KR102656140B1 - 유무선 통합형 산업안전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유무선 통합형 산업안전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치, 상기 신호발생장치와 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치 및 상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있는 관제서버를 포함하되, 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송하여 신호발생장치로부터 전달되는 현장 상황에 대한 신호와 카메라를 통해 촬영되는 현장 영상신호를 수집하여 무선으로 전송함으로써 현장 내 상황을 통합적으로 관리할 수 있으며, 넓은 산업현장 내에서 작업자에게 발생하는 안전사고 등의 긴급상황이 발생하거나 현장 상황에 따라 인력 통제가 필요한 경우 현장 내 작업자의 위치를 용이하게 탐색할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템에 관한 것이다.

Description

유무선 통합형 산업안전시스템 {Wired/wireless Integrated Industrial Safety System}

본 발명은 유무선 통합형 산업안전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치, 상기 신호발생장치와 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치 및 상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있는 관제서버를 포함하되, 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송하여 신호발생장치로부터 전달되는 현장 상황에 대한 신호와 카메라를 통해 촬영되는 현장 영상신호를 수집하여 무선으로 전송함으로써 현장 내 상황을 통합적으로 관리할 수 있으며, 넓은 산업현장 내에서 작업자에게 발생하는 안전사고 등의 긴급상황이 발생하거나 현장 상황에 따라 인력 통제가 필요한 경우 현장 내 작업자의 위치를 용이하게 탐색할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템에 관한 것이다.

일반적인 건설현장 등 공사가 진행되는 현장에서는 여러 재해원인으로 인해 안전사고가 발생하고 있다. 도급, 하도급 계약으로 공기단축, 원가절감 시도 등으로 인해 무리한 작업을 수행하는 경우가 많으며, 작업자의 안전의식 부족으로 인해 안전장비 미착용 등 여러 재해원인이 상주하고 있다. 현장에서 안전사고를 방지하기 위해 여러 방법이 시행되고 있으나, 공사 시작 전 준비운동, 안전구호 등 의식적인 수준의 예방활동만 수행되거나 안전장비 사용을 통해 안전사고를 미리 예방하거나 안전사고가 발생하더라도 피해수준을 낮추는 정도에 불과하다.

통상적인 현장에서 작업자들이 투입되는 경우 모든 작업자의 위치와 상태를 확인할 수 없다. 오늘날 공사현장에서는 카메라를 설치하여 촬영되는 영상을 통해 현장에서 작업자가 이탈하지는 않는지, 안전사고가 발생하지는 않았는지를 일부 확인할 수 있다. 그러나 공사가 진행되는 현장은 넓고 복잡하여 작업자의 상태를 파악하기 어렵다. 또한 촬영이 불가능한 사각지대에서 작업자의 상태와 위치를 파악하는 것은 불가능하여 관리감독자가 순찰을 돌면서 안전사고, 산업재해를 방지해야 하는 필요성이 있다. 이러한 불편을 해소하기 위하여 작업자가 GPS장치를 착용하고 공사를 수행하는 방법이 제기되었으나, 작업자 모두에게 GPS 장치를 부착하는 것은 경제적으로 비효율적이다. GPS 장치는 통상적인 공사에 사용되는 통신장비에 비해 비용이 많이 들고, 지하공간 등에서 작업이 수행되는 경우 지하에서도 GPS 신호를 송출하거나 전달할 수 있는 장비가 구비되지 않는 이상 작업자의 위치나 작업자의 상황을 알 수 없다는 문제가 있다.

한편, 공사 수행 중 작업자가 다치는 등의 안전사고를 당하여 움직일 수 없는 경우, 공사 진행 중 업무를 이탈하는 경우 작업자의 위치와 상태를 파악할 수 없어 공사진행에 차질이 발생하는 문제가 있다. 안전사고가 발생하는 경우 무전 등의 통신방법으로 의사소통이 가능하지만, 의사소통이 불가능한 경우 복잡한 공사현장 내에서 빠른 시간 내에 재해를 입은 작업자를 구명하거나 적절한 조치를 취할 수 없어 인명사고로 이어지는 일이 발생하고 있다.

이에 따라, 당업계에서는 카메라를 통해 수집된 고화질의 현장 영상 데이터를 손상 없이 원거리에 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 긴급상황이 발생한 경우 긴급상황이 발생한 것을 관제서버에 무선통신으로 전송하여 빠른 시간 내에 조치가 가능하도록 하고, 공사가 진행되는 중에 작업자의 대략적인 위치를 추정할 수 있도록 하여 원격에서도 현장관리가 가능한 시스템을 요구하고 있다.

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치, 상기 신호발생장치와 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치 및 상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있는 관제서버를 포함하되, 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송하여 신호발생장치로부터 전달되는 현장 상황에 대한 신호와 카메라를 통해 촬영되는 현장 영상신호를 수집하여 무선으로 전송함으로써 현장 내 상황을 통합적으로 관리할 수 있으며, 넓은 산업현장 내에서 작업자에게 발생하는 안전사고 등의 긴급상황이 발생하거나 현장 상황에 따라 인력 통제가 필요한 경우 현장 내 작업자의 위치를 용이하게 탐색할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 송신장치는 카메라에 의해 촬영되는 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신받는 데이터수신부, 데이터수신부로부터 영상신호 및 신호발생장치로부터 전송된 데이터와 함께 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 처리된 무선신호를 전송하는 무선송신부를 포함하되, 상기 데이터처리부는 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받고 전달받은 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하는 데이터가공부, 압축된 디지털 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터의 데이터를 무선신호로 처리하는 무선처리부를 포함하여 촬영된 영상과 작업자가 소지하는 신호발생장치로부터의 신호를 무선으로 전송함에 따라 고화질의 현장 영상과 작업자의 상황을 현장으로부터 이격된 관제센터에서 관리할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 데이터수신부는 카메라로부터 유선 또는 무선으로 전송되는 영상신호를 수신하는 영상수신부, 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부를 포함하고, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하되, 상기 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시키고, 상기 송신장치는 관제서버로 전송하는 무선신호의 정보패킷 내에 상기 송신장치의 위치를 포함시키도록 하여 신호발생장치를 소지한 작업자의 위치를 빠르게 추정가능한 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 신호발생장치는 현장에서 발생한 긴급상황을 무선신호로 전송하는 긴급상황 알림모듈, 작업자의 움직임을 감지하는 모션센서 및 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하는 온습도센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부, 작업자의 모션 정보, 현장의 온습도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함시키도록 하여 작업 중 발생하는 안전사고에 빠르게 대응할 수 있으며 작업현장의 상황을 관리할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 관제서버는 상기 송신장치와 무선통신하여 데이터를 전송받는 무선통신부, 수신한 상기 데이터를 파싱하고 저장하는 수신처리부 및 수신한 데이터를 기반으로 현장의 정보를 모니터링할 수 있도록 구비되는 모니터링부를 포함하고, 상기 수신처리부는 수신한 데이터의 정보패킷을 파싱하는 파싱모듈을 포함하고, 상기 모니터링부는 파싱된 데이터를 기반으로 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 분석하는 분석모듈, 상기 분석모듈에 의한 분석결과를 시각화하는 디스플레이모듈을 포함하여 현장으로부터 전송된 무선신호로부터 현장의 상황을 원격에서 관리할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기 설정된 영역 내 소정 위치에서 신호발생장치로부터의 데이터 전송을 중계하는 중계장치를 더 포함하고, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하여 정보패킷을 파싱하여 신호발생장치를 소지한 작업자의 위치를 더욱 자세하게 추정할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 송신되는 데이터는 기 설정된 기준에 따라 상기 중계장치를 거쳐 송신장치로 전송되거나 또는 상기 중계장치를 거치지 않고 직접 송신장치로 전송되고, 상기 설정된 기준은 현장 내 진행되는 공정 또는 현장의 가동여부 중 적어도 하나 이상을 포함하여 현장 상황에 따라 작업자의 정확한 위치 추정이 가능한 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 무선송신부는 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상 규격의 무선통신 방식을 갖는 이동통신모듈, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 갖는 wifi모듈 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 무선처리부는 압축된 디지털 영상신호를 무선신호로 처리하는 무선변환모듈과 주위의 통신신호의 세기를 감지하여 송신제어부로 전달하는 통신감지모듈을 포함하며, 상기 무선변환모듈은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 LTE 무선신호 또는 wifi 무선통신신호로 변환하되, 상기 통신감지모듈에서 감지한 통신신호 세기 정보에 따라 상기 무선변환모듈의 변환방식을 결정하여 전송장애 없이 효율적인 데이터 전송이 가능한 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 송신장치는, 상기 송신장치와 상기 관제서버 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부, 상기 관제서버의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 무선신호를 상기 관제서버에 전송하는 재전송부를 더 포함하여 주기적으로 전송되는 영상정보를 확인하고 오류를 검사하여 영상신호 수신여부를 확인할 수 있어 원격지에서도 현장 관리감독을 원활하게 수행할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하되, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하여 중계장치로부터 일정 거리 내의 신호발생장치를 가진 작업자의 위치추정이 더욱 세밀하게 수행되는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 신호수신부는 상기 신호발생장치로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치로와 신호발생장치와의 거리를 추정하여 복잡한 공사현장에서도 할당된 영역 내 작업자에 대한 원활한 정보 전송이 가능한 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치, 상기 신호발생장치와 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치 및 상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있는 관제서버를 포함하되, 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 송신장치는 카메라에 의해 촬영되는 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신받는 데이터수신부, 데이터수신부로부터 영상신호 및 신호발생장치로부터 전송된 데이터와 함께 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 처리된 무선신호를 전송하는 무선송신부를 포함하되, 상기 데이터처리부는 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받고 전달받은 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하는 데이터가공부, 압축된 디지털 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터의 데이터를 무선신호로 처리하는 무선처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 데이터수신부는 카메라로부터 유선 또는 무선으로 전송되는 영상신호를 수신하는 영상수신부, 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부를 포함하고, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시키고, 상기 송신장치는 관제서버로 전송하는 무선신호의 정보패킷 내에 상기 송신장치의 위치를 포함시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 신호발생장치는 현장에서 발생한 긴급상황을 무선신호로 전송하는 긴급상황 알림모듈, 작업자의 움직임을 감지하는 모션센서 및 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하는 온습도센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부, 작업자의 모션 정보, 현장의 온습도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 관제서버는 상기 송신장치와 무선통신하여 데이터를 전송받는 무선통신부, 수신한 상기 데이터를 파싱하고 저장하는 수신처리부 및 수신한 데이터를 기반으로 현장의 정보를 모니터링할 수 있도록 구비되는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 수신처리부는 수신한 데이터의 정보패킷을 파싱하는 파싱모듈을 포함하고, 상기 모니터링부는 파싱된 데이터를 기반으로 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 분석하는 분석모듈, 상기 분석모듈에 의한 분석결과를 시각화하는 디스플레이모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 기 설정된 영역 내 소정 위치에서 신호발생장치로부터의 데이터 전송을 중계하는 중계장치를 더 포함하고, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 송신되는 데이터는 기 설정된 기준에 따라 상기 중계장치를 거쳐 송신장치로 전송되거나 또는 상기 중계장치를 거치지 않고 직접 송신장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 설정된 기준은 현장 내 진행되는 공정 또는 현장의 가동여부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 발생한 무선신호를 제1 무선통신 방식으로 상기 송신장치로 전송하고,

