KR20120074718A - 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 기술이 개시된다. 작업장 내 작업자가 휴대한 무선인식유닛으로부터의 무선신호를 수신하여 해당 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 실시간으로 산출하고, 산출된 위치 및 이동경로가 해당 작업자의 작업종류에 따라 설정된 위치 및 이동경로와 일치하지 않을 경우에 비정상근무상태로 판단하는 시스템과 방법을 제공한다.

Description

실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템 및 방법{WORK SITE MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD USING REAL TIME LOCATION SYSTEM}
본 발명은 작업장 관리 기술에 관한 것으로서, 특히 실시간 위치추적을 이용하여 작업장을 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 무선인식을 이용한 위치확인 기술이 여러 분야에서 이용되고 있다. 예를 들어, 컨테이너의 현재위치 파악이나, 재고 파악, 주차위치 확인 등에 많이 적용된다. 특히, 이송대상물에 부착되는 태그는 인식을 위한 별도의 행위 없이 이동노드와 고정노드 간에 무선통신을 수행하면서 인식과 위치추적이 실시간으로 이루어지기 때문에 그 활용도는 대단히 넓다고 할 수 있다.
그런가 하면, 무선인식기술은 RFID 태그 형태로 사람의 ID카드로서도 많이 활용되고 있다. 예를 들어 카드 또는 태그 형태로 사원카드, 입주자카드, 전철패스 등에 적용되고 있다. 이런 ID카드는 주로 출입인증이나 사용권으로 많이 이용되고 있으며 기존의 마그네틱 카드가 가지지 않는 많은 장점을 가진다.
이와 같이 출입인증 등을 위해 게이트에 적용되고 있는 무선인식기술은 인식 속도가 빠르고 사용자 편의성이 크기 때문에 그 이용이 더욱 확대될 것으로 예상된다.
그러나 기존의 무선인식 기술은 주로 게이트나 통제구역에 설치되어 출입의 인증에만 제한적으로 적용되고 있다. 예를 들어, 직원이나 작업자가 출입구에서 인증되어 통과하고 나면 작업장 내에서는 직원이나 작업자에 대하여 별다른 후속 관리가 이루어지지 않고 있다.
특히 공사현장이나 중공업 작업장과 같이 매우 많은 인원이 투입되어 작업이 이루어지는 작업장에서는 기존의 무선인식기술로는 출입구에서의 출입인증 외에 작업장 내의 작업관리나 근태관리를 전혀 행할 수가 없다는 문제점이 있다.
현실적으로, 공사현장이나 중공업 작업장 같은 경우에는 작업종류 별로 협력업체나 모집된 노무자를 이용하는 경우가 훨씬 많으며 이를 정확하게 관리할 필요가 있다. 예컨대, 협력업체나 협력팀에 특정 작업을 배당하였을 경우에 대개는 투입되는 인원수와 작업시간을 계산하여 비용처리가 이루어지고 있지만, 비용을 지불하는 측에서는 이를 제대로 관리 계산할 수 있는 방법이 없는 실정이다. 출입구에서 인증하여 근태관리를 한다고 하더라도 작업 중에 작업장을 이탈하거나 근무태만하는 인원을 산출할 수가 없기 때문이다. 따라서 실제로 지불하여야 할 금액보다 훨씬 많은 비용이 지출되고 있고 이는 다시 공정을 지연시키는 악순환을 일으키게 된다.
본 발명은 실시간 위치추적을 이용하여 작업장을 관리할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 작업자의 이동경로 산출을 통해 작업자의 근무상태를 파악할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 실시간 위치 추적을 이용하여 작업장 내에서 실제 작업을 수행하고 있는 작업자의 인원수를 정확하게 파악할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 실시간 위치추적을 이용하여 추락이나 충돌과 같은 사고 발생을 실시간으로 파악하고 조치할 수 있는 안전관리 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템을 제공하며, 이 시스템은: 작업자가 휴대하는 무선인식유닛; 작업장에 다수개 설치되어 작업장 내의 작업자가 휴대하는 상기 무선인식유닛으로부터의 무선신호를 수신하는 무선수신장치; 및 상기 무선수신장치로부터 상기 무선신호를 전달받고, 상기 무선신호와 함께 전달되는 정보를 이용하여 상기 작업장의 관리에 필요한 정보를 생성하는 시스템제어부를 포함하고, 상기 작업장의 관리에 필요한 정보의 생성은, 각각의 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 산출하고, 상기 산출된 위치 및 이동경로에 따라 근무상황을 판단하는 것을 포함한다.
