KR102654940B1 - 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 맨홀 내부의 작업자에게 제공되어, 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 특정 가스의 실제 농도, 맨홀 내부의 온도 및 습도를 측정하는 휴대용 감지기(200) 및 상기 맨홀 입구의 보조 작업자에게 제공되어, 상기 휴대용 감지기(200)에 의해 생성된 데이터를 전송받아, 상기 보조 작업자가 상기 맨홀 내부의 환경 및 상기 작업자의 상태를 파악하게 하는 휴대용 게이트웨이(300)를 포함하고, 상기 휴대용 감지기(200)는 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 상기 특정 가스의 실제 농도, 상기 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 측정하는 센서부(210), 상기 휴대용 감지기(200) 및 휴대용 게이트웨이(300)가 서로 통신하기 위한 통신모듈(220), 비상 상황 발생 시, 상기 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제1 비상버튼부(230), 상기 센서부(210)에 의해 측정된 상기 특정 가스의 실제 농도가 사전에 설정된 기준 농도를 벗어나는 경우, 알람 신호를 생성하고, 상기 제1 비상버튼부(230)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 위험 신호를 생성하는 제어모듈(240) 및 상기 제어부(330)에 의해 생성된 상기 알람 신호 또는 동작 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람모듈(250)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템{Portable system for measuring gases inside manholes}
본 발명은 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 기준 농도 이상의 유해 가스에 노출되는 상황을 사전에 인지하여, 예방 조치를 취할 수 있는 시스템이 구비된 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템에 관한 것이다.
맨홀은 지하에 설치된 수도관, 하수관, 전선 등 각종 기반 시설을 점검하기 위해 지상에서 지하로 연결된 중력 방향의 지하 통로이다. 최근 들어, 맨홀 내부에서 각종 기반 시설을 정비 중인 작업자가 산소 부족 또는 기준 농도를 초과하는 유해 가스에 노출되어, 정신을 잃거나, 심각한 경우, 사망에까지 이를 수 있는 안전 사고가 증가하고 있다. 상기 안전 사고는 산소 결핍 또는 유해 가스 등으로 인해 작업자가 위험 상황을 인지하기 전에 발생하는 경우가 대부분이다.
이러한 안전 사고를 예방하기 위해서는 먼저, 맨홀 내부의 공기에 포함된 산소 및 유해 가스의 농도를 측정해야 할 뿐만 아니라, 맨홀 입구에 비상 상황 시, 작업자를 보조할 수 있는 보조 작업자를 배치해야 한다.
그러나, 기존에는 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 기준 농도 이상의 유해 가스에 노출되는 상황을 사전에 인지할 수 없어, 적절한 예방 조치를 취하기 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 기존에는 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 위험 상황에 노출되는 경우, 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자에게 위험 상황을 실시간으로 알려줄 수 없어, 맨홀 내부에서 발생 가능한 안전 사고를 미연에 방지할 수 없다는 문제점이 있었다.
KR 1020130012262 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 기준 농도 이상의 유해 가스에 노출되는 상황을 사전에 인지하여, 예방 조치를 취할 수 있는 시스템이 구비된 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템은 맨홀 내부의 작업자에게 제공되어, 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 특정 가스의 실제 농도, 맨홀 내부의 온도 및 습도를 측정하는 휴대용 감지기(200) 및 상기 맨홀 입구의 보조 작업자에게 제공되어, 상기 휴대용 감지기(200)에 의해 생성된 데이터를 전송받아, 상기 보조 작업자가 상기 맨홀 내부의 환경 및 상기 작업자의 상태를 파악하게 하는 휴대용 게이트웨이(300)를 포함하고, 상기 휴대용 감지기(200)는 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 상기 특정 가스의 실제 농도, 상기 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 측정하는 센서부(210), 상기 휴대용 감지기(200) 및 휴대용 게이트웨이(300)가 서로 통신하기 위한 통신모듈(220), 비상 상황 발생 시, 상기 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제1 비상버튼부(230), 상기 센서부(210)에 의해 측정된 상기 특정 가스의 실제 농도가 사전에 설정된 기준 농도를 벗어나는 경우, 알람 신호를 생성하고, 상기 제1 비상버튼부(230)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 위험 신호를 생성하는 제어모듈(240) 및 상기 제어부(330)에 의해 생성된 상기 알람 신호 또는 동작 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람모듈(250)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부(210)는 상기 맨홀 내부의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 