상기 무선처리부는 상기 신호발생장치로부터 전달된 무선신호와 영상신호를 관제서버로 무선송신하도록 제2 무선통신에 상응하는 무선신호로 변환하되,

상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 제1 무선통신은 424/447MHz 주파수의 RF신호를 이용하며, 상기 무선처리부에서 변환되는 제2 무선통신에 상응하는 무선신호는 2.4GHz 또는 5.8GHz 주파수 중 적어도 하나 이상의 wifi신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 무선송신부는 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상 규격의 무선통신 방식을 갖는 이동통신모듈, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 갖는 wifi모듈 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 무선처리부는 압축된 디지털 영상신호를 무선신호로 처리하는 무선변환모듈과 주위의 통신신호의 세기를 감지하여 송신제어부로 전달하는 통신감지모듈을 포함하며, 상기 무선변환모듈은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 LTE 무선신호 또는 wifi 무선통신신호로 변환하되, 상기 통신감지모듈에서 감지한 통신신호 세기 정보에 따라 상기 무선변환모듈의 변환방식을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 송신장치는, 상기 송신장치와 상기 관제서버 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부, 상기 관제서버의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 무선신호를 상기 관제서버에 전송하는 재전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하되, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 신호수신부는 상기 신호발생장치로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치로와 신호발생장치와의 거리를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은, 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치, 상기 신호발생장치와 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치 및 상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있는 관제서버를 포함하되, 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송하여 신호발생장치로부터 전달되는 현장 상황에 대한 신호와 카메라를 통해 촬영되는 현장 영상신호를 수집하여 무선으로 전송함으로써 현장 내 상황을 통합적으로 관리할 수 있으며, 넓은 산업현장 내에서 작업자에게 발생하는 안전사고 등의 긴급상황이 발생하거나 현장 상황에 따라 인력 통제가 필요한 경우 현장 내 작업자의 위치를 용이하게 탐색할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 송신장치는 카메라에 의해 촬영되는 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신받는 데이터수신부, 데이터수신부로부터 영상신호 및 신호발생장치로부터 전송된 데이터와 함께 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 처리된 무선신호를 전송하는 무선송신부를 포함하되, 상기 데이터처리부는 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받고 전달받은 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하는 데이터가공부, 압축된 디지털 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터의 데이터를 무선신호로 처리하는 무선처리부를 포함하여 촬영된 영상과 작업자가 소지하는 신호발생장치로부터의 신호를 무선으로 전송함에 따라 고화질의 현장 영상과 작업자의 상황을 현장으로부터 이격된 관제센터에서 관리할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공하는 효과를 준다.

본 발명은, 상기 데이터수신부는 카메라로부터 유선 또는 무선으로 전송되는 영상신호를 수신하는 영상수신부, 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부를 포함하고, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하되, 상기 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시키고, 상기 송신장치는 관제서버로 전송하는 무선신호의 정보패킷 내에 상기 송신장치의 위치를 포함시키도록 하여 신호발생장치를 소지한 작업자의 위치를 빠르게 추정가능한 효과를 줄 수 있다.

본 발명은, 상기 신호발생장치는 현장에서 발생한 긴급상황을 무선신호로 전송하는 긴급상황 알림모듈, 작업자의 움직임을 감지하는 모션센서 및 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하는 온습도센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부, 작업자의 모션 정보, 현장의 온습도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함시키도록 하여 작업 중 발생하는 안전사고에 빠르게 대응할 수 있으며 작업현장의 상황을 관리할 수 있다.

본 발명은, 관제서버는 상기 송신장치와 무선통신하여 데이터를 전송받는 무선통신부, 수신한 상기 데이터를 파싱하고 저장하는 수신처리부 및 수신한 데이터를 기반으로 현장의 정보를 모니터링할 수 있도록 구비되는 모니터링부를 포함하고, 상기 수신처리부는 수신한 데이터의 정보패킷을 파싱하는 파싱모듈을 포함하고, 상기 모니터링부는 파싱된 데이터를 기반으로 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 분석하는 분석모듈, 상기 분석모듈에 의한 분석결과를 시각화하는 디스플레이모듈을 포함하여 현장으로부터 전송된 무선신호로부터 현장의 상황을 원격에서 관리할 수 있는 효과를 수반한다.

본 발명은, 기 설정된 영역 내 소정 위치에서 신호발생장치로부터의 데이터 전송을 중계하는 중계장치를 더 포함하고, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하여 정보패킷을 파싱하여 신호발생장치를 소지한 작업자의 위치를 더욱 자세하게 추정할 수 있는 유무선 통합형 산업안전시스템을 제공한다.

