KR20110004524A - 타워크레인의 충돌 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타워크레인의 충돌 경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌 위험이 발생할 경우 그러한 위험을 인접한 타워크레인에 신속하고 확실하게 알릴 수 있는 경제적인 충돌 경보장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 타워크레인의 운전실 내에 설치되며 작업자가 발로 조작가능한 발판 스위치와, 상기 발판 스위치와 연결된 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신부와, 상기 제어부와 연결된 경보 표시부를 포함하는 타워크레인의 충돌 경보장치로서, 상기 제어부는, 상기 발판 스위치의 입력상태를 감지하여 상기 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하며, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 상기 경보 표시부에 경보 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치를 제공한다.

타워크레인, 발판 스위치, 충돌 경보

Description

타워크레인의 충돌 경보장치{CRASH ALARMING APPARATUS FOR TOWER CRANE}

본 발명은 타워크레인의 충돌 경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌 위험이 발생할 경우 그러한 위험을 인접한 타워크레인에 신속하고 확실하게 알릴 수 있는 경제적인 충돌 경보장치에 관한 것이다.

타워크레인은 탑처럼 생긴 고정식 크레인으로서, 고층 빌딩이나 아파트의 건설 현장, 플랜트 공사 현장, 조선소, 항만 등에서 널리 사용된다. 이러한 현장에서 여러 대의 타워크레인이 설치 및 운용되는 경우 인접한 타워크레인의 회전 반경이 서로 중첩되는 경우가 자주 발생한다.

한편, 작업자는 타워크레인의 운전실에 앉아 손으로 조이스틱을 조작하여 타워크레인을 운전하게 되는데, 작업자는 주로 타워크레인 아래의 작업 상황을 주시하고 있기 때문에 인접한 타워크레인의 운용 상황을 일일이 파악하기가 힘들다. 따라서, 타워크레인의 회전 동작시 인접한 타워크레인의 위치를 파악하지 못하고 충돌할 위험이 있다.

이러한 위험을 방지하기 위하여 현장에서는 주로 각 작업자에게 무전기를 지 급하고 각 작업자끼리 위험 상황시 무전기를 통해 서로 호출할 수 있도록 하거나, 지상의 관리자가 무전기를 통해 각 작업자를 호출하는 경우가 많았다. 그러나, 이러한 방법은 타워크레인을 운전하는 작업자가 조이스틱을 놓고 무전기를 조작해야 하기 때문에 안전상 매우 곤란하였다. 또한, 이러한 방법으로는 위험 상황에 대한 즉각적인 대응도 힘들었다.

또 다른 방법으로서, 각 타워크레인의 위치나 높이 정보 등을 미리 저장해 놓고 타워크레인 운전상황을 위치/속도센서나 근접센서 등으로 파악하여 타워크레인의 충돌 위험을 방지하는 시스템을 고려할 수 있다. 그러나 이러한 시스템은 매우 고가일 뿐만 아니라 시스템의 운용에 전문 인력이 필요하고, 또한 건설 현장이 변경되는 경우 새로이 세팅을 하고 시스템 보정을 행해야 하는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌 위험이 발생할 경우 그러한 위험을 인접한 타워크레인에 신속하고 확실하게 알릴 수 있는 경제적인 충돌 경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 타워크레인의 운전실 내에 설치되며 작업자가 발로 조작가능한 발판 스위치와, 상기 발판 스위치와 연결된 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신부와, 상기 제어부와 연결된 경보 표시부를 포함하는 타워크레인의 충돌 경보장치로서, 상기 제어부는, 상기 발판 스위치의 입력상태를 감지하여 상기 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하며, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 상기 경보 표시부에 경보 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부와 연결된 송수화기를 더 포함하며, 상기 제어부는, 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하거나 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 상기 송수화기 및 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인과 음성 통신이 가능한 상태로 전환될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 발판 스위치는, 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인에 각각 대응하는 개별 호출 발판 스위치와, 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인에 전체에 대응하는 전체 호출 발판 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 개별 호출 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 개별 호출 발판 스위치에 대응하는 인접한 타워크레인에만 경보 신호가 송신될 수 있다.

또한, 상기 전체 호출 발판 스위치가 누름 상태인 경우 인접한 타워크레인 전체에 경보 신호가 송신될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 경보 표시부는 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인의 수와 동일한 개수의 경보등을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인에 대응하는 경보등만 점등시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 경보 표시부는 경보벨을 포함하며, 상기 제어부는 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 경보벨을 울릴 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 경보벨은 음성벨이며, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인을 식별할 수 있는 음성을 상기 음성벨을 통해 발화할 수 있 다.

