KR102630842B1 - 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안전화에 장착된 다축 센서(Multi Axis Sensor)의 센싱에 의해 작업자의 동작상태 정보를 수집하고, IoT 모듈을 이용해 관리서버로 전송한 작업자의 동작상태를 실시간 데이터 모니터링 및 행동분석에 의해 이상상태에 따른 즉각적인 대응이 가능한 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템에 관한 것으로, 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서의 다축 센서(Multi Axis Sensor)가 장착된 안전화를 이용하여 작업자의 낙상, 미끄러짐, 기타 사고로 인한 행동 정지 등 작업 간 발생하는 이상 상황을 확인할 수 있는 효과가 있으며, 또한, IoT 모듈을 통해 전송되는 작업장 관련 정보는 작업 현황판을 시각화한 모니터링 시스템을 이용해 관리할 수 있으며, 이상 상황에 따른 신호 발생 시 사고 대응을 위한 즉각적인 대응이 가능한 효과를 제공하며, 특히, 스마트 안전화에 장착하는 스마트 모듈은 아웃솔의 뒷굽부 내측에 오목하게 형시킨 장착홈 내에 장·탈착이 가능한 구조로서, 새로운 안전화의 교체 시에는 작업자가 사용하던 스마트 모듈을 장착하여 사용이 가능하므로 비용이 절감되는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 안전화에 장착된 다축 센서(Multi Axis Sensor)의 센싱에 의해 작업자의 동작상태 정보를 수집하고, IoT 모듈을 이용해 관리서버로 전송한 작업자의 동작상태를 실시간 데이터 모니터링 및 행동분석에 의해 이상상태에 따른 즉각적인 대응이 가능한 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템에 관한 것이다.
산업현장에서 근무하는 작업자들은 산업 재해로 인한 사고의 발생시 작업자의 신체를 보호하기 위한 개인용 안전 보호구를 착용하며, 작업의 종류 및 신체 보호의 용도에 따라 안전모, 안전화, 보안경, 안전보호복, 산업용 안전장갑 등과 같은 다양한 종류가 있다.
개인용 안전 보호구 중에서 안전화는 건설 현장 또는 작업 현장에서 주로 착용하는 기능성 신발의 안전용품으로 그동안 단순히 작업 간 발생하는 재해로 부터 작업자의 발을 보호 하기 위한 기능만이 부여되고 있다.
그동안 작업자가 발을 보호를 위한 안전화를 착용한다고 하더라도 넘어짐, 끼임, 절단 등의 안전사고에 의해 발의 부상 뿐만 아니라 신체의 다른 부분의 부상에 의한 재해의 발생 시 골든타임 이내에 사고 현장의 즉각 발견에 의한 신속한 조치 등의 하지 못해 인명 구조를 제대로 하지 못하거나 또는 안전사고로 인한 후유증이 심해지는 문제점들이 빈번하게 발생한다.