본 발명의 시스템은 관제부를 더 포함하고, 상기 시스템제어부는 상기 각각의 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 포함하는 상기 작업장 관리에 필요한 정보를 미리 저장된 작업장의 맵 및 작업자에 대한 정보와 함께 상기 관제부로 표시가능할 수 있다.
상기 근무상황의 판단은 비정상근무 상태를 포함하고, 상기 비정상근무 상태는: 무선인식유닛의 이동경로가 상기 작업장의 경계를 향한 후 제1소정시간 이상 위치가 사라지거나 경계밖에 위치할 경우에 해당하는 근무지이탈; 2개 이상의 무선인식유닛이 제2소정시간 이상 이동경로가 동일할 경우에 해당하는 인식유닛 대리휴대; 및 제3소정시간 이상 무선인식유닛의 이동이 없는 경우에 해당하는 근무태만을 포함한다.
상기 제1소정시간 내지 상기 제3소정시간은 작업종류에 따라 차등적용할 수 있다.
상기 시스템제어부는 상기 작업장을 다수의 구역으로 나누고, 각 구역 및 전체 작업장의 현재 작업인원수를 산출한다.
어느 무선인식유닛의 이동경로가 작업장 내 어느 실내 작업장 앞에서 사라진 경우에는 해당 작업자는 해당 실내 작업장 내에 있는 것으로 판단할 수 있다. 또 다르게는 상기 무선수신장치가 실내 작업장 내에 설치되는 다수개의 실내 무선인식장치를 더 포함하고, 상기 다수개의 실내 무선인식장치는 전력선 통신망을 통해 시스템제어부와 연결되는 방식을 채용한다.
상기 무선인식유닛은 추락 감지용 센서를 포함하여 추락이 감지되면 추락에 해당되는 신호를 전송한다.
상기 무선인식유닛은 알람부를 더 포함하고, 상기 시스템제어부는 상기 무선인식유닛이 작업장 내 위험요소와 근접할 때 상기 알람부가 동작하도록 상기 무선인식유닛에 해당 무선신호를 전송한다.
상기 작업장 내 위험요소에는 무선인식유닛이 부착되고, 상기 작업장 내 위험요소는 이동물체를 포함하여 이동물체의 이동물체의 이동경로와 작업자의 이동경로가 접근할 경우에 상기 시스템제어부는 해당 무선인식유닛에 알람신호를 전송한다.
상기 무선인식유닛은 움직임을 감지하는 센서를 더 포함하여 감지한 움직임에 관한 정보를 상기 시스템제어부로 전송하고, 상기 시스템제어부는 수신한 무선인식유닛의 움직임에 관한 정보를 기록할 수 있다. 이 경우, 상기 무선수신장치는 작업장의 출입구를 포함하는 적어도 하나 이상의 위치에 경보장치를 구비하도록 설치된 무선수신장치를 포함하고, 상기 시스템제어부는 상기 움직임에 관한 정보에 포함된 경과시간이 무선인식유닛의 탈거 조건에 해당하는 무선인식유닛이 상기 경보장치를 구비한 무선수신장치에 인식될 때 상기 경보장치가 동작하는 제어신호를 전송한다.
본 발명은 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법을 제공하며, 이 방법은: 작업장을 커버하도록 배치된 적어도 하나 이상의 무선수신장치를 통해 인식된 무선인식유닛에 대한 위치 및 이동경로를 산출하는 단계; 및 상기 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 이용하여 근무상황을 판단하는 단계를 포함한다.
상기 근무상황의 판단은 상기 작업장 전체 또는 설정된 구역 내에 있는 작업자의 인원수 산출을 포함한다.
상기 근무상황의 판단은 비정상근무상태를 포함하고, 상기 비정상근무상태는:
무선인식유닛의 이동경로가 상기 작업장의 경계를 향한 후 제1소정시간 이상 위치가 사라지거나 경계밖에 위치할 경우에 해당하는 근무지이탈; 2개 이상의 무선인식유닛이 제2소정시간 이상 이동경로가 동일할 경우에 해당하는 인식유닛 대리휴대; 및 제3소정시간 이상 무선인식유닛의 이동이 없는 경우에 해당하는 근무태만을 포함한다.
어느 무선인식유닛의 경로가 어느 실내 작업장 앞에서 이동경로가 사라진 경우에는 해당 무선인식유닛의 작업자가 해당 실내 작업장에 있는 것으로 계산할 수 있다.
작업장 내 작업자가 휴대한 무선인식유닛으로부터의 무선신호를 수신하여 해당 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 실시간으로 산출하고, 상기 산출된 위치 및 이동경로가 해당 작업자의 작업종류에 따라 설정된 위치 및 이동경로와 일치하지 않을 경우에 비정상근무상태로 판단한다.