황화수소의 실제 농도를 각각 측정하는 공기질 감지 센서(211), 상기 맨홀 내부의 실제 온도를 측정하는 온도 센서(212) 및 상기 맨홀 내부의 실제 습도를 측정하는 습도 센서(213)를 포함하고, 상기 제어모듈(240)은 상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 산소의 실제 농도가 사전에 설정된 산소의 기준 농도보다 낮거나, 상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 일산화탄소, 이산화탄소 및 황화수소의 실제 농도 중에서 어느 하나라도 사전에 설정된 해당 가스의 기준 농도보다 높은 경우, 상기 알람 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 휴대용 게이트웨이(300)는 상기 휴대용 감지기(200)로부터 상기 알람 신호 및 위험 신호를 전송받는 통신부(310) 및 비상 상황 발생 시, 상기 보조 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제2 비상버튼부(320), 상기 제2 비상버튼부(320)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 비상 신호를 생성하는 제어부(330) 및 상기 통신부(310)에 의해 전송받은 상기 알람 신호 또는 위험 신호, 상기 제어부(330)에 의해 생성된 상기 비상 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람부(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부(210)는 상기 맨홀 내부의 실제 연기를 감지하는 연기 감지 센서(214), 상기 맨홀 내부의 실제 진동 주파수를 측정하는 진동 감지 센서(215), 상기 작업자의 실제 움직임을 감지하여, 모션 신호를 생성하는 모션 센서(216), 상기 작업자의 실제 호흡수 및 호흡량을 측정하는 호흡 감지 센서(217) 및 상기 휴대용 감지기(200)의 절대 위치 및 시간을 측정하는 GPS 센서(218)를 더 포함하고, 상기 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)은 긴급 상황 발생 시, 에어에 의해 내측이 부풀어 오르도록 형성된 튜브형 의복(500)을 더 포함하고, 상기 튜브형 의복(500)은 상기 작업자가 손쉽게 탈착할 수 있도록, 상의 및 하의가 일체형으로 구성된 의복부(501), 상기 의복부(501)의 일측에 구비되어, 긴급 상황 발생 시, 상기 에어를 공급하기 위한 에어 공급부(502), 상기 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 상기 에어가 유입되는 유입부(503), 상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)의 사이에 구비되어, 개폐 가능하게 형성된 밸브부(504) 및 상기 유입부(503)를 통해 유입된 상기 에어가 수용되는 수용부(505)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈(240)은 상기 연기 감지 센서(214)에 의해 감지된 실제 연기 감지값이 사전에 설정된 기준 연기 감지값을 초과하거나, 상기 진동 감지 센서(215)에 의해 측정된 실제 진동 주파수의 진폭이 사전에 설정된 기준 진폭을 초과하는 경우, 위험 신호를 생성하고, 상기 제어모듈(240)은 상기 모션 센서(216)에 의해 감지된 상기 모션 신호를 전송받지 못하거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡수가 사전에 설정된 기준 호흡수 미만이거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡량이 사전에 설정된 기준 호흡량 미만인 경우, 경고 신호를 생성하고, 상기 제어모듈(240)은 상기 GPS 센서(218)에 의해 측정된 절대 위치 및 시간을 바탕으로, 중력 방향의 실제 속도를 산출하고, 상기 중력 방향의 실제 속도가 사전에 설정된 기준 속도를 초과하는 경우, 추락 신호 및 개방 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브부(504)는 상기 개방 신호에 따라 상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)가 연통되도록 개방되고, 상기 에어 공급부(502)는 상기 수용부(505)가 일정 부피 이상으로 부풀어 오를 수 있도록, 상기 추락 신호에 따라 상기 에어를 사전에 설정된 기준 공급량 만큼 상기 유입부(503)를 통해 상기 수용부(505)로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템에서는 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 기준 농도 이상의 유해 가스에 노출되는 상황을 사전에 인지하여, 예방 조치를 취할 수 있는 시스템이 구비되어 있어, 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 유해 가스로 인해 상기 작업자에게 유발되는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템에서는 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 위험 상황에 노출되는 경우, 비상 버튼부를 눌러서, 상기 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자에게 비상 상황을 실시간으로 알려줄 수 있어, 상기 맨홀 내부에서 발생 가능한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서부의 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 휴대용 감지기의 데이터 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 휴대용 게이트웨이의 데이터 흐름도이다.