본 발명에 있어서, 상기 경보 표시부는 호출등을 포함하며, 상기 제어부는 상기 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 호출등을 점등시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 경보 표시부는 작동등을 포함하며, 상기 제어부는 충돌 경보장치가 정상 작동 중인 경우 작동등을 점등시킬 수 있다. 별법으로, 상기 경보 표시부는 이상등을 포함하며, 상기 제어부는 충돌 경보장치가 정상 작동 중이 아닌 경우 이상등을 점등시킬 수 있다.

본 발명에 따른 타워크레인의 충돌 경보장치에 의하면, 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌 위험이 발생할 경우 그러한 위험을 인접한 타워크레인에 신속하고 확실하게 알릴 수 있다. 또한 본 발명에 따른 타워크레인의 충돌 경보장치는 경제적으로 구현할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1a는 타워크레인의 개략도이다. 타워크레인(10)은 지면에 고정되는 앵커(anchor; 11), 앵커(11)의 상단에 설치되는 철골 구조의 마스트부(mast section; 12), 마스트부(12)의 상단에 설치되는 운전실(13), 운전실(13)의 전후에 각각 연결되는 트러스 구조의 지브(jib; 14)와 카운터 지브(counter jib; 15)를 포함한다. 운전실(13)의 상단에는 캣 헤드(cat head; 16)가 마련되고, 이 캣 헤드(16)와 지브(14) 사이에 지브 연결바(jib tie bar; 17)가 설치되며, 캣 헤드(16)와 카운터 지브(15) 사이에는 카운터 지브 연결바(counter jib tie bar; 18)가 설치된다. 마스트부(12) 상측의 구조물, 즉 운전실(13), 지브(14), 카운터지브(15) 등은 마스트부(12)에 대해 선회(회전) 작업을 하게 된다.

지브(14)에는 지브(14)를 따라 횡횅하는 트롤리(trolley; 19)가 설치되며, 트롤리(19)에서 내려진 호이스트 와이어(hoist wire; 20)에는 후크(hook; 21)가 설치된다. 후크(21)에는 적재물이 달려 권상 작업이 이루어진다. 한편, 카운터 지브(15)의 후미에는 무게 균형을 위한 카운터 웨이트(counter weight)가 설치된다.

도 1b는 복수의 타워크레인에 있어서 회전 반경이 서로 중첩됨을 도시한 평면도이다. 도면부호 1 내지 5는 각각 타워크레인 1호기 내지 5호기를 나타낸다. 점선은 타워크레인(1~5)의 후방 선회 궤도, 즉 카운터 지브 및 카운터 웨이트 끝단의 선회 궤도를 나타내며, 일점쇄선은 타워크레인(1~5)의 전방 선회 궤도, 즉 지브의 끝단의 선회 궤도를 나타낸다. 도시된 바와 같이 타워크레인 1호기(1)는 2호기 내지 4호기(2~4)와 전방 선회 궤도가 중첩된다. 또한, 1호기(1)의 후방 선회 궤도는 2호기(2)의 전방 선회 궤도와도 중첩된다. 즉, 2호기(2) 타워크레인이 도시된 바와 같은 위치에 있을 경우, 1호기(1)의 작업자는 선회 작업 중 자신의 후방(카운터 지브 부분)에서 충돌이 발생할 위험을 파악하지 못할 수 있다. 이와 유사하게, 2호기 내지 5호기(2~5)도 각각 인접한 타워크레인들과 회전 반경이 서로 중첩된다. 회전 반경(선회 궤도)이 중첩된 타워크레인 사이에서는 타워크레인의 구조물, 특히 지브나 카운터 지브가 호이스트 와이어나 후크 등과 충돌할 위험이 생기므로, 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌을 방지하기 위한 충돌 경보장치를 설치해야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 타워크레인의 충돌 경보장치의 구성도이다. 도시된 바와 같이 충돌 경보장치(100)는 발판스위치(110), 발판 스위치(110)와 연결된 제어부(120), 제어부(120)와 연결된 무선 송수신부(130), 제어부(120)와 연결된 경보 표시부(140), 및 제어부(120)와 연결된 송수화기(150)를 포함한다.

발판 스위치(110)는 타워크레인의 운전실 내에 설치되며, 타워크레인의 작업자가 발로 조작할 수 있도록 운전실의 바닥 또는 전면 하단에 설치된다. 본 발명에 의한 충돌 경보장치는 발로 조작할 수 있는 발판 스위치(110)를 이용하고 있기 때문에, 위급 상황시 조이스틱을 운전하는 손을 쓰지 않고도 경보 신호를 보내거나 받는 것이 가능하므로 보다 신속하고 안전하게 충돌 위험 상황을 인접한 타워크레인에 알릴 수 있다. 발판 스위치(110)는 작업자가 발로 스위치를 눌렀는지 여부를 전기신호로서 제어부(120)에 송신할 수 있는 기능을 갖는 것이라면 그 구성이 특별히 제한되지는 않는다.