본 발명에 따르면 작업장 내에서 각각의 작업자에 대한 실시간 위치추적과 이동경로의 파악이 가능하고 이를 일괄적으로 관제할 수 있다. 특히, 실시간 위치확인을 통한 이동경로 산출에 의해 각 작업자의 근무상태를 정확하게 파악하고 실제 작업인원수에 반영한다. 또한 건축물, 지하철 공사현장, 선박 건조현장 등과 같은 실내 작업장에서는 현장 상황에 적합하게 전력선 통신망을 이용한 네트워크 구성을 하거나, 이동경로가 실내 작업장으로 향한 후 사라졌을 경우 그 실내작업장 내에 있는 것으로 간주하는 방식을 통해 작업관리를 수행할 수 있다. 더구나, 본 발명에서는 작업종류에 대하여 시간 가중치를 부여함으로써 근무상태의 판단에 정밀도가 높다. 또한 본 발명은 추락이나 충돌과 같은 사고 발생도 실시간으로 파악하고 조치를 취할 수 있도록 해준다. 결과적으로 본 발명의 시스템 및 방법은 정확한 작업장 관리가 가능하게 함으로써 비용을 절감과 더불어 공정이 계획하는바 대로 차질 없이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 채용되는 무선인식유닛의 일례를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템의 실내 작업장 설치예를 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 작업이탈의 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 인식유닛 대리휴대의 예를 보여주는 도면이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 근무태만의 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 작업장 내의 작업인원수 파악의 예시를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 작업자의 추락이 발생한 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에 채용되는 관제실의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
먼저 간략하게 설명하면, 본 발명은 작업장 내에서 무선인식유닛을 휴대한 작업자의 위치와 이동경로를 실시간으로 추적함으로써 작업장 내 작업자들의 근무상황을 파악하고 관리하는 시스템과 방법을 제공한다. 본 발명에서는 위치 및 이동경로의 추적을 위해 적합한 무선인식기술을 채용한다. 예컨대, 수동형 또는 능동형 RFID, Zigbee, CSS(Chirp Spread Spectrum), IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wideband)등과 같이 RTLS(REAL TIME LOCATION SYSTEM)에 이용될 수 있는 무선인식기술을 들 수 있다. 또한 적용될 수 있는 RTLS기술로는 GPS가 포함될 수 있는데, 작업자가 휴대하는 무선인식유닛에 포함된 GPS모듈로부터 획득한 위치정보를 작업장 내 설치되는 무선수신장치로 전송하는 방식으로 이용될 수 있다. GPS는 DGPS(Differential), AGPS(Assisted GPS) 등 특별한 제약 없이 모든 방식이 적용가능하다. 후술되는 실시예에서는 특히 이동 시에도 상대적으로 더 정확하게 위치추적이 가능하고 방해전파에도 영향을 적게 받으며 저전력소모에 장점을 보이는 IR-UWB 방식을 예로하여 설명하고 있다. 본 발명에서는 작업자가 휴대한 무선인식유닛의 실시간 위치 및 이동경로를 추적하여 각 작업자의 근무상황을 파악한다. 예컨대, 이동경로에 따라 작업자가 작업장을 이탈하는 것을 체크할 수 있고, 본인의 인식유닛을 타인이 대리휴대하는 것을 체크할 수 있다. 또한, 무선인식유닛이 과도한 시간 동안 움직이지 않는 것을 체크할 수 있다. 이 경우는, 인식유닛을 풀어두고 작업장을 이탈하였거나 인식유닛을 착용한 채 과도한 휴식을 취하는 경우일 수 있다. 이와 같은 본 발명은 실질적으로 작업자의 수가 비용의 많은 비율을 차지하게 되는 공사현장이나 중공업 작업장과 같은 분야에 바람직하게 적용될 수 있다. 실제 국내의 조선소나 해외 건설현장의 경우에도 전체 작업장 내에 수천에서 수만에 이르는 협력업체 협력팀의 작업자가 수용되어 작업을 수행하고 있고, 주로 참여 작업인원수에 일당을 곱하는 식으로 비용계산이 이루어진다. 특히, 해외 건설현장의 경우에는 다국적의 수많은 인력이 혼합되어 작업을 수행하기 때문에 언어소통은 물론 얼굴의 식별이 용이하지 않기 때문에 더욱 어려운 문제이다. 이와 같이 기존 시스템으로 이들의 근태를 관리하고 비용을 정확하게 정산하는 것이 거의 불가능하며 실제로 많은 비용누수가 발생할 수밖에 없다. 