KR20180079636A - 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20180079636A
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Abstract

본 발명은 영상 기록 장치를 이용하여 건설 장비의 가동 정보를 정확히 파악하고 모니터링할 수 있도록 하는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 무선 통신 규약에 따라 원격 관리 서버와 통신을 수행하는 무선 통신부; 건설 장비에 설치되어 작업 장치의 움직임 및 그 주변 영상을 획득하고, 획득한 영상을 판독하여 작업량을 산출하는 영상 기록 장치부; 및 작업량 측정 시작 시간이 도래하면, 상기 영상 기록 장치부로 작업량 초기화를 요청하고, 작업량 종료 시간이 도래하면 상기 영상 기록 장치부로 작업량 정보를 요청하여 그에 대한 응답으로 작업량 정보와 영상 데이터를 수신하고, 수신한 작업량 정보와 영상 데이터를 상기 무선 통신부를 통해 상기 원격 관리 서버로 전송하는 제어부;를 포함하며, 상기 영상 기록 장치부는, 전방을 촬영하여 영상 신호를 획득하는 카메라부; 상기 카메라부에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리부; 상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 저장하는 저장부; 상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 분석하여 상기 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단하는 영상 신호 분석부; 및 상기 영상 신호 분석부를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 연산하는 작업량 연산부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 카메라를 통해 획득한 영상을 판독하여 작업량을 파악함으로써, 비교적 저렴한 영상 기록 장치를 이용하여 건설 장비의 가동 정보를 정확히 파악하고 모니터링할 수 있게 된다.

Description

건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING OPERATION INFORMATION IN CONSTRUCTION EQUIPMENT}
본 발명은 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 영상 기록 장치를 이용하여 건설 장비의 가동 정보를 정확히 파악하고 모니터링할 수 있도록 하는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기, 휠로더 등의 건설 장비는 토목 공사, 건축 공사 등에 많이 사용된다.
이러한 건설 장비의 현장 가동 정보를 정확히 파악하는 것은 작업량, 작업 효율, 작업 진척도, 노무, 장비 고장 등 여러 가지 관리측면에서 기본 데이터로서 중요하다.
건설 장비의 현장 가동 정보를 파악하기 위해 종래에는, 엔진 가동 시간 및 레버 조작 시간 등을 기록하나 엔진 가동 시간 및 레버 조작 시간만으로 실제 작업량을 파악하기가 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래에는 건설 장비에 작업량 계측 시스템을 장착하여 작업량 계측 시스템을 통해 건설 장비의 현장 가동 정보를 파악하는데, 이 경우에는 건설 장비에 다수의 센서를 추가 장착해야 하고 작업량 계측 시스템 장착에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2012-85620호(공개일 2012.08.01.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 카메라를 통해 획득한 영상을 판독하여 작업량을 파악함으로써, 건설 장비의 가동 정보를 정확히 파악하고 모니터링할 수 있도록 하는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템은, 무선 통신 규약에 따라 원격 관리 서버와 통신을 수행하는 무선 통신부; 건설 장비에 설치되어 작업 장치의 움직임 및 그 주변 영상을 획득하고, 획득한 영상을 판독하여 작업량을 산출하는 영상 기록 장치부; 및 작업량 측정 시작 시간이 도래하면, 상기 영상 기록 장치부로 작업량 초기화를 요청하고, 작업량 종료 시간이 도래하면 상기 영상 기록 장치부로 작업량 정보를 요청하여 그에 대한 응답으로 작업량 정보와 영상 데이터를 수신하고, 수신한 작업량 정보와 영상 데이터를 상기 무선 통신부를 통해 상기 원격 관리 서버로 전송하는 제어부;를 포함하며, 상기 영상 기록 장치부는, 전방을 촬영하여 영상 신호를 획득하는 카메라부; 상기 카메라부에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리부; 상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 저장하는 저장부; 상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 분석하여 상기 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단하는 영상 신호 분석부; 및 상기 영상 신호 분석부를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 연산하는 작업량 연산부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법은, 제어부가 작업량 측정 시작 시간이 도래하면, 영상 기록 장치부로 작업량 초기화를 요청하는 단계; 상기 영상 기록 장치부가 상기 초기화 요청에 따라 작업량 정보를 초기화하는 단계; 상기 영상 기록 장치부의 영상 신호 처리부가 카메라부에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하여 저장부에 저장하는 단계; 상기 영상 기록 장치부의 영상 신호 분석부가 상기 처리된 영상 신호를 분석하여 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단하는 단계; 상기 영상 기록 장치부의 작업량 연산부가 상기 영상 신호 분석부에 의해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 산출하는 단계; 상기 제어부가 작업량 측정 종료 시간이 도래하면, 상기 영상 기록 장치부로 작업량 정보를 요청하는 단계; 상기 영상 기록 장치부가 상기 작업량 정보 요청에 따라 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종료 시간까지의 영상 데이터와 작업량 정보를 상기 제어부로 전송하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 영상 기록 장치부로부터 수신한 영상 데이터와 작업량 정보를 원격 관리 서버로 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법에 따르면, 카메라를 통해 획득한 영상을 판독하여 작업량을 파악함으로써, 비교적 저렴한 영상 기록 장치를 이용하여 건설 장비의 가동 정보를 정확히 파악하고 모니터링할 수 있게 된다.