도 5는 연기/진동 감지 센서에 의해 측정된 데이터로부터 알람모듈이 경보음을 생성시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 모션/호흡 감지 센서에 의해 측정된 데이터로부터 알람모듈이 경보음을 생성시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 GPS 센서에 의해 측정된 데이터로부터 에어공급부가 튜브형 의복에 공기를 충진시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 에어공급부의 구성도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센서부(210)의 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 휴대용 감지기(200)의 데이터 흐름도이고, 도 4는 도 1에 도시된 휴대용 게이트웨이(300)의 데이터 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)은 휴대용 감지기(200), 휴대용 게이트웨이(300) 및 휴대용 단말기(400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 휴대용 감지기(200)는 맨홀 내부의 작업자에게 제공되어, 맨홀 내부의 공기에 포함된 특정 가스의 실제 농도, 맨홀 내부의 온도 및 습도를 측정한다. 휴대용 감지기(200)에 의해 측정된 측정값은 로라 통신을 통해 휴대용 게이트웨이(300)로 전송된다.
그리고, 휴대용 게이트웨이(300)는 맨홀 입구의 보조 작업자에게 제공되어, 휴대용 감지기(200)에 의해 생성된 데이터를 전송받아, 보조 작업자가 맨홀 내부의 환경 및 작업자의 상태를 파악하게 하는 역할을 한다. 휴대용 게이트웨이(300)가 전송받은 데이터는 블루투스 통신을 통해 휴대용 단말기(400)로 전송된다.
그리고, 휴대용 단말기(400)는 맨홀 입구의 보조 작업자에게 제공되어, 휴대용 게이트웨이(300)로부터 전송받은 데이터를 관리서버로 전달하는 역할을 한다. 휴대용 단말기(400)가 전송받은 데이터는 LTE 통신을 통해 관리서버(미도시)로 전송된다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 휴대용 감지기(200)는 센서부(210), 통신모듈(220), 제1 비상버튼부(230), 제어모듈(240), 알람모듈(250), 디스플레이부(260) 및 배터리부(270)를 포함하여 구성된다.
먼저, 센서부(210)는 맨홀 내부의 공기에 포함된 특정 가스의 실제 농도, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 측정한다.
도 2를 참조하면, 센서부(210)는 공기질 감지 센서(211), 온도 센서(212) 및 습도 센서(213)를 포함하여 구성된다.
먼저, 공기질 감지 센서(211)는 맨홀 내부의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 황화수소의 실제 농도를 각각 측정한다. 이때, 산소 및 이산화탄소의 농도는 각각 % 단위로 측정되고, 일산화탄소 및 황화수소의 농도는 각각 ppm 단위로 측정된다.
그리고, 온도 센서(212)는 맨홀 내부의 실제 온도를 측정하고, 습도 센서(213)는 맨홀 내부의 실제 습도를 측정한다.
그리고, 통신모듈(220)은 휴대용 감지기(200) 및 휴대용 게이트웨이(300)가 서로 통신하기 위한 역할을 한다. 이때, 통신 모듈은 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area) 기술인 로라 통신으로 구현되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 통신모듈(220)은 휴대용 감지기(200)의 센서부(210)에 의해 측정된 특정 가스의 실제 농도 데이터, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도 데이터, 휴대용 감지기(200)의 제어부(330)에 의해 생성된 알람 신호 및 위험 신호를 휴대용 게이트웨이(300)로 전송한다.
그리고, 제1 비상버튼부(230)는 휴대용 감지기(200)의 일측에 구비되어, 비상 상황 발생 시, 작업자에 의해 조작 가능하도록 형성된다. 구체적으로, 제1 비상버튼부(230)가 작업자에 의해 조작되는 경우, 제1 비상버튼부(230)는 동작 신호를 생성한다.
그리고, 제어모듈(240)은 센서부(210)에 의해 측정된 특정 가스의 실제 농도가 사전에 설정된 기준 농도를 벗어나는 경우, 알람 신호를 생성한다.