본 발명은 이러한 문제를 완벽하게 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템은 작업자가 휴대하는 무선인식유닛(10)과, 작업장(200)에 설치되는 무선수신장치(20)와, 시스템제어부(30)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 작업장(200)의 전체 영역을 커버하도록 다수개 분산 배치되는 무선수신장치(20)는 작업자가 휴대하는 무선인식유닛(10)과 무선통신을 통해 무선신호 및 그에 포함된 정보를 수신한다. 무선수신장치(20)가 수신하는 정보는 무선인식유닛(10)의 ID 정보를 포함하며 무선수신장치(20)로부터 무선인식유닛(10)이 수신한 웨이크업과 식별을 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한 GPS가 적용된다면 위치정보가 이 정보에 포함될 수 있다. 이렇게 무선수신장치(20)가 수신한 무선신호를 시스템제어부(30)에서 전달받아 해당 작업자의 위치와 이동경로를 실시간으로 추적한다. 시스템제어부(30)는 이렇게 얻어진 각 무선인식유닛(10)의 위치와 이동경로를 통해 작업장 관리에 필요한 정보를 생성한다. 작업장 관리에 필요한 정보는 작업자의 근무상황과 작업장 내 안전관리에 관한 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 수행될 수 있는 작업자의 근무상황은 예를 들어 작업자의 근무지이탈, 무선인식유닛의 대리휴대, 근무태만, 추락사고 인지 등과 같이 작업자 개개인의 근무상황 또는 근무상태를 체크할 수 있고, 또한 구역별 또는 전체 작업장의 작업인원수 파악이 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.
무선인식기술을 이용하여 실시간으로 위치를 추적하는 RTLS에 대해서는 다양한 기술들이 본 발명에 적용될 수 있다. 예를 들어, 수동형 및 능동형 RFID, 지그비, CSS, IR-UWB 등의 무선인식기술이 적용될 수 있고, 상술한 바와 같이 GPS 기술이 적용될 수도 있다.
바람직하게는 전파의 다중경로 견고성이 우수한 IR-UWB가 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 IR-UWB 방식을 이용하는 것으로 설명한다. 이러한 IR-UWB 방식은 또한 상대적으로 전력소모가 낮고, 이동 중에도 방해전파의 영향이 거의 없다는 장점이 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 채용되는 무선인식유닛(10)의 일례를 도시한 블록도이다. 무선인식유닛(10)은 기본적으로 제어부(11)와, 무선통신모듈(12), 메모리(13), 센서부(14) 및 전원부(15)를 포함한다. 또한 무선인식유닛(10)은 사용자인터페이스(16), 표시부(17), 알람부(18), 비상호출버튼(19) 등을 더 포함할 수 있다.
무선통신모듈(12)은 무선인식유닛(10)이 무선수신장치(20)와 무선통신을 수행하기 위해 필요한 요소이다.
메모리(13)는 작업자(휴대자)의 ID정보 등을 저장한다.
센서부(14)는 각종 감지센서류를 포함할 수 있는데, 예를 들어 가속도센서가 포함되어 후술되는 바와 같이 작업자의 추락 등을 감지하는데 이용될 수 있다. 또한 가속도센서는 후술되는 바와 같이 작업자가 무선인식유닛(10)을 몸에서 떼어내는 경우에 감지할 수 있고 무선수신장치(20)로 전송하는 정보에 이에 대한 정보를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 몸에서 무선인식유닛(10)을 떼어내어 움직임이 없음을 감지하여 그 감지신호를 전송하면 시스템제어부(30)는 이를 무선수신장치(20)를 경유하여 수신하여 경과시간을 포함하여 기록한다. 경과시간의 체크는 물론 무선인식유닛(10) 자체에서 이루어지도록 할 수도 있다. 어느 경우에도 이동경로의 추적과는 별개로 각 작업자의 무선인식유닛의 비착용을 감지/기록하여 직접 근태에 반영하거나 비교와 확인 자료로서 활용할 수 있다.
바람직하게는 무선수신장치(20) 중에 출입구(202)에 설치되는 무선수신장치 또는 근태기록을 위해 다른 위치에 설치되는 무선수신장치를 더 포함할 수 있다. 이 근태기록을 위해 설치되는 무선수신장치에는 경보장치가 포함하도록 하여 그 무선수신장치에 탈거에 해당하는 경과시간이 기록된 무선인식유닛이 인식되면 경보장치가 동작하도록 할 수 있다. 이와 같이, 무선인식유닛의 경로 외에 가속도센서와 같이 무선인식유닛의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 통해 무선인식유닛의 탈거를 체크하고 기록함으로써, 보다 정밀하게 무선인식유닛의 착용과 탈거를 구분할 수 있다.
