KR20150061822A - 중장비 작업장의 안전사고 방지시스템 - Google Patents

Abstract

굴삭기 등과 같은 중장비로 작업을 실시하는 현장에서 작업을 실시하는 과정에서 작업자와 중장비가 부딪치는 등 중장비의 작업반경 내에서 발생되는 안전사고를 방지하기 위한 것으로 작업자 등에 부착하는 센서(100)와, 센서(100)를 인식하는 센서인식부(201)와 센서(100)가 위험영역에 있는지를 판단하는 제어부(202)를 구비한 센서인식장치(200)와, 제어부(202)의 판단에 의해 발신부(400)에 신호를 보내는 통신부(300)와, 작업자 등에게 알리는 소리 빛 등의 경고신호를 발생하는 발신부(400)로 구성된 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템이다.

Description

중장비 작업장의 안전사고 방지시스템{Accident Prevention System}

본 발명은 작업장의 안전사고 방지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴삭기 등과 같은 중장비로 작업을 실시하는 현장에서 작업을 실시하는 과정에서 작업자와 중장비가 부딪치는 등 중장비의 작업반경 내에서 발생되는 안전사고를 방지하기 위한 시스템에 관한 것이다.

건설현장, 주물공장 또는 폐기물 처리업소 내에서 땅파기, 고철을 절단기 또는 압축기로 운반할 때 등 다양한 분야에서 사용되는 지게차 굴삭기등 중장비(이하 굴삭기라 약칭함)는 상부작업부와 하부이동부로 이루어지는데, 하부이동부는 주로 굴삭기를 이동하는 기능을 담당하는 것이고, 상부작업부는 땅파기 굴삭 등 작업을 수행을 기능을 갖는 담당하는 건설기계의 하나이다.

이와 같은 건설기계인 굴삭기(excavator)의 굴삭작업을 수행하는 상부작업부에는 운전자가 착석하여 운전 및 작업을 수행하는 운전실, 운전실 전방에 선회반경이 큰 붐대나 아암 버킷 등 작업장치가 배치되어 있고 운전실의 후방에는 굴삭기 암 및 버킷을 회동작동하는 유입실린더 및 굴삭기의 동력을 부여하는 기계실을 구비하고 있다.

이와 같이 이동과 함께 별도의 회전 장치를 구비하여 작업을 수행하는 건설기계인 굴삭기는 작업을 실시할시 굴삭기의 상부작업부의 회전운동과 붐대 아암 버킷 등의 전후 이동으로 인해 작업반경내에서는 보행자 및 인접 차량에 위험적인 요소를 다수 내재하고 있다.

그러나 보행자 및 인접 차량은 단순히 굴삭기의 현재 상태만으로 위험 영역과 안전 영역을 판단하여 굴삭기에 접근하거나 멀리 떨어지게 되는데, 갑작스럽게 굴삭기로 작업을 실시할할시에는 전후 이동을 물론 버킷 아암 등의 상부작업부가 회전하는 경우에는 불의의 사고를 당할 수 있는 안전사고의 위험성을 상존하고 있어 굴삭기의 작업현장에서는 안전사고를 방지하기 위하여 별도의 인원이 작업 차량의 뒤에서 수신호로 보행자 및 인접 차량의 접근을 방지하거나, 별도의 펜스를 설치하여 작업반경내로 접근하는 것을 방지하여 인력과 자원의 낭비가 발생하게 되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위한 특허등록 제1193372호는 좌우로 회전반경을 갖게 되면서 작동되어지는 중장비 차량에 자력에 의하여 탈착가능한 고정요소를 구비한 본체와 상기 본체에는 일정한 길이를 갖는 봉체가 외력에 의하여 일방향으로 접혀질 경우에 봉체의 접혀짐에 의하여 스위치가 작동되어 교환가능한 밧데리 전원에 의하여 경고음발생부에 전원이 연결되면서 스피커를 통하여 경고음을 발생토록 하고, 상기 경고음은 본체에서 돌출된 증폭판을 통하여 증폭하여 출력하도록 구성되어 있었다.