구체적으로, 제어모듈(240)은 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 산소의 실제 농도가 사전에 설정된 산소의 기준 농도보다 낮거나, 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 일산화탄소, 이산화탄소 및 황화수소의 실제 농도 중에서 어느 하나라도 사전에 설정된 해당 가스의 기준 농도보다 높은 경우, 알람 신호를 생성한다.
그리고, 제어모듈(240)은 제1 비상버튼부(230)에 의해 생성된 동작 신호에 따라 위험 신호를 생성한다.
제어모듈(240)로부터 생성된 알람 신호 및 위험 신호는 통신모듈(220)을 통해 휴대용 게이트웨이(300)로 전송된다.
이를 통해, 휴대용 게이트웨이(300)를 휴대한 보조 작업자는 맨홀 내부로 들어간 작업자가 위험한 상황에 처해 있다는 사실을 인지할 수 있다.
그리고, 알람모듈(250)은 제어부(330)에 의해 생성된 알람 신호 또는 위험 신호에 따라 경보음을 발생시킨다.
그리고, 디스플레이부(260)는 특정 가스의 실제 농도 및 기준 농도, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 화면에 디스플레이한다. 이때, 디스플레이부(260)는 128X64 해상도의 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.
그리고, 배터리부(270)는 휴대용 감지기(200)에 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다. 이때, 배터리부(270)는 USB를 통해 충전 가능한 리튬폴리머 전지 또는 교체 가능한 AA 배터리 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 휴대용 게이트웨이(300)는 통신부(310), 제2 비상버튼부(320), 제어부(330), 알람부(340), 표시부(350) 및 전원부(360)를 포함하여 구성된다.
먼저, 통신부(310)는 휴대용 게이트웨이(300)가 휴대용 단말기(400)와 통신하기 위한 역할을 한다. 이때, 통신부(310)는 근거리 통신 기술인 블루투스 통신으로 구현되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 통신부(310)는 휴대용 감지기(200)로부터 전송받은 특정 가스의 실제 농도 데이터, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도 데이터, 알람 신호 및 위험 신호를 휴대용 단말기(400)로 전송한다.
그리고, 제2 비상버튼부(320)는 휴대용 게이트웨이(300)의 일측에 구비되어, 비상 상황 발생 시, 보조 작업자에 의해 조작 가능하도록 형성된다. 구체적으로, 제2 비상버튼부(320)가 보조 작업자에 의해 조작되는 경우, 제2 비상버튼부(320)는 동작 신호를 생성한다.
그리고, 제어부(330)는 제2 비상버튼부(320)에 의해 생성된 동작 신호에 따라 비상 신호를 생성한다. 제어부(330)에 의해 생성된 비상 신호는 통신부(310)를 통해 휴대용 단말기(400)로 전송된다.
그리고, 알람부(340)는 통신부(310)에 의해 전송받은 알람 신호 또는 위험 신호, 제어부(330)에 의해 생성된 비상 신호에 따라 경보음을 발생시킨다.
그리고, 표시부(350)는 통신부(310)에 의해 전송받은 특정 가스의 실제 농도 및 기준 농도, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 화면에 디스플레이한다. 이때, 표시부(350)는 128X64 해상도의 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.
그리고, 전원부(360)는 휴대용 게이트웨이(300)에 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다. 이때, 전원부(360)는 USB를 통해 충전 가능한 리튬폴리머 전지 또는 교체 가능한 AA 배터리 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.
도 5는 연기/진동 감지 센서(214, 215)에 의해 측정된 데이터로부터 알람모듈(250)이 경보음을 생성시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 모션/호흡 감지 센서(216, 217)에 의해 측정된 데이터로부터 알람모듈(250)이 경보음을 생성시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 GPS 센서(218)에 의해 측정된 데이터로부터 에어 공급부(502)가 튜브형 의복(500)에 공기를 충진시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은 에어공급부(500)의 구성도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 휴대용 감지기(200)의 센서부(210)는 연기 감지 센서(214), 진동 감지 센서(215), 모션 센서(216), 호흡 감지 센서(217) 및 GPS 센서(218)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 연기 감지 센서(214)는 맨홀 내부의 실제 연기를 감지한다. 연기 감지 센서(214)에 의해 감지된 실제 연기 감지 데이터는 통신모듈(220)에 의해 제어모듈(240)로 전송된다.