이와 같은 무선인식유닛(10)은 이동노드의 역할로서, 제어부(11)의 제어 하에 작업장 내에 고정적으로 배치되는 무선수신장치(20)와 무선통신을 통해 무선신호를 송수신한다.
무선수신장치(20)는 고정노드의 역할을 하는 장치로서 작업장 내에 다수개 배치된다. 바람직하게 무선수신장치(20)의 배치는 작업장 전체를 커버하도록 배치될 수 있다. 도 1의 예는 건설현장을 나타내는 것으로서, 무선수신장치(20)가 건축중인 건축물에 배치되지 않는 것으로 도시되었다. 그러나 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 건축중인 건물에도 설치되어 실내의 위치추적에 이용될 수도 있다.
예를 들어, 실내 작업장의 경우에는 전력선 통신망을 이용하여 네트워크를 구성할 수 있다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템의 실내 작업장 설치예를 도시한 도면이다.
건축물과 같은 실내 작업장에 설치되는 무선수신장치(20)는 도시한 바와 같이 실내 작업장 내부를 커버하도록 적절하게 배치되며, PLC모뎀을 이용할 수 있다. 특히 전력선은 어느 공사, 작업 현장이든 최우선적으로 배설되기 때문에, 특별한 어려움 없이 설치할 수 있다. 바람직하게는 각 실의 영역에는 적어도 하나 이상의 무선수신장치(20)가 배치될 수 있다. 이와 같은 무선수신장치(20)의 배치는 특히 현장상황에 적합하게 배치할 수 있지만, 작업자의 이동경로를 보다 정밀하게 수행하기 원할 경우에는 보다 조밀하게 배치하여 하나의 무선인식유닛(10)이 2개 이상의 무선수신장치(20)와 통신될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다시 전체 시스템의 설명으로 돌아와서, 시스템제어부(30)는 무선수신장치(20)를 통해 무선인식유닛(10)으로부터 수신한 무선신호에 포함된 ID정보를 포함하는 정보를 이용하여 실시간으로 위치추적을 수행하고 이동경로를 산출한다. 따라서 시스템제어부(30)는 호스트컴퓨터로 제공될 수 있으며, 위치추적을 수행하고 그와 관련된 어플리케이션을 구동하는 중앙처리부(31)와 데이터베이스부(32)를 포함한다. 데이터베이스부(32)는 작업장 맵, 작업자에 대한 정보, 공정계획 및 진행결과에 대한 정보를 포함할 수 있다.
시스템제어부(30)에는 관제부(40)가 연결되어 관리자가 모니터링하면서 관리 및 통제를 수행할 수 있다. 관제부(40)는 다수개의 스크린 또는 대형스크린이 제공될 수 있고, 운영을 위한 PC(41)가 연결된다.
또한 시스템제어부(30)에는 키오스크(43)와 같은 검색을 위한 장치가 연결되어 특정 작업자의 검색이나 작업장 내 위치찾기 등을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 시스템이 무선인식유닛(10)의 위치추적과 이동경로를 산출하여 수행하는 근무상황 및 근무상태 판단에 대하여 설명한다. 작업자의 근무상황이라 함은 크게 정상근무와 비정상근무로 나눌 수 있을 것이다.
작업자의 비정상근무 상태의 예로서는 작업자가 작업장(200)의 경계(201)를 벗어나는 근무지이탈과, 무선인식유닛의 대리휴대, 근무태만 등이 있을 수 있다. 근무지이탈의 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 무선인식유닛(10)을 착용한 작업자가 출입구(202)를 통해 출근을 하여 작업인원으로 등록된 후, 작업장 경계(201)를 무단으로 이탈하는 작업장 이탈의 경우가 대표적일 수 있다. 작업장이탈은 통상적으로 작업자가 휴대한 무선인식유닛(10)의 이동경로가 작업장의 경계(201)를 향한 후 제1소정시간 이상 위치가 경계밖에 위치하거나 위치가 사라지는 경우에 해당한다. 여기서 제1소정시간은 예를 들어 수분 내지 수시간일 수 있고, 작업자 각각에 배정된 작업종류에 따라서 가중치를 부여할 수 있다.
인식유닛 대리휴대의 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 1명의 작업자가 2개 이상의 인식유닛을 휴대하고 있는 경우에 해당한다. 이는 제2소정시간 이상 이동경로가 동일할 경우에 감지될 수 있고, 제2소정시간은 예를 들어 수분 내지 수십분일 수 있다. 제2소정시간도 마찬가지로 작업자 각각에 배정된 작업종류에 따라서 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들어 2인 이상이 근접한 거리에서 작업을 하여야 할 경우가 있는 작업종류에는 그에 알맞도록 시간을 미리 늘려줄 수 있다. 통상적으로, 작업장 또는 공사현장에서는 팀 별로 작업이 부여되기 때문에 이를 미리 데이터베이스에 반영할 수 있다.