발판 스위치(110)는 하나의 스위치, 즉 전체 호출 발판 스위치로 구성될 수 있다. 이 경우 발판 스위치(110)를 누르면 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인 전체에 경보 신호를 보내게 된다.

또 다른 방법으로서 발판 스위치(110)가 복수개의 스위치로 구성될 수도 있다(도 4 참조). 예컨대 발판 스위치(110)는 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인에 각각 대응하는 개별 호출 발판 스위치로 구성될 수 있으며, 이러한 개별 호출 발판 스위치 및 전술한 전체 호출 발판 스위치를 모두 포함하도 록 구성될 수도 있다. 작업자가 전체 호출 발판 스위치를 누르면 인접한 타워크레인 전체에 충돌 위험 상황을 알릴 수 있으며, 개별 호출 발판 스위치를 누르면 그 발판 스위치에 대응하는 타워크레인에만 충돌 위험 상황을 알릴 수 있으므로, 작업자는 위험 상황의 심각성 등을 고려하여 적절한 조작을 선택해 시행할 수 있다.

제어부(120)는 발판 스위치(110)의 누름 상태를 검출한다. 제어부(120)는 발판 스위치(110)가 누름 상태인 경우 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신한다. 반대로 제어부(120)가 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우에는 경표 표시부(140)에 경보 신호를 표시한다. 제어부(120)는 예컨대 연산 처리 또는 신호 처리를 행하는 마이크로프로세서, 신호 분리기, 샘플링 증폭기, 및 전원 등을 포함할 수 있으며, 전술한 제어 동작(경보 신호의 송수신)을 행할 수 있는 기능을 갖는 것이라면 그 구성이 특별히 제한되지는 않는다.

무선 송수신부(130)는 인접한 타워크레인과 통신을 하는 장치로서, 예컨대 RF 송신부 및 수신부로 구성될 수 있다. 무선 송수신부(130)를 구성하는 송신부와 수신부는 하나의 장치로 할 수도 있고, 별개의 장치로 할 수도 있다.

경보 표시부(140)는 인접한 타워크레인으로부터 무선 송수신부(130)를 통해 경보 신호를 수신한 경우 경보 신호를 표시한다. 경보 표시부(140)는 경보등(141)을 포함할 수 있는데(도 3 참조), 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 경보등이 점등된다. 경보등(141)은 하나의 등으로 구성될 수 있으며, 이 경우 경보등이 점등되면 작업자는 인접한 타워크레인에서 충돌 위험 상황이 발생하였 다는 것을 인지할 수 있다. 한편, 경보등(141)은 복수개, 예컨대 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인의 수와 동일한 개수로 마련될 수 있다. 도 3에는 4개의 개별 경보등(1411~1414)으로 구성된 경보등(141)이 도시되어 있다. 이 경우 제어부(120)가 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인에 대응하는 경보등만을 점등시킴으로써, 작업자는 어느 타워크레인과 충돌 위험이 있는지를 시각적으로 즉각 판단할 수 있다.

한편, 경보 표시부(140)는 경보벨(142)을 포함할 수 있다(도 3 참조). 제어부(120)가 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 경보벨(142)을 울림으로써, 작업자가 충돌 위험을 청각적으로 즉각 판단할 수 있다. 이러한 경보벨(142)로는 사람의 음성이 녹음되어 있는 음성벨을 사용할 수 있다. 이 경우 제어부(120)가 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인을 식별할 수 있는 음성, 예컨대 "제1호기와 충돌 위험" 또는 "제1호기로부터 경보 신호 수신" 등과 같은 음성을 음성벨을 통해 발화함으로써, 작업자가 경보 표시부를 보지 않더라도 충돌 위험이 있는 타워크레인을 청각적으로 즉각 인지할 수 있다.

한편, 경보 표시부(140)는 호출등(143)을 포함할 수 있다(도 3 참조). 제어부(120)는 발판 스위치(110)가 누름 상태인 경우 호출등(143)을 점등시킴으로써, 충돌 위험을 감지한 작업자가 자신이 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하고 있는 중임을 시각적으로 확인시킬 수 있다.

