위치를 표시하기 위한 제1위치정보와, GPS모듈(14)을 통해 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업영역 내에서 작업자의 위치를 표시하기 위한 제2위치정보를 안전 관리서버(80)에서 수신하고, 상기 수신된 위치정보를 기초하여 작업현장에서 이탈하는 작업자의 안전모와 작업관리자의 안전모(10)에 이탈 경고신호가 수신되게 구성할 수 있다.
그리고, 상기 안전모(10)에는, 작업자의 추락, 충격에 대한 위험상황이 발생한 경우에 사고발생신호를 송출하는 충격감지센서가 더 구비되어, 상기 사고발생신호를 수신한 안전 관리서버(80)에서 사고 작업자의 주변 작업자들이 착용하고 있는 안전모(10)에 사고 및 위험상황을 송신하여 경고안내가 출력되게 구성할 수 있다.
또, 상기 안전모(10)에는, 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업 영역내에 작업자가 위치하는 것을 시각적으로 표시하기 위한 표시장치(17)가 클립 또는 자석을 이용해 탈착 가능하게 설치되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 센서부재(11)에는, 안전모(10)의 내주면에서 작업자의 정수리를 마주하게 체온 측정센서의 검출면이 노출되어, 안전모를 착용한 작업자의 머리온도를 측정하여 안전 관리서버(80)에 송신하고, 상기 안전 관리서버(80)에서 설정된 측정값 보다 낮거나 높은 경우에는 해당 작업자 및 작업관리자의 안전모(10)에 경고신호가 수신되게 구성할 수 있다.
그리고, 상기 경고모듈(13)은, 안전 관리서버(80)에서 설정한 작업자의 안전사항과 건설현장의 작업영역과 위험영역을 설정한 지역을 기초하여 경고안내부를 통해, 안전모의 착용여부가 불량인 상태를 알려주는 제1경고안내와, 턱끈의 결합여부가 불량인 상태를 알려주는 제2경고안내와, 작업자의 이상체온을 알려주는 제3경고안내와, 작업자가 위험지역에 위치하는 것을 알려주는 제4경고안내로 구분될 수 있다.
또, 상기 비콘신호송출기(35)는, 건설현장에서 작업자가 추락 및 위험지역에 더 설치되되, 상기 위험지역에 설치된 비콘신호송출기에는 인식되는 안전모(10)에 동작하여 위험지역에 접근하고 있는 것을 거리단위로 안내하는 예비경고안내장치가 더 포함되어 구성할 수 있다.
또한, 상기 안전 관리서버(80)에는, 작업현장의 영역에 구역을 갖고 설치된 비콘신호송출기에 각각의 식별번호를 부여하며, 상기 비콘신호송출기에서 인식되는 안전모의 이동 동선을 확보 및 디지털 저장하는 동선확보서버(81)와, 작업자의 작업정보를 관리하기 위한 작업관리DB(82)와, 작업관리를 지시 및 수정하는 관리자DB(83)와, 상기 관리자DB로부터 작업정보를 입력받아 통합관리하고 작업자의 이동 동선을 생성하는 동선지시서버(84)로 구성될 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 건설현장에서 안전모의 착용여부를 안전 관리서버에서 확인하고 불량 착용 시에 경고음을 발생시켜 작업자의 안전모 착용을 독려하여 의무화시킴으로서 건설현장에서 발생할 수 있는 위험상황을 방지할 수 있다.
또, 안전 관리서버에서 작업자의 안전모의 착용 및 위치정보와 건강상태를 확인할 수 있고, 위험 지역 및 일사병 등의 건강이상 시 안전 관리서버를 통해 즉시 주변 작업자 및 관리자에게 경고음을 발생시킴으로서 작업자를 구출하거나 대피시킴으로서 작업자의 안전을 확보하게 된다.
이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 범용성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.
도 1은 본 발명인 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 구성인 안전모의 사시도.