따라서, 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가속도 센서를 장착한 스마트 안전화를 착용한 작업자의 작업 상황의 정보를 무선통신에 의해 관리서버 또는 모니터링 장치에 의해 작업자의 작업 상황 및 재난 상태를 파악 관리하고 있지만 안전사고의 발생 시 신속한 대응으로 구조를 하지 못해 인명의 피해를 제대로 줄이지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 출원인도 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템을 개발함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 구비한 다축 센서(Multi Axis Sensor)의 장·탈착이 가능한 안전화를 통해 작업자의 작업상태를 확인하고 이상 상황이 발생할 경우 IoT 모듈을 통해 관리자에게 신호를 전송함으로써 사고에 대한 즉각적인 대응을 할 수 있도록 관리하는 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
그리고 본 발명은 안전화에 장착된 다축 센서(Multi Axis Sensor)의 센싱에 의해 작업자의 낙상, 미끄러짐 등의 이상 상황을 안전화에 내장된 블루투스 모듈 또는 와이파이 모듈과 같은 IoT 모듈을 통해 전송되는 작업자 관련 정보를 모니터링 시스템을 통해 실시간으로 확인할 수 있고, 스마트폰 앱을 통해 관리자에게 즉각 전송됨으로서 사고에 따른 골든타임의 확보가 가능한 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
특히, 본 발명은 스마트 안전화에 장착하는 스마트 모듈은, 아웃솔의 뒷굽부 내측에 오목하게 형시킨 장착홈 내에 장·탈착이 가능한 구조로서, 새로운 안전화의 교체 시에는 작업자가 사용하던 스마트 모듈을 장착하여 사용이 가능하므로 비용이 절감되는 것을 특징으로 하는 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 제공하는 것을 또 다른 과제로 한다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화는, 작업자의 작업 상황과 작업자의 낙상, 미끄러짐 등의 이상 상황을 감지하기 위한 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100)에 있어서, 상기 스마트 모듈(200)은, 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213)를 포함하는 센서 모듈(210)과; 외부 디바이스와 무선통신을 수행하는 무선통신 모듈(220); 및 상기 센서 모듈(210)과 상기 무선통신 모듈(220)의 동작을 제어하는 제어 모듈(230);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 스마트 모듈(200)은, 아웃솔(120)의 뒷굽부 내측에 오목하게 형시킨 장착홈(130) 내에 장착되는 것을 특징으로 하고, 제어 모듈(230)은, 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213) 중 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 무선통신 모듈(220)이 활성화되어 동작 모드의 정보를 외부 디바이스로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하며, 상기 스마트 모듈(200)은, 알람 모듈(240)을 더 포함하되, 상기 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213) 중 하나 이상의 동작 모드에 따라 제어 모듈(230)에서 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시에는, 스마트 안전화(100) 자체에 장착된 스피커 및/또는 LED에 의해 경고음 발생 및/또는 LED가 점멸되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템은, 1인 이상의 작업자가 착용하는 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100); 상기 스마트 안전화(100), 관리자 단말(500), 관리서버(400) 및 긴급구조반 단말(600) 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하기 위한 네트워크(300); 상기 스마트 모듈(200)의 센서 모듈(210)의 동작 모드 정보를 수신받아 작업자의 행동 데이터를 저장하고, 시각적으로 데이터 모니터링하는 관리서버(400); 상기 관리서버(400)로부터 전송되는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에 대한 데이터 정보를 수신받아 작업자의 안전을 관리하는 관리자 단말(500); 및 상기 관리서버(400)로부터 전송되는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에 대한 데이터 정보를 수신받아 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시 신속대응 조치를 하기 위한 긴급구조반 단말(600);을 포함하는 것을 특징으로 한다. .
본 발명에서 관리자 단말(500)은 스마트 안전화(100)에 대한 안전관리 앱에 의해, 관리서버(400)로부터 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시, 알람 통보를 받고 신속 대응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템은, 안전화에 장착되는 다축센서인 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서, 3축 지자기 센서의 센싱에 의해 작업자의 낙상, 미끄러짐, 기타 사고로 인한 행동 정지 등 작업 간 발생하는 이상 상황을 확인할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 IoT 모듈을 통해 전송되는 작업장 관련 정보는 작업 현황판을 시각화한 모니터링 시스템을 이용해 관리할 수 있으며, 이상 상황에 따른 신호 발생 시 사고 대응을 위한 즉각적인 대응이 가능한 효과를 제공한다.
특히, 본 발명은 스마트 안전화에 장착하는 스마트 모듈은 아웃솔의 뒷굽부 내측에 오목하게 형시킨 장착홈 내에 장·탈착이 가능한 구조로서, 새로운 안전화의 교체 시에는 작업자가 사용하던 스마트 모듈을 장착하여 사용이 가능하므로 비용이 절감되는 효과를 제공한다.
따라서, 본 발명은 경제적인 관점에서 작업장에서 빈번히 발생하는 안전사고를 미연에 방지하기 위해 소요되는 재난 대응 비용을 절감할 수 있으며, 중대재해 기업처벌법이나 산업안전보건법에 의한 경영자의 경영 부담감을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 스마트 안전화를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 개략적으로 나타내는 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화의 스마트(기능 수행) 모듈을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 운용과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 개략적으로 나타내는 분리사시도이다.