그리고, 진동 감지 센서(215)는 맨홀 내부의 실제 진동 주파수를 측정한다. 진동 감지 센서(215)에 의해 측정된 실제 진동 주파수 데이터는 통신모듈(220)에 의해 제어모듈(240)로 전송된다.
그리고, 모션 센서(216)는 작업자의 실제 움직임을 감지하여, 모션 신호를 생성한다. 모션 센서(216)에 의해 감지된 모션 신호는 통신모듈(220)에 의해 제어모듈(240)로 전송된다.
그리고, 호흡 감지 센서(217)는 작업자에게 제공되는 마스크의 일측에 구비되어, 작업자의 실제 호흡수 및 호흡량을 측정한다. 호흡 감지 센서(217)에 의해 감지된 실제 호흡수 및 호흡량 데이터는 통신모듈(220)에 의해 제어모듈(240)로 전송된다.
그리고, GPS 센서(218)는 휴대용 감지기(200)의 절대 위치 및 시간을 측정한다. GPS 센서(218)에 의해 측정된 절대 위치 및 시간 데이터는 통신모듈(220)에 의해 제어모듈(240)로 전송된다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)은 튜브형 의복(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 튜브형 의복(500)은 긴급 상황 발생 시, 에어에 의해 튜브형 의복(500)의 내측이 부풀어 오르도록 형성된다. 튜브형 의복(500)은 의복부(501), 에어 공급부(502), 유입부(503), 밸브부(504) 및 수용부(505)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 튜브형 의복(500)은 작업자가 손쉽게 탈착할 수 있도록, 상의 및 하의가 일체형으로 구성된 의복부(501), 상기 의복부(501)의 일측에 구비되어, 긴급 상황 발생 시, 에어를 공급하기 위한 에어 공급부(502), 상기 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 에어가 유입되는 유입부(503), 상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)의 사이에 구비되어, 개폐 가능하게 형성된 밸브부(504), 유입부(503)와 연통되어, 유입부(503)를 통해 유입된 에어가 수용되는 수용부(505)를 포함하여 구성된다.
튜브형 의복(500)은 평상시에는 수용부(505)의 내측에 에어가 수용되어 있지 않아, 슬림한 형태를 유지하나, 긴급 상황 발생 시, 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 에어에 의해 수용부(505)의 내측이 부풀어 오르게 된다.
그리고, 제어모듈(240)은 연기 감지 센서(214)에 의해 감지된 실제 연기 감지값이 사전에 설정된 기준 연기 감지값을 초과하거나, 진동 감지 센서(215)에 의해 측정된 실제 진동 주파수의 진폭이 사전에 설정된 기준 진폭을 초과하는 경우, 위험 신호를 생성한다.
또한, 제어모듈(240)은 모션 센서(216)에 의해 감지된 모션 신호를 전송받지 못하거나, 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡수가 사전에 설정된 기준 호흡수 미만이거나, 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡량이 사전에 설정된 기준 호흡량 미만인 경우, 경고 신호를 생성한다.
그리고, 제어모듈(240)은 GPS 센서(218)에 의해 측정된 절대 위치 및 시간을 바탕으로, 중력 방향의 실제 속도를 산출한다. 그리고, 제어모듈(240)은 중력 방향의 실제 속도가 사전에 설정된 기준 속도를 초과하는 경우, 추락 신호 및 개방 신호를 생성한다.
그리고, 알람모듈(250)은 위험 신호, 경고 신호 또는 추락 신호에 따라 경보음을 발생시킨다.
그리고, 통신모듈(220)은 휴대용 감지기(200)의 센서부(210)에 의해 측정된 실제 연기값, 실제 진동 주파수, 실제 호흡수 및 호흡량, 절대 위치 및 시간 데이터, 제어모듈(240)로부터 생성된 위험 신호, 경고 신호 및 추락 신호를 휴대용 게이트웨이(300)의 통신부(310)로 전송한다.
이를 통해, 휴대용 게이트웨이(300)를 휴대한 보조 작업자는 맨홀 내부로 들어간 작업자가 위험한 상황에 처해 있다는 사실을 인지할 수 있다.
그리고, 제어모듈(240)에 의해 생성된 추락 신호 및 개방 신호는 통신모듈(220)에 의해 에어 공급부(502) 및 밸브부(504)로 전송된다.