도 3은 본 발명의 구성인 비콘신호송출기의 설치구조를 도시한 구성도
도 4은 본 발명인 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명인 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 도시한 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함한느 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하련느 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명인 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템은, 도 1 내지 도 4에서와 같이 작업자가 건설현장에서 필수적으로 착용해야 하는 안전모(10)의 착용 및 턱끈(20)의 결합여부와 작업위치, 체온 등 각종 정보를 외부의 안전 관리서버(80)로 전송하고, 상기 안전 관리서버(80)는 안전모(10)와 턱끈(20)의 착용여부에 대한 안전조치를 취하도록 경고하며, 작업자의 위험지역 및 체온 이상여부를 즉각적으로 경고할 수 있는 시스템이다.
이를 위해, 안전모(10)는, 내부에 IoT기반의 네트워크수단과 연동되는 센서부재(11)와 통신모듈(12) 및 경고모듈(13)이 설치되며, 상기 안전모(10)의 저면 양측에 턱끈(20)이 구비되어 작업자의 머리에 안전모를 고정한다.
상기 안전모(10)에 구비되는 센서부재(11)는 작업자의 머리에 안전모의 착용 여부를 센싱하는 것으로서, 하나의 실시예에 따라서 작업자의 머리와 비접촉 방식으로 근접하는 것을 측정하여 이를 센싱하는 근접센서를 포함할 수 있다.
또, 상기 근접센서에는, 전자기장이나 전자기파 예컨대 적외선 빛 등을 조사하고 돌아오는 신호를 탐지하여 대상물을 센싱하는 것일 수 있으며, 정전식 감응 센서, 광전감지 센서, 유도형 센서 등을 포함할 수 있지만 여기에 한정되지 않는다.
또한, 근접센싱 방법의 실시 예로서 포토다이오드(photodiode)의 빛 반사에 의한 안전모 착용 여부를 판별하게 되므로 건설현장에서 작업자가 많이 움직여도 센서와 직접 접촉되지 않고도 정확한 센싱 결과를 도출할 수 있도록 하는 것도 포함될 수 있다.
상기 센서부재(11)는 먼지와 화학물질 또는 중장비등 작업현장의 환경에 있는 위험요소 및 작업자의 몸 상태를 센싱할 수 있도록 체온 측정센서, 습도센서, 먼지센서, 화학센서 및 알코올센서 등을 포함할 수 있다.
상기 센서부재(11)에 포함된 체온 측정센서는, 안전모(10)의 내주면에서 작업자의 정수리를 마주하게 검출면이 노출되어, 안전모를 착용한 작업자의 머리온도를 측정하여 안전 관리서버(80)에 송신하고, 상기 안전 관리서버(80)에 포함된 위험관리서버(85)에 설정된 데이터와 비교해 측정값이 허용수치 보다 낮거나 높은 경우에는 해당 작업자 및 작업 관리자의 안전모(10)에 경고신호가 수신되게 한다.
상기 위험관리서버(85)는 작업현장에서 작업자의 ID 및 위치 등을 수신하고, 상기 작업자가 안전하게 작업할 수 있도록 신체정보와 위험내용을 전송하는 서버이며, 작업자의 이동동선을 일일이 생성하고 이를 비교 판단하여야 함으로 서버를 분리해 관리하는 것이 바람직하다.
또한, 안전 관리서버(80)는, 작업현장의 영역에 구역을 갖고 설치된 비콘신호송출기에 각각의 식별번호를 부여하며, 상기 비콘신호송출기에서 인식되는 안전모의 이동 동선을 확보 및 디지털 저장하는 동선확보서버(81)와, 작업자의 작업정보를 관리하기 위한 작업관리DB(82)와, 작업관리를 지시 및 수정하는 관리자DB(83)와, 상기 관리자DB로부터 작업정보를 입력받아 통합관리하고 작업자의 이동 동선을 생성하는 동선지시서버(84)로 구성하여 관리하는 것도 바람직하다.
이때, 상기 작업관리DB(82)는, 작업일수, 작업시간 등을 기록하는 작업자DB와 데이터 연계를 통해 통합관리되게 하며, 위성 및 기상청을 통한 기상정보를 관리자DB에 제공하고, 상기 작업관리DB 및 관리자DB는 외부 서버와 연계되어 백업DB를 구축하여, 건설현장에서의 화재 및 정전 등으로 DB가 소실되어도 외부 서버에서 상기 백업DB로 복구할 수 있도록 한다.