본 발명은, 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 송신되는 데이터는 기 설정된 기준에 따라 상기 중계장치를 거쳐 송신장치로 전송되거나 또는 상기 중계장치를 거치지 않고 직접 송신장치로 전송되고, 상기 설정된 기준은 현장 내 진행되는 공정 또는 현장의 가동여부 중 적어도 하나 이상을 포함하여 현장 상황에 따라 작업자의 정확한 위치 추정이 가능한 효과를 제공한다.

본 발명은, 무선송신부는 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상 규격의 무선통신 방식을 갖는 이동통신모듈, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 갖는 wifi모듈 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 무선처리부는 압축된 디지털 영상신호를 무선신호로 처리하는 무선변환모듈과 주위의 통신신호의 세기를 감지하여 송신제어부로 전달하는 통신감지모듈을 포함하며, 상기 무선변환모듈은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 LTE 무선신호 또는 wifi 무선통신신호로 변환하되, 상기 통신감지모듈에서 감지한 통신신호 세기 정보에 따라 상기 무선변환모듈의 변환방식을 결정하여 전송장애 없이 효율적인 데이터 전송이 가능하다.

본 발명은, 상기 송신장치는, 상기 송신장치와 상기 관제서버 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부, 상기 관제서버의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 무선신호를 상기 관제서버에 전송하는 재전송부를 더 포함하여 주기적으로 전송되는 영상정보를 확인하고 오류를 검사하여 영상신호 수신여부를 확인할 수 있어 원격지에서도 현장 관리감독을 원활하게 수행할 수 있는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하되, 상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하여 중계장치로부터 일정 거리 내의 신호발생장치를 가진 작업자의 위치추정이 더욱 세밀하게 수행되는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 신호수신부는 상기 신호발생장치로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치로와 신호발생장치와의 거리를 추정하여 복잡한 공사현장에서도 할당된 영역 내 작업자에 대한 원활한 정보 전송이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)을 설명하는 도면
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 블록도
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 블록도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호발생장치(10)의 블록도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷의 구조를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신장치(40)의 블록도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상가공부(431a)의 블록도
도 9 및 도 10은 신호발생장치(10)로부터의 데이터 전송에 따른 정보패킷의 구조를 도시한 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제서버(50)의 블록도

이하에서는 본 발명에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니고, 다른 구성요소 또한 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 명세서에 기재된 "~부","~모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결"된다는 것은 직접 연결될 수도 있으나 다른 구성요소를 매개하여 연결되는 것을 배제하지는 않으며, 무선 통신을 통하여 데이터가 전송되는 개념도 포함할 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)을 설명하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유무선 통합형 산업안전시스템(1)의 블록도이다. 도 1 내지 도 4를 참고하면, 상기 유무선 통합형 산업안전시스템(1)은 현장 내 작업자에 부착되거나 작업자가 소지하도록 구비되는 신호발생장치(10)로부터 전달되는 현장 상황에 대한 신호와 카메라를 통해 촬영되는 현장 영상신호를 수집하여 무선으로 전송함으로써 현장 내 상황을 통합적으로 관리할 수 있으며, 넓은 산업현장 내에서 작업자에게 발생하는 안전사고 등의 긴급상황이 발생하거나 현장 상황에 따라 인력 통제가 필요한 경우 현장 내 작업자의 위치를 용이하게 탐색할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 유무선 통합형 산업안전시스템(1)은 복수의 신호발생장치(10), 적어도 하나 이상의 송신장치(40), 관제서버(50)를 포함하고, 신호발생장치(10)와 송신장치(40) 사이의 통신을 중계하는 중계장치(20)를 더 포함할 수 있다.

상기 신호발생장치(10)는 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키도록 구비되며, 현장 내 작업자의 수에 따라 복수가 구비될 수 있다. 상기 신호발생장치(10)는 작업복에 부착되어 RF신호를 발생시키는 소형 통신장치일 수 있다. 상기 신호발생장치(10)는 GPS 없이 RF신호를 송신하고 후술하는 송신장치(40)에서 관제서버(50)에 데이터를 보냄으로써 관제서버(50)에서는 송신장치(40)를 중심으로 하여 신호발생장치(10)의 위치를 추정할 수 있다. 신호발생장치(10)는 설정된 소정 영역 내에서 송신장치(40)를 향해 무선신호를 송신할 수 있다. 도 1에서와 같이, 후술하는 송신장치(40) 주변의 기 설정된 소정 영역(T) 내에 위치한 신호발생장치(10)는 해당 영역(T)을 담당 또는 관장하는 송신장치(40) 쪽으로 무선신호를 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 복수의 송신장치(40)가 구비되고 송신장치(40)가 신호발생장치(10)로부터의 무선신호를 수신하는 설정된 영역(T)이 겹치는 경우, 상기 신호발생장치(10)는 교신이 제일 원활한 통신 송신장치(40) 쪽으로 무선신호를 송신하거나, 신호발생장치(10)가 위치한 모든 송신장치(40)에 대해 무선신호를 송신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 현장 내 모든 작업자의 신호발생장치(10)에 GPS를 구비시키지 않고 RF신호를 통해 작업자의 상태를 수신하고 위치를 추정함으로써 경제적 운영이 용이하고, 특히 GPS 신호가 동작할 수 없는 지하 등의 현장에서 작업자의 추정되는 위치, 긴급상황 발생 여부, 현장 상황을 원격으로 확인하고 통제할 수 있다. 도 5를 참고하면, 상기 신호발생장치(10)는 긴급상황 알림모듈(11), 모션센서(13), 온습도 센서(15) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 긴급상황 알림모듈(11)은 현장에서 발생한 긴급상황을 작업자에게 알리거나 또는 무선신호로 전송하도록 구비될 수 있다. 상기 긴급상황 알림모듈(11)은 현장에서 작업자가 사고를 당하거나 현장에 붕괴위험이 발생하는 등 긴급상황이 발생하는 경우 무선신호를 송신하도록 구비될 수 있다. 긴급상황 알림모듈(11)은 바람직하게는 신호발생장치(10)에 작업자가 긴급상황 발생 시 누를 수 있도록 구비되는 버튼과 연결되어 상기 신호발생장치(10)로부터 상기 송신장치(40)로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부를 포함시키도록 하여 긴급상황 발생여부에 대한 무선신호를 송신할 수 있다. 다른 일 실시예에서는 상기 긴급상황 알림모듈(11)이 여러 긴급상황을 알릴 수 있도록 작업자가 상기 신호발생장치(10)를 조작하여 무선신호를 송신하도록 할 수도 있다.

상기 모션센서(13)는 작업자의 움직임을 감지하도록 구비될 수 있다. 모션센서(13)는 작업자의 움직임, 회전을 감지하는 자이로센서일 수 있다. 모션센서(13)는 신호발생장치(10)에 구비되어 작업자의 현장 내 운동상황을 감지할 수 있다. 상기 모션센서(13)는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 작업자의 모션 정보를 포함시킬 수 있으며, 특히 일정 시간 이상 작업자의 움직임이 없는 경우 작업자의 현장에서의 이탈이나 긴급상황이 예상되므로, 상기 모션센서(13)는 소정 시간을 주기로 작업자의 움직임을 체크하여 이에 대한 무선신호를 송신하도록 신호를 발생시킬 수 있다.

상기 온습도센서(15)는 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하도록 구비될 수 있다. 온습도센서(15)는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 작업자가 위치하는 현장의 온습도 정보를 포함시키도록 함으로써, 현장의 상황을 관제서버(50)에서 원격으로 알 수 있다. 이를 통해 특정 작업자가 작업을 수행하고 있는 현장 내 지역 또는 영역(T)이 작업에 알맞은 환경인지 확인할 수 있으며, 이에 따라 작업환경에 대한 제어를 용이하게 수행할 수 있다.