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도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템의 운용과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
참고로, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 개략적으로 나타내는 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화의 스마트(기능 수행) 모듈을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화의 센서부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화(이하, '스마트 안전화'라 한다.)를 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명은 작업자의 작업 상황과 작업자의 낙상, 미끄러짐 등의 이상 상황을 감지하기 위한 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100)로서, 도 3에 도시된 바와 같이 보호구 안전기준을 만족하며, 갑피(110)와 아웃솔(120)을 포함하는 안전화로서, 스마트 모듈(200)은, 상기 아웃솔(120)의 뒷굽부 내측에 오목하게 형성시킨 장착홈(130) 내에 장착되는 구조이다.
도 3에는 스마트 안전화(100)에 장착되는 스마트 모듈(200)은, 아웃솔(120)의 뒷굽부 내측에 장착되는 구조로 도시되어 있지만, 스마트 모듈(200)의 두께 등이 얇아지면 아웃솔(120)의 앞창부 내측의 적절한 위치에 스마트 모듈(200)을 장·탈착하기 위한 장착홈(130)을 형성시켜 스마트 모듈(200)을 장착할 수 있다.
또한, 도 3에는 장착홈(130) 내에 스마트 모듈(200)을 장착시키기 위해 삽입하는 삽입구(140)가 아웃솔(120)의 뒷굽부의 측면에 형성되고, 장착홈(130) 내에 장착시킨 스마트 모듈(200)이 외부로 탈착되지 않도록 삽입구(140)의 입구에 슬라이딩 방식의 개폐 덮개가 구비(미도시)되거나 또는 고정캡(미도시)을 이용하여 삽입구(140)를 폐쇄할 수 있으며, 새로운 안전화로 교체 시에는 작업자가 착용하고 있던 스마트 안전화(100)의 장착홈(130)의 삽입구(140)의 슬라이딩 방식의 개폐 덮개를 열거나 또는 고정캡을 빼내고 장착홈(130)으로부터 스마트 모듈(200)을 탈착시켜 새로운 안전화에 장착하여 사용이 가능하므로 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 스마트 모듈(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이 센서 모듈(210), 무선통신 모듈(220), 제어 모듈(230), 알람 모듈(240) 및 전원 공급 모듈(250)을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 스마트 안전화(100)는 도 3의 스마트 안전화(100)의 구조는 일 실시 예일 뿐이며, 도 3의 구조에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다. 또한, 스마트 안전화(100)는 스마트 모듈(200)과 전원 공급 모듈(250)이 일체로 구현되는 일체형이나 또는 스마트 모듈(200)과 전원 공급 모듈(250)이 분리되는 분리형으로 구현될 수도 있다.
분리형일 경우에는 스마트 모듈(200)이 장착되는 장착홈(130) 내에 스마트 모듈(200)뿐만 아니라 전원 공급 모듈(250)도 함께 장착되어질 수도 있다.
센서 모듈(210)은 작업자의 동작 상태를 인지하여 정보를 수집하는 센서 모듈로서, 도 4에 도시된 바와 같이 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213)를 포함한다.
3축 가속도 센서(211)는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자가 넘어지거나 추락하는 등의 급격한 이동 속도의 변화가 발생 시에 3축 가속도 센서(211)는 이와 같은 급격한 속도의 변화, 즉 가속도를 감지하도록 하여, 이상 상황이 발생하였는지 여부를 감지하기 위한 센서이다.
3축 각속도 센서(212)는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자의 각속도를 검출하여 회전 관성을 감지하는 센서로서, 스마트 안전화(100)의 착용자의 발이 갑자기 꺾이는 경우에 스마트 안전화(100)는 갑작스럽고 빠르게 스마트 안전화(100) 방향과 거의 직교하는 방향 쪽으로 회전하는 3 방향의 x, y, z축의 각 방향의 각속도를 감지할 수 있는 센서이다.