또한, 저렴한 비용으로 건설 장비의 가동 정보를 파악할 수 있게 된다.
또한, 사고 발생시 저장된 영상을 통해 사고의 원인을 확인할 수 있게 됨에 따라, 사고로 인해 발생할 수 있는 분쟁 등을 방지할 수 있게 된다.
또한, 건설 장비에 고장이 발생한 경우, 카메라를 통해 획득한 영상을 원격 관리 센터에 전송할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 영상 기록 장치부의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에서, 무선 통신부(110)는 무선 통신 규약에 따라 원격 관리 서버(200)와 통신을 수행한다.
무선 통신부(110)는 원격 관리 서버(200)로부터 작업량 정보 요청, 작업량 초기화 등의 제어 신호를 수신하고, 영상 기록 장치부(130)를 통해 획득된 영상 데이터, 작업량 정보, 건설 장비 가동 정보 등을 제어부(120)의 제어하에 원격 관리 서버(200)로 전송한다.
제어부(120)는 건설 장비(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 건설 장비(100)의 동작 상태를 모니터링하며, 건설 장비(100)의 고장 및 이상 조건을 감지한다.
제어부(120)는 작업량 측정 시작 시간이 도래하면 영상 기록 장치부(130)로 작업량 초기화를 요청하고, 작업량 측정 종료 시간이 도래하면 영상 기록 장치부(130)로 작업량 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 영상 기록 장치부(130)로부터 작업량 정보와 영상 데이터를 수신한다.
그리고 영상 기록 장치부(130)로부터 수신한 작업량 정보와 영상 데이터를 무선 통신부(110)를 통해 원격 관리 서버(200)로 전송한다.
전술한 제어부(120)는 원격 관리 서버(200)로부터 수신한 작업량 초기화 신호에 의거하여 영상 기록 장치부(130)로 작업량 초기화를 요청할 수도 있고, 원격 관리 서버(200)로부터 수신한 작업량 정보 요청 신호에 의거하여 영상 기록 장치부(130)로 작업량 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 영상 기록 장치부(130)로부터 작업량 정보와 영상 데이터를 수신하여 이를 원격 관리 서버(200)로 전송할 수도 있다.
또한, 제어부(120)는 건설 장비(100)가 가동하는 중에 건설 장비(100)의 고장 및 알람 발생시 또는 이상 조건(예를 들어, 일정 시간 이상 일정 압력 이상 유지) 감지시에는 영상 기록 장치부(130)로 영상 데이터를 요청하여 수신하고, 수신한 영상 데이터와 건설 장비(100)의 고장 및 알람 발생 내용 또는 이상 조건 감지 내용을 무선 통신부(110)를 통해 원격 관리 서버(200)로 전송한다.
한편, 영상 기록 장치부(130)는 건설 장비(100)에 설치되어 작업 장치(예를 들어, 버켓)의 움직임 및 그 주변 영상을 획득하고, 획득한 영상을 판독하여 작업량을 파악한다.
영상 기록 장치부(130)는 제어부(120)로부터 작업량 초기화를 요청받으면, 작업량 정보(작업 회수)를 초기화한 후, 카메라를 통해 획득한 영상 신호를 처리하여 저장하는 한편, 처리된 영상 신호를 분석하여 작업량을 산출한다.
영상 기록 장치부(130)는 제어부(120)로부터 작업량 정보를 요청받으면, 그에 대한 응답으로 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종료 시간까지 저장되어 있는 영상 데이터와 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종류 시간까지 산출된 작업량 정보를 제어부(120)로 전송한다.
또한, 영상 기록 장치부(130)는 제어부(120)로부터 영상 데이터를 요청받으면, 제어부(120)로 영상 데이터를 전송한다.