도 6을 참고하면, 상기 신호발생장치(10)는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시켜 데이터를 전송할 수 있다. 또한 상기 신호발생장치(10)는 상기 긴급상황 알림모듈(11), 모션센서(13) 및 온습도센서(15) 중 적어도 하나 이상에서 수집하거나 발생한 정보 또는 데이터에 대한 정보패킷을 후술하는 송신장치(40)로 전송할 수 있다. 상기 정보패킷은 무선신호를 통해 전송될 수 있으며, 송신장치(40)로 직접 전송되거나 후술하는 중계장치(20)를 경유하여 전송될 수도 있다. 상기 송신장치(40)로 전달되는 신호발생장치(10)로부터의 정보패킷에는 신호발생장치의 ID를 헤더로 하여 여러 로컬 정보가 페이로드로 전송될 수 있는데, 상기 페이로드에 신호발생장치(10)로부터 수집되거나 발생한 긴급상황 정보, 작업자의 모션 정보, 작업자 주변 현장의 온습도 정보가 포함된다. 이에 따라 후술하는 관제서버(50)는 상기 정보패킷을 파싱하여 현장의 상황을 파악할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 신호발생장치는 제1 무선통신 방식으로 무선신호를 송신장치(40) 및/또는 중계장치(20)로 전송할 수 있는데, 상기 신호발생장치(10)로부터 송신되는 무선신호는 424/447MHz RF신호일 수 있다. 신호발생장치(10)는 굴절성, 회절성이 우수한 424/447MHz RF신호를 통해 정보를 송신장치(40) 또는 중계장치(20)에 전달함으로써 복잡한 현장 내에서 장애물이 존재하더라도 작업자 또는 현장의 상태를 효과적으로 전송할 수 있다.

다시 도 4를 참고하면, 상기 중계장치(20)는 신호발생장치(10)로부터의 데이터 전송을 중계하도록 구비될 수 있다. 상기 중계장치(20)는 설정된 영역 내 소정 위치에서 신호발생장치로부터의 데이터 전송을 중계하도록 구비됨이 바람직하며, 중계장치(20)는 고정된 위치에서 후술하는 송신장치(40)보다 좁은 영역 내에서 신호발생장치(10)로부터 전달되는 데이터 전송을 중계함으로써 후술하는 관제서버(50)에서 작업자의 위치를 더욱 정확하게 추정할 수 있도록 할 수 있다. 상기 중계장치(20)는 신호수신부(21), 정보추가부(23) 및 신호송신부(25)를 포함할 수 있다.

상기 신호수신부(21)는 신호발생장치(10)로부터 전송되는 무선신호를 수신할 수 있도록 구비되는데, 바람직하게는 설정된 거리 또는 영역 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치(10)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 설정된 거리 또는 영역 외에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치(10)로부터 전송되는 데이터는 수신하지 않도록 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 신호수신부(21)는 신호발생장치(10)로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치로와 신호발생장치와의 거리를 추정함으로써 신호발생장치(10)가 설정된 거리 또는 영역 내에 위치하는지 판단할 수 있다. 자세하게는, 상기 신호수신부(21)는 각 신호발생장치(10)로부터 전송되는 RF신호의 세기, 즉 RSSI값을 통해 거리를 추정할 수 있다. 상기 신호수신부(21)는 수신하는 RF신호의 세기를 측정하여 신호 감쇠정도에 따른 거리를 계산할 수 있으며, 또는 신호발생장치(10)로부터의 무선신호 수신 시 신호발생장치(10)가 응답하도록 신호를 발신하여 응답신호의 오프셋 시간에 따라 중계장치(20)로부터의 거리를 추정할 수도 있다. 또한, 신호발생장치(10)가 전송하는 신호의 세기와 신호 대 잡음비를 측정하고 이를 이용하여 실내 환경에서 상기 신호발생장치(10)들의 2차원 위치를 계산할 수도 있다. 이를 통해 상기 중계장치(20)에 할당된 영역 또는 구역, 건설현장 내 층, 높이에 따라 신호발생장치(10)가 할당된 영역 내에서 무선신호를 전송한다는 정보를 송신장치(40) 측에 전달할 수 있다.

상기 정보추가부(23)는 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키도록 구비될 수 있다. 중계장치(20)로부터 송신장치(40)로 전송되는 정보패킷에는 페이로드가 포함되며, 이 페이로드에는 초기 신호발생장치(10)에서 중계장치(20)로 전송된 것과 같이 긴급상황 정보, 작업자 모션 정보 등의 신호발생장치(10) 고유의 정보가 포함되어있다. 상기 정보추가부(23)는 상기 페이로드에 중계장치(20)의 ID, 바람직하게는 중계장치의 ID로부터 추출되거나 특정가능한 중계장치의 위치정보가 포함되도록 함으로써 관제서버(50)에서 상기 신호발생장치(10)가 중계장치(20)를 경유하여 전송된 것을 파악하고, 이에 따라 특정 신호발생장치(10)가 중계장치(20)에 할당된 영역 내에서 무선신호를 전송한 것을 특정할 수 있다. 상기 중계장치(20)의 위치정보가 정보패킷에 포함됨에 의해 GPS를 달기 어렵거나 GPS가 작동하지 않는 현장 내에서 RF신호를 통해 할당된 구역 내에 위치하는 작업자 정보, 현장정보를 구체화할 수 있다.

상기 신호송신부(25)는 페이로드에 중계장치(20)의 ID, 바람직하게는 중계장치의 ID로부터 추출되거나 특정가능한 중계장치의 위치정보가 포함된 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하도록 구비될 수 있다. 신호송신부(25)는 424/447MHz RF신호로 데이터를 전송할 수 있다. 굴절성, 회절성이 우수한 424/447MHz RF신호를 통해 정보를 송신장치(40)에 전달함으로써 복잡한 현장 내에서 할당된 영역 내로 특정되는 작업자의 정보를 송신장치(40) 및 관제서버(50)로 전송 가능하다.

신호발생장치(10)로부터 송신되는 데이터는 기 설정된 기준에 따라 상기 중계장치(20)를 거쳐 송신장치(40)로 전송되거나 또는 상기 중계장치(20)를 거치지 않고 직접 송신장치(40)로 전송될 수 있다. 상기 중계장치(20)는 기입력되거나 관제서버(50)로부터 전송되는 커맨드를 통해 소정 조건 또는 기준에 따라 신호발생장치(10)로부터의 무선신호를 수신한 후 중계장치(20)의 정보를 추가하여 송신장치(40)로 보내거나 무선신호를 수신하지 않음으로써 신호발생장치(10)의 무선신호가 직접 송신장치(40)로 전송되도록 할 수 있다. 또한, 후술하는 관제서버(50)에서 상기 중계장치(20)의 중계여부를 필요에 따라 제어할 수도 있다. 상기 중계장치(20)에 입력되는 기준은 할당된 영역 내에서 진행되는 공정의 종류에 따른 무선신호 중계여부일 수 있고, 현장의 가동에 따른 중계여부일 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 위험도가 커 안전사고가 발생할 가능성이 비교적 높은 공정이나 현장의 온도나 습도를 면밀히 모니터링해야 하는 공정에 있어서 더욱 좁은 영역에서 신호발생장치(10)로부터의 무선신호를 중계하고 작업자의 위치를 추정함으로써 더욱 안전한 현장의 통제 또는 현장상황의 모니터링이 가능하다. 나아가, 현장의 가동중단 시에도 더욱 좁은 영역에서 신호발생장치(10)로부터의 무선신호를 중계하고 작업자의 위치를 추정함에 따라 넓은 현장 내에서 작업자의 추적이 가능하다.