이로 인해, 밸브부(504)는 개방 신호에 따라 에어 공급부(502) 및 유입부(503)가 연통되도록 개방된다. 그 이후, 에어 공급부(502)는 추락 신호에 따라 에어를 사전에 설정된 기준 공급량 만큼 유입부(503)로 공급한다.
에어 공급부(502)에 의해 공급된 에어는 유입부(503)를 통과하여, 수용부(505)에 수용된다. 따라서, 수용부(505)의 내측은 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 에어에 의해 일정 부피 이상으로 부풀어 오르게 된다.
이를 통해, 작업자가 비상 상황 발생 시, 추락으로 인해 하부 구조물과 충돌함으로써, 부상당하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)에서는 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 기준 농도 이상의 유해 가스에 노출되는 상황을 사전에 인지하여, 예방 조치를 취할 수 있는 시스템이 구비되어 있어, 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 유해 가스로 인해 상기 작업자에게 유발되는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)에서는 맨홀 내부에서 작업 중인 작업자가 위험 상황에 노출되는 경우, 비상 버튼부를 눌러서, 상기 맨홀 외부에 대기 중인 보조 작업자에게 비상 상황을 실시간으로 알려줄 수 있어, 상기 맨홀 내부에서 발생 가능한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)을 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.
100: 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템
200: 휴대용 감지기 210: 센서부
211: 공기질 감지 센서 212: 온도 센서
213: 습도 센서 214: 연기 감지 센서
215: 진동 감지 센서 216: 모션 센서
217: 호흡 감지 센서 218: GPS 센서
220: 통신모듈 230: 제1 비상버튼부
240: 제어모듈 250: 알람모듈
260: 디스플레이부 270: 배터리부
300: 휴대용 게이트웨이 310: 통신부
320: 제2 비상버튼부 330: 제어부
340: 알람부 350: 표시부
360: 전원부 400: 휴대용 단말기
500: 튜브형 의복 501: 의복부
502: 에어 공급부 503: 유입부
504: 밸브부 505: 수용부

Claims (6)

  1. 맨홀 내부의 작업자에게 제공되어, 상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 특정 가스의 실제 농도, 맨홀 내부의 온도 및 습도를 측정하는 휴대용 감지기(200); 및
    상기 맨홀 입구의 보조 작업자에게 제공되어, 상기 휴대용 감지기(200)에 의해 생성된 데이터를 전송받아, 상기 보조 작업자가 상기 맨홀 내부의 환경 및 상기 작업자의 상태를 파악하게 하는 휴대용 게이트웨이(300);를 포함하고,
    상기 휴대용 감지기(200)는
    상기 맨홀 내부의 공기에 포함된 상기 특정 가스의 실제 농도, 상기 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 측정하는 센서부(210);
    상기 휴대용 감지기(200) 및 휴대용 게이트웨이(300)가 서로 통신하기 위한 통신모듈(220);
    비상 상황 발생 시, 상기 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제1 비상버튼부(230);
    상기 센서부(210)에 의해 측정된 상기 특정 가스의 실제 농도가 사전에 설정된 기준 농도를 벗어나는 경우, 알람 신호를 생성하고, 상기 제1 비상버튼부(230)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 위험 신호를 생성하는 제어모듈(240); 및
    상기 제어모듈(240)에 의해 생성된 상기 알람 신호 또는 동작 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람모듈(250);을 포함하고,
    상기 센서부(210)는
    상기 맨홀 내부의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 황화수소의 실제 농도를 각각 측정하는 공기질 감지 센서(211);
    상기 맨홀 내부의 실제 온도를 측정하는 온도 센서(212); 및
    상기 맨홀 내부의 실제 습도를 측정하는 습도 센서(213);를 포함하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 산소의 실제 농도가 사전에 설정된 산소의 기준 농도보다 낮거나, 상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 일산화탄소, 이산화탄소 및 황화수소의 실제 농도 중에서 어느 하나라도 사전에 설정된 해당 가스의 기준 농도보다 높은 경우, 상기 알람 신호를 생성하고,
    상기 휴대용 게이트웨이(300)는