또한, 건설현장에서 매시간 마다 변화되는 위험환경을 관리자DB로 수집이 가능하며, 관리자는 PC, 태블릿 등으로 상기 관리자DB에 수집된 정보를 이용해 위험영역을 실시간으로 업데이트하여 작업자의 안전을 도모하도록 한다.
그리고, 안전모(10)에 구비된 센서부재(11)에는 턱끈감지센서가 더 포함되어, 작업자의 머리에 고정하기 위한 턱끈(20)의 결합 여부를 정확하게 센싱하여 안전 관리서버(80)에 정보를 전송하는 것도 포함된다.
상기 턱끈(20)은 단부에 구비된 암,수 버클을 상호 조립하는 것으로, 주로 암 버클의 내측에 터치센서 등이 구비되어 수 버클의 조립 시 터치되면서 결합 여부를 센싱하도록 구성될 수 있으며, 비접촉 방식의 센서 등을 포함하는 등 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
또한, 상기 안전모(10)에는 작업자 고유의 코드가 부여되며, 상기 고유코드와 센싱정보를 디지털화하여 통신모듈(12)이 무선통신망(40)을 이용해 안전 관리서버(80)로 전송하는데, 상기 고유코드를 부여하기 위한 방법으로는 안전모에 카드리더기를 구비하고 작업자가 ID카드를 삽입하는 방식으로 구성될 수 있는데, 상기 고유코드를 부여하기 위한 구성에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
또, 상기 통신모듈(12)은 IoT기반으로 외부기기와 통신을 수행하는 것으로, 통신방식 및 구체적인 구성에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
본 발명에서 상기 비콘신호송출기(35)와 안전 관리서버(80)는 무선통신망(40)으로 연결되며, 이러한 무선통신에는 건설현장에 적합한 로라(LoRa) 무선통신, 와이파이(WiFi) 통신, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 무선통신을 구비하여 상호간의 데이터를 송,수신할 수 있도록 하며, 통신방식 및 구체적인 구성에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
또, 상기 안전모(10)에 구비된 비콘스캐너와 비콘신호송출기(35)도, 와이파이(WiFi) 통신, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 무선통신을 구비하여 상호간의 데이터를 송,수신할 수 있도록 한다.
또한, 무선통신망(40)의 다른 측면은 안전모(10)의 통신모듈(12)이 안전 관리서버(80)와 인터넷 통신망을 통하여 데이터를 송,수신할 수도 있는데, 상기 통신모듈은 게이트웨이를 통하여 인터넷 통신망과 연결되어 안전 관리서버(80)와 정보를 교환할 수 있다.
그리고, 안전모(10)의 내부에는 비콘스캐너(30)가 설치되어, 작업현장의 약속된 위치에 설치되어 있는 복수개의 비콘신호송출기(35)로부터 송출되는 비콘신호를 스캔하하여, 작업자의 현재 위치인 제1위치정보를 생성하여 통신모듈(12)을 통해 안전 관리서버(80)로 제1위치정보를 전송한다.
또, 상기 비콘신호송출기(35)는 복수개가 건설현장에서 일반적인 작업영역과 주위를 요하는 주위영역, 작업자의 출입 및 이동을 금지하는 위험영역을 구분하여, 상기 주위영역 및 위험영역에 음영구간이 없도록 비콘신호송출기(35)를 설치하는데, 여기서 위험영역은 건설현장에서 작업자의 추락 사고 및 중장비 이동구역, 폭파, 낙석 등의 위험한 작업이 이루어지는 장소 등 사고가 일어날 수 있는 지역을 의미할 수 있으며, 작업영역은 위험지역을 제외한 나머지 지역을 의미할 수 있다.
또한, 작업자가 추락 및 위험영역에 설치되는 비콘신호송출기(35)에는, 예비경고안내장치가 더 포함되어, 위험영역으로 접근하는 작업자의 안전모(10)에서 상기 비콘신호 및 예비경고안내장치의 신호를 스캔하여, 거리단위로 위험지역으로 접근하고 있는 것을 송출하도록 한다.