카메라(30)는 현장 상황을 촬영하기 위한 장치로 카메라에 한정되지 아니하고 현장을 촬영할 수 있는 각종 영상촬영 장치를 포함하는 개념이다. 또한, 카메라(30)는 단일의 송신장치(40)에 복수 개로 설치될 수 있음을 배제하는 것은 아니며, 촬영한 영상신호를 송신장치(40)로 전달할 수 있다. 본 발명에서 카메라(30)는 다수의 아날로그 또는 HD-SDI, Ethernet 형식의 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라를 포함할 수 있으며, 송신장치(40)와 유선으로 연결될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신장치(40)의 블록도이다. 도 3 및 도 7을 참고하면, 송신장치(40)는 카메라(30)로부터 획득되는 영상신호와 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전송되는 데이터를 관리하고 전송하여 후술하는 관제서버(50)에서 현장의 정보를 관리하고 저장할 수 있도록 한다. 상기 송신장치(40)는 현장의 영상과 작업자로부터의 신호를 무선으로 송신함으로써 유선망을 통해 관제서버(50)와 연결되지 않고 유선망의 손상 없이 고화질의 영상정보와 무선신호를 전송할 수 있다. 상기 송신장치는 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 상기 관제서버로 전송할 수 있다. 상기 송신장치(40)는 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전송되는 데이터를 수신하는 데이터수신부(41), 상기 데이터수신부(41)로부터 영상신호를 전달받아 가공하여 무선신호로 처리하는 데이터처리부(43), 상기 데이터처리부(43)로부터 전달되는 무선신호를 전송하는 무선송신부(45) 및 상기 데이터수신부(41), 데이터처리부(43), 무선송신부(45)를 제어하는 송신제어부(47)를 포함한다.

상기 데이터수신부(41)는 상기 송신장치(40) 주변에 설치된 카메라에 의해 촬영되는 영상신호 및 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전송되는 데이터를 수신받도록 구비될 수 있다. 데이터수신부(41)는 카메라(30)와 연결되어 카메라(30)에 의해 촬영되는 영상신호를 입력받는 영상수신부(411)와, 신호발생장치(10)로부터 전송되는 무선신호인 데이터를 입력받는 신호수신부(413)를 포함한다.

영상수신부(411)는 상기 카메라(30)에 유선으로 연결되며, 상기 송신제어부(47)에 의해 제어되고 여러 채널의 아날로그 영상 또는 SD, HD-DSI, Ethernet 영상신호를 수신할 수 있다. 따라서, 아날로그 카메라와 디지털, HD 카메라가 혼합된 촬영시스템을 구성하여 통합된 하나의 IP주소로 관리할 수 있도록 함으로써 경제적인 비용으로 다수의 카메라를 설치 및 유지할 수 있다.

상기 신호수신부(413)는 신호발생장치(10) 또는 중계장치(20)로부터 전송되는 무선신호를 수신할 수 있도록 구비되는데, 바람직하게는 설정된 거리 또는 영역 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치(10)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 설정된 거리 또는 영역 외에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치(10)로부터 전송되는 데이터는 수신하지 않도록 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 신호수신부(413)는 신호발생장치(10) 또는 중계장치(20)로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치로와 신호발생장치와의 거리를 추정함으로써 신호발생장치(10) 또는 중계장치(20)가 설정된 거리 또는 영역 내에 위치하는지 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 중계장치(20)가 특정 위치에 고정되어 구비되므로 중계장치(20)와의 거리는 측정하지 않고 할당된 영역 내에 위치하는 것으로 입력되거나 판단되는 중계장치(20)로부터 무선신호를 바로 수신할 수 있다. 자세하게는, 상기 신호수신부(413)는 각 신호발생장치(10)로부터 전송되는 RF신호의 세기, 즉 RSSI값을 통해 거리를 추정할 수 있다. 상기 신호수신부(413)는 수신하는 RF신호의 세기를 측정하여 신호 감쇠정도에 따른 거리를 계산할 수 있으며, 또는 신호발생장치(10)로부터의 무선신호 수신 시 신호발생장치(10)가 응답하도록 신호를 발신하여 응답신호의 오프셋 시간에 따라 송신장치(40)로부터의 거리를 추정할 수도 있다. 또한, 신호발생장치(10)가 전송하는 신호의 세기와 신호 대 잡음비를 측정하고 이를 이용하여 실내 환경에서 상기 신호발생장치(10)들의 2차원 위치를 계산할 수도 있다.

상기 데이터처리부(43)는 상기 데이터수신부(41)로부터 전달받은 데이터를 관제서버(50)에 전송할 수 있도록 가공하고 무선신호로 변환처리한다. 이를 위하여, 상기 데이터처리부(43)는 데이터가공부(431)와 무선처리부(433)를 포함하며, 후술하는 송신제어부(47)에 의하여 동시에 처리됨으로써 하나의 유닛으로 구성되도록 구현될 수 있다.

상기 데이터가공부(431)는 데이터수신부(41)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 가공한다. 데이터가공부(431)는 상기 영상수신부(411)로부터 전달되는 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하는 영상가공부(431a)를 포함하며, 상기 신호수신부(413)로부터 전달된 아날로그 감지신호가 있는 경우 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환하는 신호가공부(431b)를 포함한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상가공부(431a)의 블록도이다. 도 8을 참고하면, 상기 영상가공부(431a)는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하도록 구비되며, 상기 영상수신부(411)로부터 전달되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 영상변환모듈(431aa) 및 상기 영상변환모듈(431aa)에 의해 변환된 디지털 신호를 압축하는 압축모듈(431ab)을 포함할 수 있다.

영상변환모듈(431aa)은 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하나, 상기 영상수신부(411)가 디지털 카메라에 연결되어 디지털 영상신호를 수신하는 경우에는 구동되지 않도록 제어될 수 있다.

압축모듈(431ab)은 디지털 영상신호를 H.265, H.264, MPEG4, MPEG2, MJPEG 등의 형태로 압축하는 CODEC으로 구성될 수 있으며 원본 영상에 주는 손실을 최소할 수 있는 다른 형태의 압축방식도 적용될 수 있다. 또한, 상기 영상변환모듈(431aa)에 의해 영상신호가 디지털 이미지로 변환되는 경우에는 디지털 이미지를 JPG, JPEG, GIF, PNG 등의 형태로 압축하는 CODEC으로 구성될 수도 있다. 디지털 이미지에 가해지는 손실을 최소화하는 다른 형태의 압축방식도 적용될 수 있다.

다시 도 7를 참고하면, 신호가공부(431b)는 상기 송신제어부(47)의 제어로 신호수신부(413)로부터 전달된 신호 중 아날로그 감지신호가 있는 경우 아날로그 감지신호를 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 감지신호를 무선처리부(433)로 전달할 수 있다.

상기 무선처리부(433)는 송신제어부(47)의 제어를 따라 압축된 디지털 영상신호 및 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터의 감지신호를 상기 데이터가공부(431)로부터 전달받아 무선신호로 처리한다. 상기 무선처리부(433)는 무선변환모듈(433a)과 통신감지모듈(433b)을 포함한다.