    상기 휴대용 감지기(200)로부터 상기 알람 신호 및 위험 신호를 전송받는 통신부(310); 및
    비상 상황 발생 시, 상기 보조 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제2 비상버튼부(320);
    상기 제2 비상버튼부(320)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 비상 신호를 생성하는 제어부(330); 및
    상기 통신부(310)에 의해 전송받은 상기 알람 신호 또는 위험 신호, 상기 제어부(330)에 의해 생성된 상기 비상 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람부(340);를 포함하고,
    상기 센서부(210)는
    상기 맨홀 내부의 실제 연기를 감지하는 연기 감지 센서(214);
    상기 맨홀 내부의 실제 진동 주파수를 측정하는 진동 감지 센서(215);
    상기 작업자의 실제 움직임을 감지하여, 모션 신호를 생성하는 모션 센서(216);
    상기 작업자의 실제 호흡수 및 호흡량을 측정하는 호흡 감지 센서(217); 및
    상기 휴대용 감지기(200)의 절대 위치 및 시간을 측정하는 GPS 센서(218);를 더 포함하고,
    상기 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)은
    긴급 상황 발생 시, 에어에 의해 내측이 부풀어 오르도록 형성된 튜브형 의복(500);을 더 포함하고,
    상기 튜브형 의복(500)은
    상기 작업자가 손쉽게 탈착할 수 있도록, 상의 및 하의가 일체형으로 구성된 의복부(501);
    상기 의복부(501)의 일측에 구비되어, 긴급 상황 발생 시, 상기 에어를 공급하기 위한 에어 공급부(502);
    상기 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 상기 에어가 유입되는 유입부(503);
    상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)의 사이에 구비되어, 개폐 가능하게 형성된 밸브부(504); 및
    상기 유입부(503)를 통해 유입된 상기 에어가 수용되는 수용부(505);를 포함하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 연기 감지 센서(214)에 의해 감지된 실제 연기 감지값이 사전에 설정된 기준 연기 감지값을 초과하거나, 상기 진동 감지 센서(215)에 의해 측정된 실제 진동 주파수의 진폭이 사전에 설정된 기준 진폭을 초과하는 경우, 위험 신호를 생성하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 모션 센서(216)에 의해 감지된 상기 모션 신호를 전송받지 못하거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡수가 사전에 설정된 기준 호흡수 미만이거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡량이 사전에 설정된 기준 호흡량 미만인 경우, 경고 신호를 생성하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 GPS 센서(218)에 의해 측정된 절대 위치 및 시간을 바탕으로, 중력 방향의 실제 속도를 산출하고, 상기 중력 방향의 실제 속도가 사전에 설정된 기준 속도를 초과하는 경우, 추락 신호 및 개방 신호를 생성하고,
    상기 밸브부(504)는
    상기 개방 신호에 따라 상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)가 연통되도록 개방되고,
    상기 에어 공급부(502)는
    상기 수용부(505)가 일정 부피 이상으로 부풀어 오를 수 있도록, 상기 추락 신호에 따라 상기 에어를 사전에 설정된 기준 공급량 만큼 상기 유입부(503)를 통해 상기 수용부(505)로 공급하고,
    상기 휴대용 감지기(200)는
    특정 가스의 실제 농도 및 기준 농도, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부(260); 및
    휴대용 감지기(200)에 필요한 전원을 공급하는 배터리부(270);를 더 포함하고,
    상기 휴대용 게이트웨이(300)는
    상기 통신부(310)에 의해 전송받은 특정 가스의 실제 농도 및 기준 농도, 맨홀 내부의 실제 온도 및 습도를 화면에 디스플레이하는 표시부(350); 및
    상기 휴대용 게이트웨이(300)에 필요한 전원을 공급하는 전원부(360);를 포함하고,
    상기 통신모듈(220)은
    저전력 장거리 통신 기술인 로라 통신으로 구현되고,
    상기 디스플레이부(260)는
    128X64 해상도의 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 방식으로 구현되고,
    상기 배터리부(270)는
    USB를 통해 충전 가능한 리튬폴리머 전지 또는 교체 가능한 AA 배터리 방식으로 구현되고,
    상기 통신부(310)는
    근거리 통신 기술인 블루투스 통신으로 구현되고,
    상기 표시부(350)는
