KR20120007032U - 레이저 스캔 충돌 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 건조 현장에서 각종 기자재들을 운송하는데 사용되는 타워크레인에 관한 것으로 더욱 상세하게는 고공의 운전실에 위치한 타워 크레인 운전자가 지브상에 접근하는 물체를 지상으로부터 먼거리 등의 이유로 시야가 확보되지 않더라도 위치 및 주변상황을 운전실의 디스플레이를 통하여 확실하게 파악할 수 있는 타워 크레인의 레이저 스캔 충돌 방지 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 타워크레인의 붐에 레이저 스캔 센서를 장착하고, 신호를 타워크레인의 운전실의 디스플레이를 통하여 붐에 접근하는 물체를 파악하여 충돌 위험성을 실시간 통보함으로써, 각종 사고의 위험과 그에 따른 인적, 물적 재신의 피해를 크게 줄일 수 있다.

Description

레이저 스캔 충돌 방지 시스템 {Lazer Scan Anti Collision System}

본 발명은 선박 건조 현장에서 각종 기자재들을 운송하는데 사용되는 타워크레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크레인 붐에 접근하는 물체의 충돌 위험이 예측되는 경우 이를 통보하여 알리는 크레인 충돌 방지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 선박 건조현장에서는 공사에 필요한 기자재들을 목표지점으로 운송하기 위한 타워크레인을 설치하여 운영하고 있다. 타워크레인의 주요 구성부를 살펴보면, 지상으로부터 수직으로 올라간 마스트와 마스트의 상부에 지표면과 수평으로 길게 설치되어 회전 운동하는 지브와 지브상에서 수평 이동하는 트롤리와 트롤리에 연결 설치되어 그 말단에 설치된 후크가 트롤리와 함께 수평 이동하는 동시에, 수직운동 하면서 인양물을 운반하여 주며, 상기 지브의 하부에 설치되는 운전실로 구성된다.

이와 같이 구성된 타워크레인은 지브를 회전시키고, 트롤리를 지브상에서 직선운동하면서 후크를 인양할 중량물의 상부에 위치시키고, 후크를 하강시켜 인양물을 건 후 상승시키고, 지브를 회전시키고 트롤리를 이동시키면서 인양물을 목표지점의 상부에 위치한 다음, 후크를 하강하여 인양물을 목표지점에 내려놓는 과정을 통하여 인양물을 목표지점으로 운반한다.

이러한 인양물 운반작업은 운전자가 고공의 운전실에서 타워크레인을 조종하여 수행하므로, 타워크레인 운전자가 지상의 작업자로부터 수신호나 무전기를 통하여 작업상황을 전달받아 지브의 회전과 트롤리의 직선운동, 후크의 상승,하강운동 등의 타워크레인 운전을 수행한다.

따라서, 상기한 바와 같이 수행되는 타워크레인 운전방법은 운전자가 지상과 멀리 떨어진 고공에서 신호수의 지시를 받고 운전해야 하므로, 장시간 작업중 운전기사의 부주의로 크레인붐간 혹은 와이어 충돌이 발생하는등, 안전사고의 위험이 상존하는 여러 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 각각의 크레인에 센서를 장착하여 붐이 회전시 또는 트롤리가 직선 운동시 다른 크레인의 붐 또는 와이어의 충돌을 예측하여 사고의 위험성을 운전자에게 실시간으로 통보할 수 있는 크레인 충돌 방지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크레인 충돌 방지 시스템은 크레인의 충돌 범위 안에 레이저 스캔 센서를 장착하여 물체가 근접시 센서가 물체의 근접을 거리와 방향으로 감지하고, 감지된 센서 신호는 PLC에 저장하고 PLC는 단계적으로 운전실에 있는 디스플레이에 경보음과 램프로 운전자에게 알려준다.

이와 같은 레이저 스캔 센서 충돌 방지 시스템에 따르면, 운전자가 작업중 인지하지 못한 다른 크레인이나 물체를 소리와 램프로 알림으로써, 각종 사고의 위험과 그에 따른 인적, 물적 재신의 피해를 크게 줄일 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 타워크레인의 레이저 센서 스캔 범위
도 2는, 타워 크레인에 설치된 레이저 스캔 센서 충돌 방지 시스템 장치를
나타낸 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 타워 크레인의 충돌 방지 시스템 장치는 지브상에 설치되는 기기들을 보면, 회전 운동하는 지브 전방 붐(1)과 후방 붐(1)을 최대 30m 범위에 포함하도록 레이저 스캔 센서(3)를 어댑터와 함께 설치하고, 다른크레인의 붐, 와이어가 접근했을시 출력 값을 상부 박스에 설치된 PLC(4)로 받아서, 거리와 방향에 따라 동작 신호를 운전실(6)의 디스플레이(5)에 보내 거리 표시값에 따라서 알람 과 램프가 근접하는 물체의 방향에 대해 동작을 한다.

상기 레이저 스캔 센서(3)는 레이저(λ=950nm) 광선을 통해 반원장의 필드 계측 에리어 최대 30m, 190도를 스캔하여 대상물과의 거리 계측과 그 스텝 각도에 의해 좌표를 계산하고 전용 어플리케이션 소프트웨어에 따라 설정된 검출 범위(판정 에이러) 내로 설정된 이상의 크기의 검출물을 검출하여 신호를 출력하는 방식이며, 이 출력 신호를 PLC(4)로 보내게 된다. 설치된 레이저 스캔 센서의 검출 범위는 최대 30m인데 작업 환경이나 상황에 따라서 조절이 가능하다.

상기 설치된 PLC(4)는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀸싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러종류의 기계나 프로세서를 제어하는 디지털 동작의 전자장치이므로 여러대의 레이저 스캔 센서를 설정된 로직 프로그램에 따라서 거리와 방향에 따른 신호를 디스플레이(5) 장치로 보내게 된다.

위의 PLC(4) 신호를 받은 디스플레이는 램프와 경보음을 해당 근접하는 물체의 거리와 방향에 따라 표시하게 되는데, 램프 및 경보음의 간격은 30m이내(7) 램프 1초당 1번 점멸 경보음 1초당 1번 울림이고, 20m이내(8) 근접방향으로 0.5초당 1번 점멸 경보음 0.5초당 1번 울림이며, 10m(9) 근접시 램프와 경보음은 항시 ON되어있다.

또한, 붐에 설치되는 레이저 스캔 박스와 PLC박스(2)는 견고히 고정하여, 눈, 비 ,먼지 등으로부터 기기를 보호 할 수 있도록 한다.

상기 기술한 바와 같이 구성되어 작용하는 본 발명에 의하면, 타워 크레인의 운전실(6)에 디스플레이(5)를 설치하여, 고공의 운전실(6)에 위치한 타워크레인 운전자가 장애물을 또는 먼거리 등의 이유로 인해 시야가 확보되지 않더라도 다른 크레인과의 충돌, 주변상황을 운전실에서 램프와 경보음을 통해 신속, 정확하게 파악 할 수 있게 함에 있어, 타워크레인에 의한 안전사고의 위험성이 크게 줄어들고, 보다 편리하게 운전 할 수 있으며, 인양작업 능률이 대폭적으로 향상되는 등 여러 효과를 나타내는 매우 유용한 발명이다.

1: 붐 3: 레이저 스캔 센서
4: PLC 5:디스플레이6:운전실

Claims (1)

1. 타워크레인 붐에 설치되는 레이저 스캔 센서를 통해서 신호를 PLC로
   전달받아 운전실의 디스플레이에 전달되는 구성을 특징으로 하는
   레이저 스캔 충돌방지 시스템

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