상기 무선변환모듈(433a)은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 처리한다. 여기서, 디지털 신호는 디지털 영상신호와 디지털 이미지를 포함하며, 영상신호가 전송되는 경우에는 무선변환모듈(433a)에서 디지털 영상신호가 무선신호로 변환 처리될 것이며, JPG파일과 같은 이미지가 전송되는 경우에는 무선변환모듈(433a)에서 디지털 이미지가 무선신호로 변환된다. 무선변환모듈(433a)은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 제2 무선통신에 상응하는 무선신호로 변환처리할 수 있다. 이때, 제2 무선통신에 상응하는 무선신호는 2.4GHz 및/또는 5.8GHz의 주파수를 가질 수 있으며, 송신장치(40)로부터 관제서버(50) 사이의 거리 및 전송환경에 따라 주파수가 결정될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 무선변환모듈(433a)은 후술하는 이동통신모듈(451)에 의해 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상 규격의 무선신호를 송신할 수 있도록 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 변환할 수 있으며, wifi모듈(453)에 의해 와이파이 무선신호를 송신할 수 있도록 디지털 신호 및 감지신호를 무선신호로 변환할 수도 있다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 상기 무선변환모듈(433a)은 송신장치(40)에서의 데이터를 관제서버(50)로 전달되는 정보패킷 내에 포함시킬 수 있다. 송신장치(40)에서의 데이터란, 송신장치(40)와 연결된 카메라(30)를 통해 촬영된 현장의 영상신호와 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전달된 무선신호를 포함할 수 있으며, 송신장치(40)의 ID 또는 그로부터 추출될 수 있는 위치정보를 포함할 수 있다. 상기 송신장치(40)는 상술한 중계장치(20)와 유사하게 고정된 위치에서 구비되거나 일정 범위 내에서 움직일 수 있는데, 송신장치(40)의 고유 ID에 따른 설치위치 내지 순찰위치에 대한 정보가 관제서버(50)의 데이터베이스 내에 저장되어 송신장치(40)의 ID가 정보패킷에 포함되는 경우 관제서버(50)에서 송신장비(40)의 위치를 알 수 있다. 이에 따라 상기 무선변환모듈(433a)은 영상신호와 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전달된 무선신호 및 송신장치(40)의 고유정보를 정보패킷에 포함되도록 무선신호를 변환할 수 있다. 특히, 디지털로 변환된 영상신호는 그 용량이 커 424/447 RF신호로 전송될 수 없는 경우가 있는데, 이를 위하여 상기 무선변환모듈(433a)은 디지털 영상신호를 5GHz 대역의 Wifi 또는 이동통신망을 통해 전달가능한 무선신호로 변환하면서, 신호발생장치(10) 및/또는 중계장치(20)로부터 전달된 무선신호와 송신장치(40)의 고유정보도 2.4 및/또는 5.8GHz 주파수 대역의 Wifi 또는 이동통신망을 통해 전달가능한 무선신호로 변환할 수 있다. 따라서, 상기 무선변환모듈(433a)에 의해 현장 상황에 구애받지 않고 고화질의 영상신호 및 신호발생장치(10)로부터 전달되는 신호가 후술하는 관제서버(50)로 원활하게 전달될 수 있다.

상기 통신감지모듈(433b)은 주위의 무선신호의 세기를 감지하여 송신제어부로 전달한다. 통신감지모듈(433b)은 주변 LTE, 4G 등의 이동통신 신호와 wifi 신호를 감지하여 그 세기를 측정하고, 세기가 큰 신호의 정보를 상기 송신제어부(47)에 제공하여 상기 무선변환모듈(433a)에서 변환방식을 선택하도록 할 수 있다. 통신감지모듈(433b)을 통하여 압축된 디지털 신호를 이동통신 무선신호 또는 wifi 신호로 변환하고 무선송신부(45)로 전달한다. 따라서, 통신환경에 따라 무선신호의 형태를 선택하여 끊김 없이 영상신호 및 무선신호를 전송할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 무선처리부(433)는 주변 장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 제어관리부(471)에 의하여 상기 데이터가공부(431)와 동시에 처리할 수 있도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 영상가공부(431a), 신호가공부(431b) 및 무선처리부(433)는 송신제어부(47)에 의하여 동시에 처리됨으로써 하나의 유닛으로 구성되도록 구현할 수 있다.

무선송신부(45)는 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 데이터처리부(43)의 무선처리부(433)로부터 전달되는 무선신호를 전송하도록 구비된다. 상기 무선송신부(45)는 송신제어부(47)에 의하여 제어되며, 이동통신모듈(451)과 wifi모듈(453)을 포함한다.

이동통신모듈(451)은 상술한 바와 같이 무선처리부(433)가 압축된 디지털 신호와 감지신호를 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상의 이동통신 무선신호로 변환하는 경우 기존에 형성되어 있는 이동통신 공중망을 이용하여 디지털 신호 및 감지신호를 전송한다. LTE(Long Term Evolution) 규격의 무선 이동통신 방식은 3세대(3G) 이동통신과 4세대(4G) 이동통신의 중간에 해당하는 무선규격으로 영상신호 및 감지신호의 손실을 최소화하여 전송할 수 있다. 4G는 4세대 이동통신 규격으로 2.6GHz 이하의 주파수 대역을 통해 데이터를 전송하고, 5G는 5세대 이동통신 규격으로 3, 6, 28, 38, 60 GHz 등에서 작동하는 밀리미터파 주파수를 이용하여 데이터를 전송함으로써 디지털 형식으로 압축된 영상신호 및 감지신호를 빠르게 전송할 수 있다.

wifi모듈(453)은 IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 갖는다. 네트워크 전송방식 종류는 현재 IEEE 802.11a/b/g/n/ac가 있으며, IEEE 802.11n은 2.4GHz 주파수에서 최대 300Mbps 속도를 내고, IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수에서 최대 867Mbps 속도를 내는 전송방식이다.

특히, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식은 다중 안테나 방식과 다중 반송파를 이용하여 데이터 전송 용량을 비약적으로 발전시킨 무선랜 기술로서 기존의 무선 방식에 비해 많은 양의 데이터를 빠른 속도록 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 수 Km의 먼 거리까지 무선신호를 보낼 수 있다. 따라서, 상기 송신장치(40)에 IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 적용할 경우 많은 양의 영상정보와 고화질의 영상을 빠른 속도로 전송할 수 있으며, 150Mbps의 유효전송률을 가져 무선전송에 의한 데이터 손실을 감안하더라도 압축된 영상신호 및 감지신호를 손실 없이 먼 거리까지 전송할 수 있다.

상기 무선송신부(45)는 이동통신모듈(451)과 wifi모듈(453)을 모두 포함하여 상기 송신제어부(47)의 신호에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 통신감지모듈(433b)이 감지하는 신호의 세기에 따라 무선변환모듈(433a)에서 변환방법이 선택되고, 이에 따라 이동통신모듈(451) 또는 wifi모듈(453)을 통하여 무선신호가 전송된다.

상기 송신제어부(47)는 데이터수신부(41), 데이터가공부(431)와 무선처리부(433)를 포함하는 데이터처리부(43), 무선송신부(45)를 제어하며, 주변장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 별도의 제어관리부(471)를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 송신제어부(47)는 송신장치(40)를 전체적으로 제어하는 운영체제(Operating System)을 포함하고, 운영체제는 여러 가지 형태를 포함할 수 있지만 다양한 시스템에 적용할 수 있고 경제적인 설치가 가능한 리눅스(Linux)로 구성되는 것이 바람직하다.

제어관리부(471)는 상기 송신제어부(47)의 기능 중 무선신호로 처리된 영상신호 및 감지신호를 전송하는데 필요한 기능만을 구동하도록 제어하여 상기 송신제어부(47)에 주어지는 부하를 최소화할 수 있다. 제어관리부(471)는 운영체제의 핵심부를 의미하는 커널(Kernel)을 포함한다. 커널(Kernel) 역시 리눅스 커널(Linux Kernel)로 구성될 수 있으며, 시스템이 포함하는 주변 장치들을 통제하고 주변장치의 입출력을 제어하는 프로그램을 의미한다. 제어관리부(471)는 리눅스 커널을 활용하여 영상가공부(431a), 센서가공부(431b) 및 무선처리부(433)가 하나의 송신제어부(47)에 의해 처리될 수 있도록 제어하고 무선송신부(45)의 기능 중 영상신호 및 감지신호에 필요한 기능만 구동하도록 제어하여 무선송신부(45)에 주어지는 부하가 최소가 되도록 한다.

상기 송신제어부(47)는 재접속부(473)와 재전송부(475)를 더 포함할 수 있다. 상기 재접속부(473)는 송신장치(40)와 관제서버(50) 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행한다. 종래에는 IP 연결이 끊어지는 경우 기술자가 직접 또는 원격에서 IP를 재접속하는 물리적인 과정이 필요하여, 연속적인 데이터 전송이 불가했고 그 결과 건설현장의 실시간 안전을 보장할 수 없었으나, 본 발명의 따른 송신장치(40)는 자동으로 관제서버(50)에 대해 재접속을 시도하여 안전상 문제가 해결될 수 있다.

상기 재전송부(475)는 압축된 디지털 신호와 감지신호의 전송이 관제서버(50)에 도달하지 않거나, 불완전한 경우 압축된 디지털 신호와 감지신호를 관제서버(50)로 다시 전송할 수 있도록 구비되며, 바람직하게는 관제서버(50)에서 재전송 요청이 있는 경우나 재접속부(473)를 통해 관제서버(50)와 재접속이 된 경우 자동적으로 압축된 디지털 신호를 관제서버(50)로 재전송할 수 있다.