    128X64 해상도의 OLED 방식으로 구현되고,
    상기 전원부(360)는
    USB를 통해 충전 가능한 리튬폴리머 전지 또는 교체 가능한 AA 배터리 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부(210)는
    상기 맨홀 내부의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 황화수소의 실제 농도를 각각 측정하는 공기질 감지 센서(211);
    상기 맨홀 내부의 실제 온도를 측정하는 온도 센서(212); 및
    상기 맨홀 내부의 실제 습도를 측정하는 습도 센서(213);를 포함하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 산소의 실제 농도가 사전에 설정된 산소의 기준 농도보다 낮거나, 상기 공기질 감지 센서(211)에 의해 측정된 상기 일산화탄소, 이산화탄소 및 황화수소의 실제 농도 중에서 어느 하나라도 사전에 설정된 해당 가스의 기준 농도보다 높은 경우, 상기 알람 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 게이트웨이(300)는
    상기 휴대용 감지기(200)로부터 상기 알람 신호 및 위험 신호를 전송받는 통신부(310); 및
    비상 상황 발생 시, 상기 보조 작업자에 의해 조작되어, 동작 신호를 생성하는 제2 비상버튼부(320);
    상기 제2 비상버튼부(320)에 의해 생성된 상기 동작 신호에 따라 비상 신호를 생성하는 제어부(330); 및
    상기 통신부(310)에 의해 전송받은 상기 알람 신호 또는 위험 신호, 상기 제어부(330)에 의해 생성된 상기 비상 신호에 따라 경보음을 발생시키는 알람부(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 센서부(210)는
    상기 맨홀 내부의 실제 연기를 감지하는 연기 감지 센서(214);
    상기 맨홀 내부의 실제 진동 주파수를 측정하는 진동 감지 센서(215);
    상기 작업자의 실제 움직임을 감지하여, 모션 신호를 생성하는 모션 센서(216);
    상기 작업자의 실제 호흡수 및 호흡량을 측정하는 호흡 감지 센서(217); 및
    상기 휴대용 감지기(200)의 절대 위치 및 시간을 측정하는 GPS 센서(218);를 더 포함하고,
    상기 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템(100)은
    긴급 상황 발생 시, 에어에 의해 내측이 부풀어 오르도록 형성된 튜브형 의복(500);을 더 포함하고,
    상기 튜브형 의복(500)은
    상기 작업자가 손쉽게 탈착할 수 있도록, 상의 및 하의가 일체형으로 구성된 의복부(501);
    상기 의복부(501)의 일측에 구비되어, 긴급 상황 발생 시, 상기 에어를 공급하기 위한 에어 공급부(502);
    상기 에어 공급부(502)에 의해 공급되는 상기 에어가 유입되는 유입부(503);
    상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)의 사이에 구비되어, 개폐 가능하게 형성된 밸브부(504); 및
    상기 유입부(503)를 통해 유입된 상기 에어가 수용되는 수용부(505);를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 연기 감지 센서(214)에 의해 감지된 실제 연기 감지값이 사전에 설정된 기준 연기 감지값을 초과하거나, 상기 진동 감지 센서(215)에 의해 측정된 실제 진동 주파수의 진폭이 사전에 설정된 기준 진폭을 초과하는 경우, 위험 신호를 생성하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 모션 센서(216)에 의해 감지된 상기 모션 신호를 전송받지 못하거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡수가 사전에 설정된 기준 호흡수 미만이거나, 상기 호흡 감지 센서(217)에 의해 측정된 실제 호흡량이 사전에 설정된 기준 호흡량 미만인 경우, 경고 신호를 생성하고,
    상기 제어모듈(240)은
    상기 GPS 센서(218)에 의해 측정된 절대 위치 및 시간을 바탕으로, 중력 방향의 실제 속도를 산출하고, 상기 중력 방향의 실제 속도가 사전에 설정된 기준 속도를 초과하는 경우, 추락 신호 및 개방 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 밸브부(504)는
    상기 개방 신호에 따라 상기 에어 공급부(502) 및 유입부(503)가 연통되도록 개방되고,
    상기 에어 공급부(502)는
    상기 수용부(505)가 일정 부피 이상으로 부풀어 오를 수 있도록, 상기 추락 신호에 따라 상기 에어를 사전에 설정된 기준 공급량 만큼 상기 유입부(503)를 통해 상기 수용부(505)로 공급하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 가스 휴대용 측정 시스템.
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