3축 지자기 센서(213)는 지자기의 검출에 의한 방위를 탐지하여 스마트 안전화(100) 착용자의 보행 유형을 감지하기 위한 센서로서, 스마트 안전화(100)의 착용자에게 이상 상황이 생기는 경우, 즉 넘어지거나 비틀거리는 경우 스마트 안전화(100)의 방향이 주기적, 지속적 또는 임의적으로 변화하는 상황을 검출하여, 스마트 안전화(100)의 방위의 변화를 감지하는 센서이다.
무선통신 모듈(220)은 스마트 안전화(100)가 외부 디바이스들과 무선통신을 수행하기 위한 IoT 모듈로서, 단거리, 근거리, 중장거리 통신 등 무선 통신의 구현에 있어서 별도의 제한이 없음은 이해될 것이다.
구체적으로 무선통신 모듈(220)은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi) 및 LoRa(Long Range) 통신 프로토콜 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다.
또한, 외부 디바이스로는 게이트웨이 및 통신중계기를 이용하여 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하기 위한 수단인 관리자 단말(500), 관리서버(400) 및 긴급구조반 단말(600) 등이 있다.
제어 모듈(230)은 스마트 안전화(100)의 전반적인 동작을 제어 관리하는 모듈로서, 센서 모듈(210), 무선통신 모듈(220)의 제어는 물론이고, 알람 모듈(240) 및 전원 공급 모듈(250)도 제어할 수 있다.
제어 모듈(230)은, 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213) 중 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 무선통신 모듈(220)이 활성화되어 동작 모드의 정보를 외부 디바이스로 전송하도록 하며, 알람 모듈(240) 및 전원 공급 모듈(250)도 제어하는 작용을 한다.
특히, 제어 모듈(230)은 관리 서버(500)와는 별도로 제어 모듈(230) 자체에 사전에 설정한 정보 데이터와 센서 모듈(210)에 의해 감지된 측정 데이터를 비교하여, 설정된 범위를 벗어날 경우 자체적으로 알람 모듈(240)을 아래에서 설명한 바와 같이 제어할 수 있다.
제어 모듈(230)은 스마트 모듈(200)로부터 송신받은 작업자의 동작상태 정보에 대한 행동 데이터 분석 및 데이터 모니터링에 의해 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시에 관리서버(400)로부터 통보 받은 즉시, 알람 모듈(240)을 제어하여 이상 상황이 발생한 작업자가 착용한 스마트 안전화(100) 자체에 장착된 스피커에 의해 경고음 발생 및/또는 LED가 점멸됨으로써, 이상 상황이 발생한 산업 현장의 주변에서 근무하는 다른 작업자들이 이상 상황이 발생한 작업자를 신속하게 구조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어 모듈(230)은 스마트 안전화(100)의 스마트 모듈(200)에서 작업자의 안전관리 기능을 수행하기 위한 각종 모듈에 공급되는 전원의 절약을 위해서 특정 상황의 경우에만 스마트 모듈(200) 내의 각 모듈이 활성화될 수 있도록 전원 공급 모듈(250)을 제어하여 전력 사용량을 절감시키는 작용을 한다.
따라서, 본 발명에 따른 스마트 안전화(100)는 스마트 모듈(200) 내의 센서 모듈(210)인 3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213)의 센싱에 의해 측정된 복수의 측정 값들이 무선통신 모듈(220)에 의해 네트워크(300)를 통해 관리서버(400)로 전송되어 행동 데이터로 저장되어 행동 특성을 분석하고, 작업자의 동작상태 관찰에 대한 데이터 모니터링을 하여 이상 상황 발생 시에는 관리자 단말(500) 및 스마트 안전화(100)를 착용한 해당 작업자의 단말(도면에는 미도시)에 경고 발생용 알람을 통보하고, 긴급구조반 단말(600)에 전송된 이상 상황 발생 정보에 의해 119 등에서 인명 구조를 위한 긴급 출동을 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 아래의 내용과 같다.
참고로, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템(이하, '안전관리 시스템'이라 한다.)의 운용과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템은, 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100), 네트워크(300), 관리서버(400), 관리자 단말(500), 긴급구조반 단말(600)을 포함하는 것을 특징으로 한다. .