도 11을 참고하면, 상기 관제서버(50)는 적어도 하나 이상의 송신장치(40)로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링할 수 있도록 구비되며, 바람직하게는 송신장치(40) 및/또는 중계장치(20)의 기 설정된 소정 영역 내에 위치하는 신호발생장치(10)로부터 데이터를 전송받아 영역 내의 현장 또는 작업자의 상태를 분석하여 원격에서 현장을 용이하게 관리할 수 있도록 한다. 상기 관제서버(50)는 무선통신을 이용하여 적어도 하나 이상의 송신장치(40)와 연결될 수 있으며, 이를 위해 무선통신을 이용한 정보 전송이 용이한 곳에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 관제서버(50)는 공사가 진행되는 현장의 현장사무소일 수 있고, 현장과 이격된 위치의 안전관리센터일 수 있다. 상기 관제서버(50)는 무선통신부(51), 수신처리부(53), 수신제어부(55) 및 모니터링부(57)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 관제서버(50)는 상기 중계장치(20)에 의한 중계여부를 제어할 수 있다. 중계장치(20)의 중계여부에 대한 기준이 입력되거나 할당되면, 관제서버(50)는 할당된 영역 내에서 진행되는 공정의 종류 또는 현장의 가동여부를 상기 중계장치(20)에 전송함으로써 상기 중계장치(20)가 기준에 따라 신호발생장치(10)로부터 전송되는 무선신호를 중계하거나 중계하지 않도록 할 수 있으며, 중계여부 자체를 전송함으로써 중계장치(20)가 신호발생장치(10)로부터 전송되는 무선신호를 중계하거나 중계하지 않도록 할 수 있다.

상기 무선통신부(51)는 송신장치(40)의 무선송신부(45)와 무선통신하여 디지털 신호를 전송받을 수 있다. 무선통신부(51)는 송신장치(40)로부터 전송되는 이동통신 무선신호 및/또는 wifi 무선신호를 수신하도록 구비될 수 있다.

상기 수신처리부(53)는 수신한 상기 데이터를 파싱하고 저장하도록 구비될 수 있다. 수신처리부(53)는 바람직하게는 수신한 무선신호를 저장 가능한 형태의 신호로 변환한다. 특히, 수신처리부(53)는 압축된 디지털 무선신호를 해제하여 출력 가능한 원본 영상으로 되돌릴 수 있으며 단순 저장하기 위한 형태의 영상신호 및 감지신호로 변환할 수도 있다. 또한, 무선통신부(51)가 전송받은 디지털 신호가 디지털 이미지에 해당하는 경우, 이미지 신호로 변환하여 저장할 수도 있다. 상기 수신처리부(53)는 파싱모듈(531) 및 저장모듈(533)을 포함할 수 있다.

상기 파싱모듈(531)은 상기 무선통신부(51)에서 수신한 데이터의 정보패킷을을 파싱하여 영상신호, 신호발생장치(10)로부터의 긴급신호 및 감지신호를 추출할 수 있다. 파싱모듈(531)은 후술하는 수신제어부(55)에 저장된 파싱기준 또는 입력되는 파싱기준에 따라 수신한 데이터를 파싱할 수 있다. 송신장치(40)로부터 송신된 무선신호는 상기 파싱모듈(531)에 의해 영상신호 및 판독가능한 감지신호로 추출되어 저장 및 분석될 수 있다. 이때, 신호발생장치(10)로부터의 긴급신호 및 감지신호는 도 6, 도 9 내지 도 10에 도시된 것과 같이 신호발생장치의 ID, 중계장치(20) 및/또는 송신장치(40)의 ID나 ID로부터 추출 또는 추정될 수 있는 위치정보와 함께 파싱될 수 있다. 이를 통해 후술하는 모니터링부(57)에서 신호발생장치(10)를 소지한 작업자가 어떤 영역에 위치하는지, 작업자가 위치하는 영역의 온습도는 어떠한지, 작업자의 모션에 따라 작업자에게 안전상 문제가 발생하지 않았는지 등을 모니터링할 수 있다.

저장모듈(533)은 영상신호와 감지신호를 저장할 수 있는 각종 저장장치로 구성될 수 있으며, 이동통신 무선신호를 수신할 수 있는 휴대용 저장장치나 스마트폰 등이 사용될 수도 있다. 상기 저장모듈(533)에는 카메라(30)에 의한 영상신호와 신호발생장치(10)로부터 전달되는 긴급상황에 대한 신호 또는 감지신호가 저장되며, 후술하는 모니터링부(57)로부터 입력되고 추출되는 분석결과 등의 정보가 추가로 저장될 수 있다.

상기 수신제어부(55)는 주변장치를 통제하고 주변장치의 입출력을 제어함으로써 관제서버(50)를 제어하는 기능을 가진다. 본 발명에서, 수신제어부(55)는 관제서버(50)를 전체적으로 제어하는 운영체제(Operating System)을 포함하고, 운영체제는 여러 가지 형태를 포함할 수 있지만 다양한 시스템에 적용할 수 있고 경제적인 설치가 가능한 리눅스(Linux)로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 수신제어부(55)는 네트워크를 감지하여 데이터 전송을 확인하여 송신장치(40)와 관제서버(50) 사이의 데이터 전송을 확인함으로써 송신장치(40)와 관제서버(50) 사이의 연결이 끊어졌는지 확인할 수 있으며, 이에 따라 송신장치 측의 재접속부(473)와 같이 관제서버(50)로부터 송신장치(40)에 대해 재접속을 시도하고 재접속 후 디지털 신호와 압축신호의 재전송을 요청할 수 있다. 또한, 상기 수신제어부(55)는 네트워크의 대역폭(bandwidth)과 스루풋(throughput)을 확인함으로써 송신장치(40)로부터 관제서버(50)로의 연결이 과부하 상태인지 확인할 수도 있다.

상기 모니터링부(57)는 수신한 데이터를 기반으로 현장의 정보를 모니터하도록 구비될 수 있다. 모니터링부(57)는 카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 표시하거나 작업자가 어떠한 영역 내에 있는지, 해당 영역 내의 작업자에게 긴급상황이 발생하였는지 또는 작업자가 작업을 수행하고 있는 영역의 온습도는 어떠한지 등을 표시함으로써, 현장과 떨어진 관제서버(50)에서도 현장의 상황 및 작업자가 어떠한 상황에 있는지를 확인하여 안전사고의 발생을 방지하고 공정 진행을 효율적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다. 상기 모니터링부(57)는 분석모듈(571) 및 디스플레이모듈(573)을 포함한다.

상기 분석모듈(571)은 파싱된 데이터를 기반으로 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 분석하도록 구비될 수 있다. 파싱된 데이터는 카메라(30)를 통해 촬영된 현장의 영상신호, 복수의 신호발생장치(10)로부터 전송된 긴급신호 및 감지신호를 포함할 수 있으며, 도 6, 도 9 내지 도 10에 도시된 것과 같이 신호발생장치의 ID, 중계장치(20) 및/또는 송신장치(40)의 ID나 ID로부터 추출 또는 추정될 수 있는 위치정보를 포함할 수 있다. 분석모듈(571)은 이를 통해 신호발생장치(10)를 소지한 작업자가 어떤 영역에 위치하는지, 작업자가 위치하는 영역의 온습도는 어떠한지, 작업자의 모션에 따라 작업자에게 안전상 문제가 발생하지 않았는지 등을 분석할 수 있다. 특히 신호발생장치(10)가 어떤 송신장치(40) 및/또는 중계장치(20)에 할당된 영역 내에 있는지를 토대로 작업자의 위치를 추정할 수 있으며, 신호발생장치의 ID가 복수의 송신장치(40) 및/또는 중계장치(20)로부터 송신된 것으로 파악되는 경우에는 작업자가 각 송신장치(40) 및/또는 중계장치(20)에 할당된 영역 중 겹치는 영역 내에 위치하는 것으로 분석될 수 있다.