상기 안전모(10)에는, 기압센서를 더 포함하여 고층빌딩의 건축공사에서 작업자의 작업층수를 통신모듈(12)을 통해 안전 관리서버(80)에 송신함으로써, 안전 관리서버(80)는 기압센서의 센싱신호를 통하여 작업자의 고도정보를 수집해 작업자가 어느 층에서 작업하고 있는지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 상기 안전모(10)에는, 비콘신호송출기(35)가 설치되기 어려운 상부구조물에서 작업하는 작업자의 제2위치정보를 생성하기 위하여 GPS 정보를 송신하는 GPS모듈(14)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 작업자의 안전모(10)에는, 비콘신호송출기(35)의 비콘신호를 통해 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업영역 내에서의 작업자 위치를 표시하기 위한 제1위치정보와, GPS모듈(14)을 통해 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업영역 내에서의 작업자의 위치를 표시하기 위한 제2위치정보를 통신모듈(12)을 이용해 안전 관리서버(80)에 송신하여, 상기 안전 관리서버(80)는 수신된 위치정보를 기초하여 작업영역에 위치한 작업자의 현재 위치를 확인할 수 있고, 작업영역에서 이탈하거나 위험영역에 진입하는 작업자의 안전모와 작업관리자의 안전모(10)에 이탈 경고신호가 수신되게 구성하는 것도 본 발명에 포함된다.
또, 상기 안전모(10)에는, 안전 관리서버(80)에서 지정한 작업 영역내에 작업자가 위치하는 것을 시각적으로 표시하기 위해 다양한 색상을 표현할 수 있는 LED 표시장치(17)가 클립 또는 자석을 이용해 안전모(10)의 전방에 탈착 가능하게 설치하여, 상기 표시장치(17)의 색상 인식으로 작업자가 허가된 작업 영역 내에 위치하고 있는지를 용이하게 파악할 수 있도록 하며, 안전모의 착용여부 등도 시각적으로 경고할 수 있도록 한다.
상기 통신모듈(12)은, 안전모(10)의 내부에 설치되어 작업자가 안전모를 정상적으로 착용하고 있는 센싱신호와, 턱끈(20)이 정상적으로 결합되어 있는 센싱신호와, 상기 비콘스캐너(30)를 통해 생성된 작업자의 제1위치정보를 무선통신망(40)을 통해 연결시켜 작업자의 안전을 관리하는 안전 관리서버(80)로 전송하는 장치이다.
또, 상기 안전모(10)의 챙부위에 적어도 3색을 갖게 구비된 경고모듈(13)이 더 설치되어 상기 안전 관리서버(80)에서 위치정보와 상기 안전모의 착용 및 턱끈의 결합정보를 비교 분석한 결과에 의한 경고신호를 수신하여, 작업자에게 경고내용을 LED 발광신호를 이용한 시각적인 방식과, 부저를 이용한 청각적인 방식과, 진동모듈을 이용한 촉각적인 방식 중에서 어느 하나 또는 전체적으로 작업자가 인지할 수 있도록 구성한다.
여기에서, 안전모(10)의 내부에 비콘스캐너(30)와 통신모듈(12)과 경고모듈(13)이 실장되는 메인PCB가 설치되며, 센서부재(11)는 메인PCB와 별개의 피스(piece)로 제공되는 것일 수 있는데, 이러한 구조에 의하여 센서부재는 안전모(10)의 내면에서 작업자의 머리에 인접하게 위치될 수 있다.
따라서, 작업자의 머리에 인접하게 위치한 근접센서가 안전모의 착용여부를 정확히 센싱할 수 있으며, 상기 근접센서는 복수개를 배치시킬 수 있고, 복수개의 근접센서는 검출면이 안전모의 내주면 상에 일렬로 위치되게 하여 작업자가 정확하게 안전모를 착용하였는지가 확인되도록 한다.