한편, 경보 표시부(140)는 작동등(144)을 포함할 수 있다(도 3 참조). 제어부(120)는 충돌 경보장치가 정상적으로 작동될 경우 지속적으로 작동등(144)을 점등 상태로 할 수 있으며, 이로써 충돌 경보장치의 정상작동 여부를 시각적으로 확인할 수 있다. 별법으로, 도시하지는 않았으나 경보 표시부(140)는 이상등을 포함할 수 있다. 이 경우 제어부(120)는 충돌 경보장치가 정상 작동 중이 아닌 경우 이상등을 점등시키고, 이로써 작업자는 충돌 경보장치의 이상작동 여부를 시각적으로 확인할 수 있다.

한편, 경보 표시부(140)는 경보벨(142)의 음량을 조절할 수 있는 볼륨 스위치(145)를 포함할 수 있다(도 3 참조).

송수화기(150)는 인접한 타워크레인과 음성 통신을 하는 장치로서, 예컨대 마이크(송화기)와 스피커(수화기)로 구성될 수 있다. 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하거나 또는 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 제어부(120)는 인접한 타워크레인과 음성 통신이 가능한 상태가 되도록 송수화기(150)를 온(ON) 상태로 전환한다. 이 상태에서 송화기로부터 수신한 음성 신호는 송화기 및 제어부(120)를 거쳐 전기 신호로 변환되어 무선 송수신부(130)를 통해 인접한 타워크레인으로 송신되고, 인접한 타워크레인으로부터 전기 신호로 변환된 음성 신호가 수신된 경우 제어부(120) 및 수화기를 거쳐 음성 신호로 발화된다. 송수화기의 구성 및 음성 통신의 원리 등은 주지되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 음성 통신을 통하여 충돌 위험이 있는 타워크레인의 작업자 간에 구체적인 위험 상황에 대한 직접적인 교신이 가능하게 된다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 범위 내에서 구성의 변경 및 부가, 균등물로의 치환이 가능함은 자명하다.

전술한 구성을 채택함으로써 본 발명은 인접한 타워크레인과의 중첩으로 인한 충돌 위험이 발생할 경우 그러한 위험을 인접한 타워크레인에 신속하고 확실하게 알릴 수 있는 경제적인 충돌 경보장치를 제공한다.

도 1a는 타워크레인의 개략도이며, 도 1b는 복수의 타워크레인에 있어서 회전 반경이 서로 중첩됨을 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 타워크레인의 충돌 경보장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 경보 표시부의 개략도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 타워크레인의 충돌 경보장치의 실사도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3, 4, 5, 10: 타워크레인 100: 충돌 경보장치

110: 발판 스위치 120: 제어부

130: 무선 송수신부 140: 경보 표시부

150: 송수화기

Claims (12)

1. 타워크레인의 운전실 내에 설치되며 작업자가 발로 조작가능한 발판 스위치와, 상기 발판 스위치와 연결된 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신부와, 상기 제어부와 연결된 경보 표시부를 포함하는 타워크레인의 충돌 경보장치로서,

   상기 제어부는, 상기 발판 스위치의 입력상태를 감지하여 상기 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하며,

   상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 상기 경보 표시부에 경보 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부와 연결된 송수화기를 더 포함하며,

   상기 제어부는, 인접한 타워크레인에 경보 신호를 송신하거나 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 상기 송수화기 및 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인과 음성 통신이 가능한 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발판 스위치는, 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인에 각각 대응하는 개별 호출 발판 스위치와, 타워크레 인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인에 전체에 대응하는 전체 호출 발판 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 개별 호출 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 개별 호출 발판 스위치에 대응하는 인접한 타워크레인에만 경보 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 전체 호출 발판 스위치가 누름 상태인 경우 인접한 타워크레인 전체에 경보 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경보 표시부는 타워크레인의 회전 반경과 중첩되는 인접한 타워크레인의 수와 동일한 개수의 경보등을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인에 대응하는 경보등만 점등시키는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경보 표시부는 경보벨을 포함하며, 상기 제어부는 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우 경보벨을 울리는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 경보벨은 음성벨이며, 상기 제어부는, 상기 무선 송수신부를 통해 인접한 타워크레인으로부터 경보 신호를 수신한 경우, 이 경보 신호를 송신한 타워크레인을 식별할 수 있는 음성을 상기 음성벨을 통해 발화하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경보 표시부는 호출등을 포함하며, 상기 제어부는 상기 발판 스위치가 누름 상태인 경우 상기 호출등을 점등시키는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경보 표시부는 작동등을 포함하며, 상기 제어부는 충돌 경보장치가 정상 작동 중인 경우 작동등을 점등시키는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경보 표시부는 이상등을 포함하며, 상기 제어부는 충돌 경보장치가 정상 작동 중이 아닌 경우 이상등을 점등시키는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 충돌 경보장치.

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