근무태만의 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 작업자가 무선인식유닛(10)을 몸에서 떼어내고 근무지를 이탈하거나 수면과 같이 과다하게 휴식을 취하는 경우에 해당한다. 이 경우 예를 들어 수분 내지 수십분의 제3소정시간 이상 무선인식유닛(10)의 움직임이 없는 경우에 근무태만으로 판단할 수 있다. 이때도 마찬가지로 작업자에 배정된 작업종류에 따라서 가중치를 미리 부여할 수 있다.
예를 들어, 기본적으로는 ST(Setting Out Time), SA(Setting OutZone AP), X(좌표 행), Y(좌표 열), OX(Max 행), OY(Max 열)이라고 한다면, 근무지이탈 중 작업장 이탈은 다음과 같이 조건을 포함할 수 있다. ST동안 X < 0 또는 Y < 0 일 때, ST 도안 OX < X 또는 OY < Y 일 때, 그리고 SA에서 ST동안 사라지고 다른 AP에서도 인식이 되지 않을 때 작업장 이탈로 포함할 수 있다. 또한 인식유닛 대리휴대의 경우, ST(Setting Out Time), X(좌표 행), Y(좌표 열), SD(Setting distance)이라고 한다면, SD > 절대값(X - X’) SD > 절대값(Y - Y’)이고 ST이상 일 때 대리휴대로 간주할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것이 아니고, 현장상황과 구성요소들의 배치상황에 따라 자명하다. 또한, 상술한 바와 같이 작업자에 배정된 작업종류에 따라 가중치가 부여될 수 있고 또한 적용되는 위치추적 방식에 따라 평균 위치 오차를 부여할 수 있다.
상술한 비정상근무상태의 각 항목에 해당하여 확정될 경우에는 근무인원수에 대한 수치를 반영하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템에서 작업장(200) 내의 작업인원수 파악의 예시를 도시한 도면이다. 본 발명의 시스템에서는 작업장(200) 전체 및 구역마다의 작업인원수를 파악할 수 있다. 본 실시예에 적용되는 위치추적 방식은 상술한 바와 같이 PLC 방식을 추가한다면 비교적 실내의 위치추적이 정확하게 이루어질 수 있다.
때로는 건축 중인 건물 내부에 PLC 네트워크를 설치하는 것이 비효율일 때가 있을 수 있다. 이런 경우에도 본 발명의 실시예에서는 위와 같이 작업자가 어느 건축 중인 건물 내에서 작업 중이더라도 이동경로를 산출하기 때문에 비교적 이를 정확하게 계산할 수 있다. 이를테면, 어느 작업자의 이동경로가 어느 건물로 향한 후 사라졌다면 해당 작업자는 그 건물 내에서 작업 중인 것으로 판단할 수 있다. 더구나 본 발명의 실시예에서는 각 작업자의 그날의 작업이 특정되어 데이터베이스화되기 때문에 더욱 신뢰성 있게 인원을 산출할 수 있다. 도 7의 우측 도면과 같이 관제실의 관리자 컴퓨터의 모니터상에 GUI 맵으로 제공되어 해당 건물을 클릭하면 그 내부에서 작업 중인 작업자 인적사항, 인원수, 작업내용들이 표시되도록 할 수 있다.
또한 본 발명의 시스템은 비상상황이 발생하는 경우에도 실시간으로 인지될 수 있다.
본 발명의 무선인식유닛(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 센서부(14)를 구비한다. 이 센서부(14)는 예를 들어 가속도센서와 같은 감지센서를 포함하며, 도 8에 도시한 바와 같이, 작업자가 추락할 경우에 감지센서가 이를 감지하고 제어부(11)는 높이가 대략 10m 이상일 경우에 추락신호를 발생시킨다. 시스템제어부(30)는 이를 수신하여 관제실 모니터에 표시함과 동시에 정해진 소리신호를 발생하도록 할 수 있다. 또한 해당 무선인식유닛(10) 역시도 알람부(18)를 통해 소리를 발생시켜서 주변에 알릴 수 있다.
상술한 모든 작업장 내의 상황은, 도 9에 도시한 바와 같이, 관제실의 모니터를 통해 표시될 수 있다. 표시되는 영상은 도시한 바와 같이 비디오영상일 수도 있고, 미리 입력된 맵 상에 작업자를 포함하여 무선인식유닛(10)이 부여된 대상물의 식별가능한 표시일 수도 있다.