도 5는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템을 도시한 순서도이며, 작업현장에 구비되는 안전 관리서버(80)는 정전 등의 불가피한 상황이 아닌 이상 작업기간 내내 작동되도록 한다.(S110 단계)
또, 안전 관리서버(80)는, 관리자가 작업환경에 맞춰 작업영역과 위험영역을 필요에 따라 실시간으로 구분하도록 제어할 수 있으며, 위험영역 내의 안전모(10)에 구비된 통신모듈(12)로 위험경고를 자동 송신하는 기능이 포함된다.(S120 단계)
그리고, 작업자가 출근하면서 배터리가 충전된 안전모(10)를 인수해 작업자 ID카드를 삽입하는 것으로, 안전 관리서버(80)는 출근확인 및 작업영역에 대한 지시내용 등을 확인 및 저장한다.(S130 단계)
상기 안전모(10)는 작업자가 건설현장에 출입하기 이전부터 착용하여 턱끈(20)으로 안전모를 고정시키는 것으로, 안전모의 착용상태와 턱끈의 결합상태가 불량한 경우에는 안전 관리서버(80)에서 이를 경고하는 신호를 안전모에 송출하여 경고안내한다.(S140, S150 단계)
상기 경고안내는 작업자가 보다 용이하게 인지할 수 있도록 안전모의 착용여부가 불량인 상태를 알려주는 제1경고안내와, 턱끈의 결합여부가 불량인 상태를 알려주는 제2경고안내로 구분될 수 있다.(S141, S151 단계)
경고안내는 작업자에게 신속히 안전모(10)를 착용하고 턱끈(20)을 정확하게 결합하며, 해당 위험지역에서 이동하라는 의미의 경고이며, 경고신호를 수신한 안전모(10)는 LED 발광체를 이용한 시각적인 발광신호와 부저(Buzzer)를 이용한 청각적인 경고음 및 진동부재를 이용한 촉각적인 진동신호로 작업자에게 경고하도록 한다.
또, 상기 경고안내 시간은 미리 설정될 수 있으며, 안전모(10)의 착용 및 턱끈(20)의 결합 정보와 작업자의 위치정보가 작업영역임을 확인되면 안전 관리서버(80)는 경고신호의 전송을 멈추도록 신호를 전송할 수 있다.
그리고, 안전모(10)에 구비된 체온 측정센서로 작업자의 머리온도를 측정하여 안전 관리서버(80)에 송신하고, 상기 안전 관리서버(80)에서 설정된 데이터와 비교해 측정값이 허용수치 보다 낮거나 높은 경우에는 해당 작업자 및 작업 관리자가 용이하게 인지할 수 있게 작업자의 이상체온을 알려주는 제3경고안내를 송출한다.(S160, S161 단계)
또한, 안전 관리서버(80)에는, 전체 건설현장이 표현된 작업현장화면이 구비되며, 통신모듈(12)을 통해 감지된 작업자의 ID코드와 위치정보를 작업현장화면에 실시간 표시되게 모니터링할 수 있고, 작업관리내용을 DB(데이터베이스)에 저장하고 상기 작업관리DB와 작업자의 현재상태를 매핑(mapping)하여, 작업자의 신체활동 및 작업영역에 따른 이상여부가 즉시 표시되면서 관리자에게 상기 정보를 PC 또는 휴대단말기로 제공하여 작업자의 현재 상황을 용이하게 파악할 수 있게 한다.(S170 단계)
여기에서, 상기 안전모(10)에는 작업자의 추락, 충격에 대한 위험상황이 발생한 경우에 사고발생신호를 송출하는 충격감지센서가 더 구비되어, 상기 사고발생신호를 수신한 안전 관리서버(80)에서 사고 작업자의 주변 작업자들이 착용하고 있는 안전모(10)에 사고 및 위험상황을 송신하여 경고안내가 출력되게 구성하는 것도 본 발명에 포함한다.
상기 안전모(10)에 구비된 경고모듈(13)은, 안전 관리서버(80)에서 설정한 작업자의 안전사항과 건설현장의 작업영역과 위험영역을 설정한 맵 지역을 기초하여 경고안내부에서 송신한 경고신호를 수신해 경고안내가 출력된다.