건설 장비(100)는 토목 공사, 건축 공사 등에 많이 사용되는 굴삭기, 휠로더 등으로 구현될 수 있다.
도 2는 도 1의 영상 기록 장치부의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2에서, 카메라부(131)는 전방을 촬영하여 영상 신호를 획득하고, 획득한 영상 신호를 영상 신호 처리부(132)로 인가한다.
영상 신호 처리부(132)는 카메라부(131)에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하고, 처리한 영상 신호를 저장부(133)와 영상 신호 분석부(134)로 각각 인가한다.
저장부(133)는 영상 신호 처리부(132)에 의해 처리된 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다.
영상 신호 분석부(134)는 영상 신호 처리부(132)에 의해 처리된 영상 신호를 분석하여 작업 장치(예를 들어, 버켓) 내 부하물(예를 들어, 토사)의 유무를 판단한다.
영상 신호 분석부(134)는 영상 신호 처리부(132)에 의해 처리된 영상 신호를 분석하여 작업 장치(예를 들어, 버켓) 내에 부하물(예를 들어, 토사)이 있는 것으로 확인되는 경우에는 그 결과 값으로 1을 출력하고, 작업 장치 내에 부하물이 없는 것으로 확인되는 경우에는 그 결과 값으로 0을 출력할 수 있다.
작업량 연산부(135)는 영상 신호 분석부(134)를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 연산한다.
즉, 작업량 연산부(135)는 영상 신호 분석부(134)를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보가 작업 장치 내 부하물이 있는 상태인 1에서 작업 장치 내 부하물이 없는 상태인 0으로 변경되면, 작업 회수를 1 증가시킨다.
차량 내부 통신부(136)는 차량 내부 통신 규약(예를 들어, CAN(Controller Area Network) 통신)에 따라 제어부(120)와 통신을 수행한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 도 3에 도시하는 바와 같이 제어부(120)는 기설정된 작업량 측정 시작 시간이 도래하면(S10), 영상 기록 장치부(130)로 작업량 초기화를 요청한다(S12).
상기한 단계 S12를 통해 제어부(120)로부터 작업량 초기화를 요청받은 영상 기록 장치부(130)는 작업량(작업 회수)를 초기화한 후(S14), 카메라부(131)에 의해 촬영된 영상 신호를 영상 신호 처리부(132)를 통해 처리하여 저장부(133)에 저장하는 한편(S16, S18), 영상 신호 처리부(132)를 통해 처리된 영상 신호를 영상 신호 분석부(134)를 통해 분석하여 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단한다(S20).
그리고 상기한 단계 S20을 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 영상 기록 장치부(130)는 작업량 연산부(135)를 통해 작업량을 산출한다(S22).
즉, 상기한 단계 S22에서 영상 기록 장치부(130)의 작업량 연산부(135)는 상기한 단계 S20을 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보가 작업 장치 내 부하물이 있는 상태인 1에서 작업 장치 내 부하물이 없는 상태인 0으로 변경되면, 작업 회수를 1 증가시킨다.
이후, 제어부(120)는 기설정된 작업량 측정 종료 시간이 도래하면(S24), 영상 기록 장치부(130)로 작업량 정보를 요청한다(S26).
상기한 단계 S26을 통해 제어부(120)로부터 작업량 정보를 요청받은 영상 기록 장치부(130)는 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종류 시간까지 저장부(133)에 저장되어 있는 영상 데이터와 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종류 시간까지 산출된 작업량 정보를 제어부(120)로 전송한다(S28).
상기한 단계 S28을 통해 작업량 정보 요청에 대한 응답으로 영상 기록 장치부(130)로부터 영상 데이터와 작업량 정보를 수신한 제어부(120)는 영상 기록 장치부(130)로부터 수신한 영상 데이터와 작업량 정보를 원격 관리 서버(200)로 전송한다(S30).
상기한 단계 S12를 통해 영상 기록 장치부(130)로 작업량 초기화를 요청한 후, 도 4에 도시하는 바와 같이 제어부(120)는 건설 장비(100)가 가동되는 중에 건설 장비(100)에 고장 및 알람이 발생하거나, 이상 조건이 감지되면(S40), 영상 기록 장치부(130)로 영상 데이터를 요청한다(S42).
상기한 단계 S42를 통해 제어부(120)로부터 영상 데이터를 요청받은 영상 기록 장치부(130)는 제어부(120)의 요청에 따라 저장부(133)에 저장되어 있는 영상 데이터를 제어부(120)로 전송한다(S44).