스마트 안전화(100)는 1인 이상의 작업자가 착용하는 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100)로서 상기에서 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
네트워크(300)는 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100), 관리서버(400), 관리자 단말(500) 및 긴급구조반 단말(600), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
여기서 네트워크(300)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 통신망이 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 이동통신망은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 그 밖의 5G 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다.
관리서버(400)는 1인 이상의 스마트 안전화(100)에 장착된 스마트 모듈(200)의 센서 모듈(210)의 동작 모드에 정보를 수신받아 작업자의 행동 데이터를 저장하고, 시각적으로 데이터 모니터링하는 서버로서, 작업자의 동작상태 분석에 의해 작업자에게 이상 상황이 발생한 것으로 판단될 경우, 이상 상황이 발생한 작업자의 정보와 함께 알람이 발생하는 정보 신호를 관리자 단말(500) 및 긴급구조반 단말(600)로 전달하는 작용을 한다.
관리자 단말(500)은 관리서버(400)로부터 작업자의 안전관리 정보를 수신받는 단말로서, 스마트 안전화(100)를 관리하는 안전관리 앱에 의해, 관리서버(400)로부터 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시, 경고음과 같은 음이 발생하는 알람 통보를 받고 신속 대응할 수 있도록 하는 기능을 한다.
또한, 긴급구조반 단말(600)는 관리서버(400)로부터 작업자의 안전관리 정보를 수신받는 단말로서, 긴급구조 119 또는 종합병원의 단말일 수 있으며, 스마트 안전화(100)를 관리하는 안전관리 앱에 의해, 관리서버(400)로부터 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시, 경고음과 같은 음이 발생하는 알람 통보를 받고 긴급 출동할 수 있도록 하는 기능을 한다.
그리고, 본 발명에 따른 스마트 안전화(100)는 스마트 모듈(200) 내에 위치추적장치(location tracking device)를 더 포함할 수 있으며, 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템은 GPS 위성(700)을 더 포함하여 이상 상황이 발생한 작업자의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 것이 특징이다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 스마트 안전화 110 : 갑피
120 : 아웃솔 130 : 장착홈
140 : 삽입구 200 : 스마트 모듈
210 : 센서 모듈 211 : 3축 가속도 센서
212 : 3축 각속도 센서 213 : 3축 지자기 센서
220 : 무선통신 모듈 230 : 제어 모듈
240 : 알람 모듈 250 : 전원 공급 모듈
300 : 네트워크 400 : 관리서버
500 : 관리자 단말 600 : 긴급구조 단말
120 : 아웃솔 130 : 장착홈
140 : 삽입구 200 : 스마트 모듈
210 : 센서 모듈 211 : 3축 가속도 센서
212 : 3축 각속도 센서 213 : 3축 지자기 센서
220 : 무선통신 모듈 230 : 제어 모듈
240 : 알람 모듈 250 : 전원 공급 모듈
300 : 네트워크 400 : 관리서버
500 : 관리자 단말 600 : 긴급구조 단말
Claims (6)
- 작업자의 작업 상황과 작업자의 낙상, 미끄러짐 등의 이상 상황을 감지하기 위한 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100)에 있어서,
상기 스마트 모듈(200)은,
3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213)를 포함하는 센서 모듈(210);
외부 디바이스와 무선통신을 수행하는 무선통신 모듈(220);
상기 센서 모듈(210)과 상기 무선통신 모듈(220)의 동작을 제어하는 제어 모듈(230); 및
알람 모듈(240)을 포함하고,
상기 제어 모듈(230)은
3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213) 중 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 무선통신 모듈(220)이 활성화되어 동작 모드의 정보를 외부 디바이스로 전송하도록 하며,
자체에 사전에 설정한 정보 데이터와 상기 센서 모듈(210)에 의해 감지된 측정 데이터를 비교하여 설정된 범위를 벗어나는 경우 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단하여, 스마트 안전화(100) 자체에 장착된 스피커에 의해 경고음 발생 및 LED가 점멸되도록 하는 것이고,
상기 스마트 안전화(100)의 아웃솔(120)의 뒷굽부 내측에 상기 스마트 모듈(200)을 장착하기 위한 장착홈(130)이 오목하게 형성되며,