상기 안전 관리서버(80)에는, 작업현장의 맵 영역에 구역을 갖고 설치된 비콘신호송출기(35)에 각각의 식별번호를 부여하며, 상기 비콘신호송출기(35)에서 인식되는 안전모(10)를 이용해, 작업자의 ID코드와 이동 동선을 확보 및 디지털 저장하여, 작업자의 현재 작업 동선과 이전 작업 동선을 비교해 설정된 허용 동선을 벗어나는 경우 경고신호를 해당 안전모(10)에 송신하게 구성될 수 있다.(S180 단계)
따라서, 안전 관리서버(80)는 안전모(10)를 통해 제공되는 제1위치정보와, 제2위치정보를 수신받아 위치정보를 비교 분석하여 작업자의 현재 위치를 정확하게 확정할 수 있고, 작업자가 작업영역에 있는지 위험영역에 있는지 여부를 확인하고 위험영역에 있는 작업자에게 알려주는 제4경고안내를 송출한다.(S181 단계)
즉, 본 발명에서의 경고안내는 작업자가 건설현장 내에 진입한 이후에 반복적으로 안전모의 착용여부와 위치를 확인하면서, 안전모의 착용여부가 불량인 상태를 알려주는 제1경고안내와, 턱끈의 결합여부가 불량인 상태를 알려주는 제2경고안내와, 작업자의 이상체온을 알려주는 제3경고안내와, 작업자가 위험지역에 위치하는 것을 알려주는 제4경고안내 및 주위 사고내용을 알려주는 경고안내와 같이 안전 관리서버(80)에서 송신된 다양한 상황에 맞는 경고안내문구로 출력될 수 있게 한다.
그리고, 안전모(10)에는 작업자가 추락하는 상황이 발생할 경우, 추락신호를 송출하는 추락감지센서를 더 포함시켜 구성할 수 있는데, 상기 추락감지센서에는 자이로센서, 가속도센서 등을 포함할 수 있다.
따라서, 작업자가 고소작업 중 추락사고가 발생한 경우 추락신호를 안전 관리서버(80)로 송출하고, 추락신호를 수신한 안전 관리서버(80)는 작업자의 ID코드와 추락위치를 관리자에게 송신하고, 병원, 소방구급센터, 추락위치 주변의 작업자 등에게 추락사고를 알려 추락사고를 당한 작업자를 신속하게 병원으로 이송할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예로서, 상기 안전모(10)에는 비상알림수단(예컨대 비상버튼)이 설치될 수 있으며, 추락시 의식이 남아 있는 작업자가 수동으로 비상알림수단을 작동시켜 추락신호 및 추락알림을 송출할 수도 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기로 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분양의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들이 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 안전모 11 : 센서부재
12 : 통신모듈 14 : 경고모듈
20 : 턱끈 30 : 비콘스캐너
40 : 무선통신망 80 : 안전 관리서버

Claims (9)

  1. 내부에 센서부재와 통신모듈 및 경고모듈가 설치되는 안전모와;
    상기 안전모에 구비되어 작업자의 머리에 안전모를 고정하는 턱끈과;
    상기 안전모의 내부에 설치되고, 작업자의 제1위치정보를 생성하기 위하여, 작업현장의 약속된 위치에 설치되는 복수개의 비콘신호송출기로부터 송출되는 비콘신호를 스캔하는 비콘스캐너와;
    상기 안전모의 내부에 설치되고, 안전모의 착용여부와 턱끈의 결합여부 및 작업자의 위치정보를 센싱하여 센싱신호를 무선통신망으로 연결시켜 작업자의 안전을 관리하는 안전 관리서버로 전송하는 통신모듈과;
    상기 안전모의 내부에 설치되어 안전 관리서버에서 위치정보와 상기 안전모의 착용 및 턱끈의 결합정보를 비교 분석한 결과에 의한 경고신호를 수신하여, 작업자에게 경고내용을 인지시키는 경고모듈과;
    관리자가 작업영역과 위험영역을 실시간으로 구분하도록 제어하며, 위험영역 내의 안전모에 구비된 통신모듈로 위험경고를 자동 송신하는 기능을 갖는 안전 관리서버를 포함하여 구성되되;
    안전모 내부의 센서부재는 작업자의 머리와 비접촉 방식으로, 포토다이오드(photodiode)의 빛 반사에 의한 안전모 착용 여부를 판별해 센싱 결과를 도출하며,
    안전모 내부의 기압센서와 작업층수에 구비된 비콘신호송출기의 위치정보를 안전 관리서버에 송출해 작업위치 및 층수를 작업현장화면에 표시되게 하고,
    안전모에 설치된 비상알림수단을 수동으로 작동시켜 추락신호 및 추락알림을 안전 관리서버에 송출할 수 있도록 하며,