그러나 종래의 특허는 상부작업부의 기계실의 외측으로 센서봉을 설치한 것으로 기계실의 회전반경내에 사람이나 장애물이 존재할 경우에 이를 확인하여 알림으로 안전사고의 예방은 물론 작업자의 작업을 편안하게 할 수 있으나 작업부의 전방부분의 붐 버켓 등의 회전반경이 기계실의 회전반경이 반경보다 커서 작업부의 붐 버켓의 회전반경보다 가깝고 기계실의 보다 먼거리에 있는 위험요소의 경우에는 감지하지 못하고 안전사고를 일으키는 경우가 발생하게 된다.

특허등록 제1193372호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로 작업반경 내의 위험요소를 감지하여 음성 빛 등 신호의 시그널을 발생시키고 중장비의 작업을 중지하는 등으로 작업현장에서 안전사고 발생을 미연에 방지하고자하는 것을 목적으로 한다.

상기의 기술과제를 달성하기 위한 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템은, 작업자 등 위험요소에 부착하는 센서(100)와; 굴삭기 등 회전되고 이동되는 작업차량에 설치되어 센서(100)를 인식하는 센서인식부(201)과 상기 센서인식부(201)에 인식된 위험요소인 센서(100)가 안전거리 내에 위치하여 위험영역에 있는지 여부를 판단하는 제어부(202)로 구성된 센서인식장치(200)와; 상기 센서인식장치(200)에 인식된 전파에 의해 제어부(202)가 작업반경내에 위험요소가 있다고 판단시 발신부로 신호를 보내는 통신부(300)와; 상기 통신부(300)의 신호에 의하여 작업자 등에게 알리는 소리 빛 등의 경고신호를 발생하는 발신부(400)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 작업자 등 위험요소가 굴삭기의 작업반경내의 위험지역에 위치하고 있는지를 감지하여 굴삭작업을 실시할시에 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 계략도
도2는 본 발명의 센싱을 보인 계통도
도3는 본 발명의 제어부의 구성도

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

작업자 등에 부착하는 센서(100)와 센서(100)를 인식하는 센서인식부(201)와 센서(100)가 위험영역에 있는지 여부를 판단하는 제어부(202)를 구비한 센서인식장치(200)와 제어부(202)의 판단에 의해 발신부(400)로 신호를 보내는 통신부(300)와 작업자 등에게 알리는 소리 빛 등의 경고신호를 발생하는 발신부(400)로 구성된 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템이다.

상기 센서(100)는 센서(100)를 구비한 작업자와 굴삭기의 구성요소 중 작업자와 충돌할 가능성이 있는 구성요소 사이의 거리가 어느 정도인지를 파악하기 위한 것이므로 센서(100)는 무선 등을 발생하는 다양한 것을 사용할 수 있다.

센서(100)의 하나로 사용되는 무선태그는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그로 대표되는 장비로, RF 신호 등을 통하여 내부에 저장된 식별정보를 전송할 수 있는 소형의 장비로서 무선태그의 통신 가능한 거리는 무선태그에서 출력되는 전파의 세기, 이용되는 주파수에 따라 다르므로 필요에 따라 인식거리를 달리하는 것을 사용할 수 있는 것이다.

상기 센서인식장치(200)는 센서(100)에서 발생되는 전파를 인식하는 것으로 센서인식부(201)와 제어부(202)로 구성된다.

센서인식부(201)는 전파로 발신되는 센서(100)를 인식하는 것으로 센서(100)로부터 수신되는 전파가 수신되면 제어부(202)는 먼저 정해진 주파 등이 맞는지를 판별하여 센서(100)로부터 수신된 수신정보를 확인하고 식별 판단하여 그 전파가 본 발명의 시스템에 포함되는 센서(100)로부터 수신된 전파인지를 확인한다.

제어부(202)는 센서인식장치(200)에서 인식된 전파 발생되는 센서(100)가 부착되어 있는 위험요소인 작업자가 임으적으로 설정등록한 굴삭기의 작업반경인 안전거리 내에 위치하는 것인지? 안전거리 밖에 위치하고 있는지?를 판단하여 안전거리내에 있다고 판단되는 경우에 설정된 동작을 수행하도록 제어하고 빛 소리 등을 발신하는 발신부(400)에 전송하도록 통신부를 제어한다.

상기 중장비용 부착되어 있는 센서인식장치(200)는 상기 위험요소인 작업자에 부착되어 있는 센서(100)의 무선 전파를 수신하여,상기 작업자와의 거리를 측정하는데 측정된 거리가 입력된 안전거리보다 짧을 경우에는 경보 장치로 경보 신호를 발생시키는 발신부(400)로 전송하는 것이고 안전거리보다 큰 경우에는 작업자가 안전거리 밖에 있는 것으로 판단하여 계속 작업을 수행하게 된다.