상기 아웃솔(120)의 뒷굽부 측면에 상기 장착홈(130) 내에 상기 스마트 모듈(200)을 장착시키기 위해 삽입하는 삽입구(140)가 형성되는 것을 특징으로 하는 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 1인 이상의 작업자가 착용하는 스마트 모듈(200)이 장착된 스마트 안전화(100);
상기 스마트 안전화(100), 관리자 단말(500), 관리서버(400) 및 긴급구조반 단말(600) 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하기 위한 네트워크(300);
상기 스마트 모듈(200)의 센서 모듈(210)의 동작 모드 정보를 수신받아 작업자의 행동 데이터를 저장하고, 시각적으로 데이터 모니터링하는 관리서버(400);
상기 관리서버(400)로부터 전송되는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에 대한 데이터 정보를 수신받아 작업자의 안전을 관리하는 관리자 단말(500); 및
상기 관리서버(400)로부터 전송되는 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에 대한 데이터 정보를 수신받아 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시 신속대응 조치를 하기 위한 긴급구조반 단말(600);를 포함하고,
상기 스마트 모듈(200)은
3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213)를 포함하는 센서 모듈(210), 외부 디바이스와 무선통신을 수행하는 무선통신 모듈(220), 상기 센서 모듈(210)과 상기 무선통신 모듈(220)의 동작을 제어하는 제어 모듈(230) 및 알람 모듈(240)을 포함하는 것이며,
상기 제어 모듈(230)은
3축 가속도 센서(211), 3축 각속도 센서(212) 및 3축 지자기 센서(213) 중 하나 이상의 동작 모드에 따라 선택적으로 무선통신 모듈(220)이 활성화되어 동작 모드의 정보를 외부 디바이스로 전송하도록 하며, 자체에 사전에 설정한 정보 데이터와 상기 센서 모듈(210)에 의해 감지된 측정 데이터를 비교하여 설정된 범위를 벗어나는 경우 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단하여, 스마트 안전화(100) 자체에 장착된 스피커에 의해 경고음 발생 및 LED가 점멸되도록 하는 것이고,
상기 스마트 안전화(100)의 아웃솔(120)의 뒷굽부 내측에 상기 스마트 모듈(200)을 장착하기 위한 장착홈(130)이 오목하게 형성되며,
상기 아웃솔(120)의 뒷굽부 측면에 상기 장착홈(130) 내에 상기 스마트 모듈(200)을 장착시키기 위해 삽입하는 삽입구(140)가 형성되는 것을 특징으로 하는 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템. - 청구항 5에 있어서,
상기 관리자 단말(500)은 스마트 안전화(100)에 대한 안전관리 앱에 의해, 관리서버(400)로부터 스마트 안전화(100)를 착용한 작업자에게 이상 상황이 발생하였다고 판단 시, 알람 통보를 받고 신속 대응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화.
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|---|---|---|---|
| KR1020220124622A KR102630842B1 (ko) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220124622A KR102630842B1 (ko) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템 |
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| KR1020220124622A KR102630842B1 (ko) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 다축 센서를 이용한 IoT 기반의 스마트 안전화 및 안전관리 시스템 |
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| KR101244389B1 (ko) * | 2011-11-01 | 2013-03-18 | 주식회사 이디 | 낙상 감지 모듈이 탑재된 신발 |
| KR20170031891A (ko) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 조태원 | 다기능 스마트 신발 |
| KR20190094047A (ko) * | 2018-02-02 | 2019-08-12 | 삼덕통상 주식회사 | 센서를 포함하는 작업화 |
| KR20210072858A (ko) | 2019-12-09 | 2021-06-18 | 주식회사 헬티 | 스마트 안전화 |
| KR102409198B1 (ko) | 2021-12-22 | 2022-06-15 | 주식회사 와이씨앤 | 스마트 안전화를 이용한 안전관리 시스템 및 이를 위한 방법 |
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- 2022-09-29 KR KR1020220124622A patent/KR102630842B1/ko active IP Right Grant
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