    상기 경고모듈은, 안전모의 챙부위에 적어도 3색을 갖게 구비되어, 안전 관리서버에서 설정한 작업자의 안전사항과 건설현장의 작업영역과 위험영역을 설정한 지역을 기초하여 안전모의 착용여부가 불량인 상태를 알려주는 제1경고안내와, 턱끈의 결합여부가 불량인 상태를 알려주는 제2경고안내와, 작업자의 이상체온을 알려주는 제3경고안내와, 작업자가 위험지역에 위치하는 것을 알려주는 제4경고안내로 구분되어 경고안내부를 통해 작업자와 외부 인원이 함께 파악하도록 표시되게 구성하고,
    상기 안전 관리서버는, 작업현장의 영역에 구역을 갖고 설치된 비콘신호송출기에 각각의 식별번호를 부여하며, 상기 비콘신호송출기에서 인식되는 안전모의 이동 동선을 확보 및 디지털 저장하는 동선확보서버와, 작업자의 작업정보를 관리하기 위한 작업관리DB와, 작업관리를 지시 및 수정하는 관리자DB와, 상기 관리자DB로부터 작업정보를 입력받아 통합관리하고 작업자의 이동 동선을 생성하는 동선지시서버로 구성하면서,
    상기 작업관리DB는, 작업일수, 작업시간 등을 기록하는 작업자DB와 데이터 연계를 통해 통합관리되게 하며, 위성 및 기상청을 통한 기상정보를 관리자DB에 제공하고, 상기 작업관리DB 및 관리자DB는 외부 서버와 연계되어 백업DB를 구축하여, 건설현장에서의 화재 및 정전 등으로 DB가 소실되어도 외부 서버에서 상기 백업DB로 복구되게 하고,
    건설현장에서 매시간 마다 변화되는 위험환경을 관리자DB로 수집하여, 관리자는 PC, 태블릿으로 상기 관리자DB에 수집된 정보를 이용해 위험영역을 실시간으로 업데이트되게 구성한 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    안전 관리서버에는,
    전체 건설현장이 표현된 작업현장화면이 구비되며, 통신모듈을 통해 감지된 작업자의 위치를 작업현장화면에 실시간 표시되게 구성하며, 작업자의 신체 및 작업영역에 따른 이상여부를 위험 관리서버에서 판단하여 작업현장화면에 표시됨과 아울러 작업자 및 관리자에게 경고신호를 송출하도록 구성한 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안전모에는,
    작업자의 제2위치정보를 생성하기 위하여 GPS 정보를 송신하는 GPS모듈을 더 포함하되;
    비콘신호송출기의 비콘신호를 통해 안전 관리서버에서 지정한 작업영역 내에서의 작업자 위치를 표시하기 위한 제1위치정보와,
    GPS모듈을 통해 안전 관리서버에서 지정한 작업영역 내에서 작업자의 위치를 표시하기 위한 제2위치정보를 안전 관리서버에서 수신하고,
    상기 수신된 위치정보를 기초하여 작업현장에서 이탈하는 작업자의 안전모와 작업관리자의 안전모에 이탈 경고신호가 수신되는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안전모에는,
    작업자의 추락, 충격에 대한 위험상황이 발생한 경우에 사고발생신호를 송출하는 충격감지센서가 더 구비되어,
    상기 사고발생신호를 수신한 안전 관리서버에서 사고 작업자의 주변 작업자들이 착용하고 있는 안전모에 사고 및 위험상황을 송신하여 경고안내가 출력되게 구성한 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 안전모에는,
    안전 관리서버에서 지정한 작업 영역내에 작업자가 위치하는 것을 시각적으로 표시하기 위한 표시장치가 클립 또는 자석을 이용해 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부재에는,
    안전모의 내주면에서 작업자의 정수리에 마주하게 체온 측정센서의 검출면이 노출되어, 안전모를 착용한 작업자의 머리온도를 측정하여 안전 관리서버에 송신하고, 상기 안전 관리서버에서 설정된 측정값 보다 낮거나 높은 경우에는 해당 작업자 및 작업관리자의 안전모에 경고신호가 수신되는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비콘신호송출기는,
    건설현장에서 작업자가 추락 및 위험지역에 더 설치되되, 상기 위험지역에 설치된 비콘신호송출기에는 인식되는 안전모에 동작하여 위험지역에 접근하고 있는 것을 거리단위로 안내하는 예비경고안내장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 및 위치 정보를 통한 작업자의 동선 확인 시스템.
  9. 삭제
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