작업자가 위험영역에 위치하는지 판단하는 방법으로서, RSSI(ReceivedSignal Strength Indication: 수신신호 세기) 방식이나, ToA(Time of Arrival) 또는 TDoA(Time Difference ofArrival) 방식등 다양한 방법이 있을 수 있는데 무선테그를 사용할때는 센서인식장치(200)와 작업자가 부착한 센서(100)가 서로 굴삭기의 작업 반경 내에 위치하게 되면 작업자가 위험영역에 있는 것으로 판단되도록 설정하였을 경우에 작업반경내에 센서(100)를 인식하였다면 모든 안전거리를 위험 지역으로 인정하고 이 영역에 작업자가 있게 되면 경고음이 발생하거나 빛을 발생하도록 통신부(300)로 발신부(400)에 신호를 송신하도록 한다.

또 센서(100)로 사용하는 하나인 PIR(Pyroelectric Infrared Ray)센서(100)는 적외선을 이용하여 인체의 접근을 감지는 것이고 초음파 센서(100)는 물체로부터 반송되는 초음파를 이용하여 물체의 접근 거리를 감지하는 것인데 반송되는 초음파의 시간 지연을 측정하고 이로부터 접근 거리를 연산할 수 있는 것이다.

이와 같이 센서(100)와 센서인식장치(200)는 필요에 따라 다양한 방식을 사용할 수 있다.

통신부(300)는 상기 센서인식부(201)에 인식된 전파가 정해진 전파라고 판단되고 작업반경내에 위험요소가 있다고 판단되면 제어부(202)의 신호를 발신부(400)로 보내게 된다.

통신부(300)의 통신 방식은 직렬 통신방식인 유선으로 사용할 수 도 있고 RF 통신, 블루투스 통신, WiFi 통신 등의 근거리 무선통신을 수행하는 근거리 무선통신 모듈을 포함할 수 있다.

발신부(400)는 제어부(202)에서 송신되어진 것에 신호에 의하여 소정의 신호를 발생하는 것으로 '삐'하고 발신음을 내거나 음성으로 '위험합니다'과 같이 소리를 발생시키거나 빛을 발산하거나 발신음과 함께 빛을 내는 등 여러가지 방식으로 신호를 발생시켜 작업자 등에게 알려 주의를 환기하도록 구성되어 있다.

발신부(400)는 굴삭기의 외부에 설치할수도 있고 굴삭기의 외부와 굴식기를 운전하는 운전실의 내부에 동시에 설치하여 사용할 수 있다.

발신부(400)를 운전실 내에 시설하는 경우에는 굴삭기를 운행하는 운전자가 소리 빛 등의 신호를 용이하게 인식하여 작업을 실시할시에 작업반경 내에 안전사고를 일으킬 만한 물건이나 사람이 있다는 것을 빠르게 인식하고 굴삭기 작업을 실시하므로 인하여 좀더 안전하게 작업을 시행할 수 있게 되는 것이다.

100 : 센서 200 : 센서인식장치
201 : 센서인식부 201 : 제어부
300 : 통신부 400 : 발신부

Claims (2)

1. 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템에 있어서,
   중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템은, 작업자 등 위험요소에 부착하는 센서(100)와; 굴삭기 등 회전되고 이동되는 작업차량에 설치되어 센서(100)를 인식하는 센서인식부(201)과 상기 센서인식부(201)에 인식된 위험요소인 센서(100)가 안전거리 내에 위치하여 위험영역에 있는지 여부를 판단하는 제어부(202)로 구성된 센서인식장치(200)와; 상기 센서인식장치(200)에 인식된 전파에 의해 제어부(202)가 작업반경내에 위험요소가 있다고 판단시 발신부(400)으로 신호를 보내는 통신부(300)와; 상기 통신부(300)의 신호에 의하여 작업자 등에게 알리는 소리 빛 등의 경고신호를 발생하는 발신부(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 발신부(400)는 굴삭기의 외부와 운전실에 동시에 설치하는 것을 특징으로 하는 중장비 작업장의 안전사고 방지 시스템.

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