이하에서는, 도 1 내지 10을 참조하여 본 발명의 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템 및 방법의 동작플로우를 간략하게 설명한다. 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
우선 처음에 작업자들이 출입구(202)을 통해 작업장(200)으로 진입하면서 각 작업자에 대한 위치추적과 이동경로 산출이 시작된다(단계 101). 시스템제어부(30)는 무선수신장치(20)를 통해 무선인식유닛(10)과 무선통신을 수행하고 수신한 ID정보를 포함하는 정보를 이용하여 주기적으로 각 작업자의 현재위치 및 이동경로를 산출한다. 물론, 출입구(202)에서 출입 또는 근태관리를 위한 시스템을 구축하여 1차적으로 작업자의 인원수 및 인적사항을 확인할 것이다. 그러나 그와는 별도로 본 발명의 시스템은 주기적으로 작업장(200) 내 작업자의 위치와 이동경로와 더불어 인원수를 계산한다. 예를 들어, 본 발명에서는 출입구(202)를 통해 출근확인을 수행하지 않는 대신, 작업장(200) 내에 배치된 무선수신장치(20)에 작업자의 무선인식유닛(10)이 확인되는 순간 출근으로 간주할 수도 있다. 따라서 출입구 시스템과는 별개로 또는 연동하여 근태관리가 수행될 수 있다.
이어, 단계 102에서 작업장(200) 내 작업자의 인원수를 계산한다. 이때는 작업장(200) 전체에 대한 인원수와 각 구역별, 예를 들어, 도 1 및 도 7과 같이 건축 중인 101동 내지 104동 내에서 작업 중인 작업자에 대한 위치추적 및 인적사항을 파악한다.
위의 단계101과 단계102는 주기적으로 수행된다.
이어, 작업장(200) 내에서 비정상근무에 해당하는 작업자의 위치 또는 이동경로가 발생되면 이를 감지한다(단계 103). 이 단계에서는 비정상근무라고 확정하는 것 보다는 비정상근무 예비신호 발생으로 간주하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 작업종류 마다 경계(202)를 넘어서는 경우가 있을 수 있고, 필요에 따라서 2인 이상이 근접하여 작업을 해야 하는 때도 발생하기 때문이다. 또한, 어느 작업자가 악의 없이 경계(202)를 잠시 벗어날 수도 있다. 비정상근무 예비신호가 발생될 때는 관제부(40)의 모니터로 예비신호에 해당하는 표시를 나타낼 수 있다.
비정상근무 예비신호가 발생되면, 단계 104에서, 미리 입력된 작업종류별 가중치를 적용하여 확정하기 전에 시간경과에 차등을 준다.
이어 각 이동경로에 따른 비정상근무의 근무종류에 따라 정해진 제1 내지 제3소정시간을 초과하는지를 판정한다(단계 105). 비정상근무 상태가 정해진 시간을 초과하지 않는 경우 다시 단계 101로 리턴한다.
비정상근무 상태가 정해진 시간을 초과하여 지속되는 경우에는, 단계 106에서와 같이, 해당 작업자에 대하여 비정상근무 상태로 확정하고 이를 작업인원수에 반영한다.