상기 디스플레이모듈(573)은 상기 분석모듈(571)에 의한 분석결과를 시각화하도록 구비될 수 있다. 디스플레이모듈(573)은 현장의 영상, 작업자의 위치, 각 영역의 상태, 긴급상황이 발생한 경우 해당 영역 등을 시각화하여 표시함으로써 관제서버(50)의 관리자 또는 감독자가 현장 상황을 쉽고 빠르게 파악할 수 있도록 한다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.

10: 신호발생장치 11: 긴급상황 알림모듈
13: 모션 센서 15: 온습도 센서
20: 중계장치 21: 신호수신부
23: 정보추가부 25: 신호송신부
30: 카메라 40: 송신장치
41: 데이터수신부 411: 영상수신부
413: 신호수신부 43: 데이터처리부
431: 데이터가공부 431a: 영상가공부
431b: 신호가공부 433: 무선처리부
433a: 무선변환모듈 433b: 통신감지모듈
45: 무선송신부 451: 이동통신모듈
453: wifi모듈 47: 송신제어부
471: 제어관리부 473: 재접속부
475: 재전송부
50:관제서버 51: 무선통신부
53: 수신처리부 55: 수신제어부
57: 모니터링부

Claims (18)

1. 현장 내 작업자에 부착되어 무선신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 신호발생장치와,
   상기 작업자의 위치 추정 정확도가 높아지도록 기 설정된 영역 내 소정 위치에서 상기 신호발생장치로부터의 데이터 전송을 중계하는 중계장치와,
   상기 신호발생장치에서 생성된 데이터를 상기 신호발생장치로부터 직접 수신해 전송하거나 상기 중계장치를 통해 수신해 전송하는 적어도 하나 이상의 송신장치와,
   상기 송신장치로부터 현장에 관한 정보를 수신하여 모니터링 할 수 있는 관제서버를 포함하되,
   상기 신호발생장치가 상기 중계장치의 중계 영역 내에 있으면, 상기 신호발생장치에서 생성된 데이터가 상기 중계장치로 전송된 뒤 상기 중계장치에 의해 상기 송신장치로 전송되고,
   상기 신호발생장치가 상기 중계장치의 중계 영역 외에 있으면, 상기 신호발생장치에서 생성된 데이터가 상기 중계장치로 전송되는 것 없이 상기 송신장치로 전송되는 것을 특징으로 하는, 유무선 통합형 산업안전시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 송신장치는 카메라에 의해 촬영되는 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신받는 데이터수신부, 데이터수신부로부터 영상신호 및 신호발생장치로부터 전송된 데이터와 함께 무선신호로 처리하는 데이터처리부, 처리된 무선신호를 전송하는 무선송신부를 포함하되,
   상기 데이터처리부는 상기 데이터수신부로부터 영상신호를 전달받고 전달받은 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하고 압축하는 데이터가공부, 압축된 디지털 영상신호 및 상기 신호발생장치로부터의 데이터를 무선신호로 처리하는 무선처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 데이터수신부는 카메라로부터 유선 또는 무선으로 전송되는 영상신호를 수신하는 영상수신부, 상기 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부를 포함하고,
   상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시키고, 상기 송신장치는 관제서버로 전송하는 무선신호의 정보패킷 내에 상기 송신장치의 위치를 포함시키는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 신호발생장치는 현장에서 발생한 긴급상황을 무선신호로 전송하는 긴급상황 알림모듈, 작업자의 움직임을 감지하는 모션센서 및 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하는 온습도센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
   상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부, 작업자의 모션 정보, 현장의 온습도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함시키는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
6. 제4항에 있어서, 관제서버는 상기 송신장치와 무선통신하여 데이터를 전송받는 무선통신부, 수신한 상기 데이터를 파싱하고 저장하는 수신처리부 및 수신한 데이터를 기반으로 현장의 정보를 모니터링할 수 있도록 구비되는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 수신처리부는 수신한 데이터의 정보패킷을 파싱하는 파싱모듈을 포함하고,
   상기 모니터링부는 파싱된 데이터를 기반으로 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 분석하는 분석모듈, 상기 분석모듈에 의한 분석결과를 시각화하는 디스플레이모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
9. 제8항에 있어서, 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 송신되는 데이터는 기 설정된 기준에 따라 상기 중계장치를 거쳐 송신장치로 전송되거나 또는 상기 중계장치를 거치지 않고 직접 송신장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 설정된 기준은 현장 내 진행되는 공정 또는 현장의 가동여부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
11. 제2항에 있어서, 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 발생한 무선신호를 제1 무선통신 방식으로 상기 송신장치로 전송하고,
    상기 무선처리부는 상기 신호발생장치로부터 전달된 무선신호와 영상신호를 관제서버로 무선송신하도록 제2 무선통신에 상응하는 무선신호로 변환하되,
    상기 신호발생장치로부터 상기 송신장치로 전송되는 제1 무선통신은 424/447MHz 주파수의 RF신호를 이용하며, 상기 무선처리부에서 변환되는 제2 무선통신에 상응하는 무선신호는 2.4GHz 또는 5.8GHz 주파수 중 적어도 하나 이상의 wifi신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
12. 제11항에 있어서, 무선송신부는 LTE, 4G, 5G 중 적어도 하나 이상 규격의 무선통신 방식을 갖는 이동통신모듈, IEEE 802.11n 규격 또는 IEEE 802.11ac 규격의 무선통신 방식을 갖는 wifi모듈 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    무선처리부는 압축된 디지털 영상신호를 무선신호로 처리하는 무선변환모듈과 주위의 통신신호의 세기를 감지하는 통신감지모듈을 포함하며,
    상기 무선변환모듈은 압축된 디지털 신호 및 감지신호를 LTE 무선신호 또는 wifi 무선통신신호로 변환하되, 상기 통신감지모듈에서 감지한 통신신호 세기 정보에 따라 상기 무선변환모듈의 변환방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
13. 제2항에 있어서, 상기 송신장치는,
    상기 송신장치와 상기 관제서버 간의 무선통신 연결상태를 일정 주기로 점검하여 무선통신 연결이 끊어지는 경우 자동으로 무선통신 재접속을 수행하는 재접속부, 상기 관제서버의 재전송 지시에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상신호 및 무선신호를 상기 관제서버에 전송하는 재전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 송신장치는 상기 신호발생장치, 상기 중계장치 및 현장을 촬영하는 카메라로부터 전송되는 데이터를 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 중계장치는 적어도 하나 이상의 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 신호수신부, 신호발생장치로부터 전송된 정보패킷 내에 상기 중계장치의 위치정보를 포함시키는 정보추가부 및 상기 정보패킷을 송신장치로 전송하는 신호송신부를 포함하되,
    상기 신호수신부는 설정된 거리 내에 위치하는 것으로 판단되는 신호발생장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 신호수신부는 상기 신호발생장치로부터 상기 신호수신부로 전송되는 신호의 세기, 발신한 신호에 대한 응답시간 중 하나 이상을 통해 상기 중계장치와 신호발생장치의 거리를 추정하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
17. 제16항에 있어서, 신호발생장치는 상기 신호발생장치로부터 중계장치로 전송되는 정보패킷 내에 상기 신호발생장치의 ID를 포함시키고, 상기 송신장치는 관제서버로 전송하는 무선신호의 정보패킷 내에 상기 송신장치의 위치정보를 포함시키며,
    관제서버는 상기 송신장치로부터 수신한 데이터를 파싱하여 작업자의 추정되는 위치 및 현장의 상황을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 신호발생장치는 현장에서 발생한 긴급상황을 무선신호로 전송하는 긴급상황 알림모듈, 작업자의 움직임을 감지하는 모션센서 및 신호발생장치 주변의 온습도를 감지하는 온습도센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 신호발생장치로부터 상기 중계장치로 전송되는 정보패킷 내에 긴급상황 발생여부, 작업자의 모션 정보, 현장의 온습도 정보 중 적어도 하나 이상을 더 포함시키는 것을 특징으로 하는 유무선 통합형 산업안전시스템.
    

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