이렇게 얻어진 작업자의 이동경로, 비정상근무 상태와 시간, 그 결과에 따른 작업인원수는 본 발명에 백업되도록 하여 비용정산에 근거자료로서 이용될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
10: 무선인식유닛 11: 제어부 12: 무선통신모듈
13: 메모리 14: 센서부 15: 전원부
16: 사용자인터페이스 17: 표시부 18: 알람부
19: 비상호출버튼 20: 무선수신장치 30: 시스템제어부
31: 중앙처리부 32: 데이터베이스 40: 관제부
41: 운영자 PC 43: 키오스크

Claims (17)

  1. 작업자가 휴대하는 무선인식유닛;
    작업장에 다수개 설치되어 작업장 내의 작업자가 휴대하는 상기 무선인식유닛으로부터의 무선신호를 수신하는 무선수신장치; 및
    상기 무선수신장치로부터 상기 무선신호를 전달받고, 상기 무선신호와 함께 전달되는 정보를 이용하여 상기 작업장의 관리에 필요한 정보를 생성하는 시스템제어부를 포함하고,
    상기 작업장의 관리에 필요한 정보의 생성은, 각각의 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 산출하고, 상기 산출된 위치 및 이동경로에 따라 근무상황을 판단하는 것을 포함하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    관제부를 더 포함하고,
    상기 시스템제어부는 상기 각각의 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 포함하는 상기 작업장 관리에 필요한 정보를 미리 저장된 작업장의 맵 및 작업자에 대한 정보와 함께 상기 관제부로 표시가능한 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 근무상황의 판단은 비정상근무 상태를 포함하고,
    상기 비정상근무 상태는:
    무선인식유닛의 이동경로가 상기 작업장의 경계를 향한 후 제1소정시간 이상 위치가 사라지거나 경계밖에 위치할 경우에 해당하는 근무지이탈;
    2개 이상의 무선인식유닛이 제2소정시간 이상 이동경로가 동일할 경우에 해당하는 인식유닛 대리휴대; 및
    제3소정시간 이상 무선인식유닛의 이동이 없는 경우에 해당하는 근무태만을 포함하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1소정시간 내지 상기 제3소정시간은 작업종류에 따라 차등적용하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서
    상기 시스템제어부는 상기 작업장을 다수의 구역으로 나누고, 각 구역 및 전체 작업장의 현재 작업인원수를 산출하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    어느 무선인식유닛의 이동경로가 작업장 내 어느 실내 작업장 앞에서 사라진 경우에는 해당 작업자는 해당 실내 작업장 내에 있는 것으로 판단하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 무선수신장치는 실내 작업장 내에 설치되는 다수개의 실내 무선인식장치를 더 포함하고,
    상기 다수개의 실내 무선인식장치는 전력선 통신망을 통해 시스템제어부와 연결되는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선인식유닛은 추락 감지용 센서를 포함하여 추락이 감지되면 추락에 해당되는 신호를 전송하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선인식유닛은 알람부를 더 포함하고,
    상기 시스템제어부는 상기 무선인식유닛이 작업장 내 위험요소와 근접할 때 상기 알람부가 동작하도록 상기 무선인식유닛에 해당 무선신호를 전송하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 작업장 내 위험요소에는 무선인식유닛이 부착되고,
    상기 작업장 내 위험요소는 이동물체를 포함하여 이동물체의 이동물체의 이동경로와 작업자의 이동경로가 접근할 경우에 상기 시스템제어부는 해당 무선인식유닛에 알람신호를 전송하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선인식유닛은 움직임을 감지하는 센서를 더 포함하여 감지한 움직임에 관한 정보를 상기 시스템제어부로 전송하고,
    상기 시스템제어부는 수신한 무선인식유닛의 움직임에 관한 정보를 기록하는는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 무선수신장치는 작업장의 출입구를 포함하는 적어도 하나 이상의 위치에 경보장치를 구비하도록 설치된 무선수신장치를 포함하고,
    상기 시스템제어부는 상기 움직임에 관한 정보에 포함된 경과시간이 무선인식유닛의 탈거 조건에 해당하는 무선인식유닛이 상기 경보장치를 구비한 무선수신장치에 인식될 때 상기 경보장치가 동작하는 제어신호를 전송하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 시스템.
  13. 실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법으로서:
    작업장을 커버하도록 배치된 적어도 하나 이상의 무선수신장치를 통해 인식된 무선인식유닛에 대한 위치 및 이동경로를 산출하는 단계; 및
    상기 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 이용하여 근무상황을 판단하는 단계를 포함하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 근무상황의 판단은 상기 작업장 전체 또는 설정된 구역 내에 있는 작업자의 인원수 산출을 포함하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 근무상황의 판단은 비정상근무상태를 포함하고,
    상기 비정상근무상태는:
    무선인식유닛의 이동경로가 상기 작업장의 경계를 향한 후 제1소정시간 이상 위치가 사라지거나 경계밖에 위치할 경우에 해당하는 근무지이탈;
    2개 이상의 무선인식유닛이 제2소정시간 이상 이동경로가 동일할 경우에 해당하는 인식유닛 대리휴대; 및
    제3소정시간 이상 무선인식유닛의 이동이 없는 경우에 해당하는 근무태만을 포함하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    어느 무선인식유닛의 경로가 어느 건축물 앞에서 이동경로가 사라진 경우에는 해당 무선인식유닛의 작업자가 해당 건축물에 있는 것으로 계산하는 것인,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법.
  17. 작업장 내 작업자가 휴대한 무선인식유닛으로부터의 무선신호를 수신하여 해당 무선인식유닛의 위치 및 이동경로를 실시간으로 산출하고, 상기 산출된 위치 및 이동경로가 해당 작업자의 작업종류에 따라 설정된 위치 및 이동경로와 일치하지 않을 경우에 비정상근무상태로 판단하는,
    실시간 위치추적을 이용한 작업장 관리 방법.
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