상기한 단계 S44를 통해 영상 데이터를 수신한 제어부(120)는 수신한 영상 데이터와 상기한 단계 S40을 통해 감지된 건설 장비(100)의 고장 및 알람 발생 내용 또는 이상 조건 감지 내용을 원격 관리 서버(200)로 전송한다(S46).
본 발명의 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100. 건설 장비, 110. 무선 통신부,
120. 제어부, 130. 영상 기록 장치부,
131. 카메라부, 132. 영상 신호 처리부,
133. 저장부, 134. 영상 신호 분석부,
135. 작업량 연산부, 136. 차량 내부 통신부,
200. 원격 관리 서버

Claims (8)

  1. 무선 통신 규약에 따라 원격 관리 서버와 통신을 수행하는 무선 통신부;
    건설 장비에 설치되어 작업 장치의 움직임 및 그 주변 영상을 획득하고, 획득한 영상을 판독하여 작업량을 산출하는 영상 기록 장치부; 및
    작업량 측정 시작 시간이 도래하면, 상기 영상 기록 장치부로 작업량 초기화를 요청하고, 작업량 종료 시간이 도래하면 상기 영상 기록 장치부로 작업량 정보를 요청하여 그에 대한 응답으로 작업량 정보와 영상 데이터를 수신하고, 수신한 작업량 정보와 영상 데이터를 상기 무선 통신부를 통해 상기 원격 관리 서버로 전송하는 제어부;를 포함하며,
    상기 영상 기록 장치부는,
    전방을 촬영하여 영상 신호를 획득하는 카메라부;
    상기 카메라부에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리부;
    상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 저장하는 저장부;
    상기 영상 신호 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 분석하여 상기 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단하는 영상 신호 분석부; 및
    상기 영상 신호 분석부를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 연산하는 작업량 연산부;를 포함하여 이루어지는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작업량 연산부는,
    상기 영상 신호 분석부를 통해 판단된 부하물 유무 상태 정보가 상기 작업 장치 내 부하물이 있는 상태인 1에서 상기 작업 장치 내 부하물이 없는 상태인 0으로 변경되면, 작업 회수를 1 증가시키는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 기록 장치부는,
    차량 내부 통신 규약에 따라 상기 제어부와 통신을 수행하는 차량 내부 통신부;를 더 포함하여 이루어지는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 기록 장치부는,
    상기 제어부의 작업량 초기화 요청에 따라 작업량 정보를 초기화한 후, 카메라부를 통해 획득한 영상 신호를 처리하여 저장하는 한편, 상기 처리된 영상 신호를 분석하여 작업량을 산출하는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건설 장비의 고장 및 알람 발생시 또는 이상 조건 감지시 상기 영상 기록 장치부로 영상 데이터를 요청하여 수신하고, 수신한 영상 데이터와 상기 건설 장비의 고장 및 알람 발생 내용 또는 이상 조건 감지 내용을 상기 무선 통신부를 통해 상기 원격 관리 서버로 전송하는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 시스템.
  6. 제어부가 작업량 측정 시작 시간이 도래하면, 영상 기록 장치부로 작업량 초기화를 요청하는 단계;
    상기 영상 기록 장치부가 상기 초기화 요청에 따라 작업량 정보를 초기화하는 단계;
    상기 영상 기록 장치부의 영상 신호 처리부가 카메라부에 의해 촬영된 영상 신호를 처리하여 저장부에 저장하는 단계;
    상기 영상 기록 장치부의 영상 신호 분석부가 상기 처리된 영상 신호를 분석하여 작업 장치 내 부하물의 유무를 판단하는 단계;
    상기 영상 기록 장치부의 작업량 연산부가 상기 영상 신호 분석부에 의해 판단된 부하물 유무 상태 정보에 의거하여 작업량을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 작업량 측정 종료 시간이 도래하면, 상기 영상 기록 장치부로 작업량 정보를 요청하는 단계;
    상기 영상 기록 장치부가 상기 작업량 정보 요청에 따라 작업량 측정 시작 시간부터 작업량 측정 종료 시간까지의 영상 데이터와 작업량 정보를 상기 제어부로 전송하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 영상 기록 장치부로부터 수신한 영상 데이터와 작업량 정보를 원격 관리 서버로 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 작업량을 산출하는 단계는,
    상기 영상 신호 분석부에 의해 판단된 부하물 유무 상태 정보가 상기 작업 장치 내 부하물이 있는 상태인 1에서 상기 작업 장치 내 부하물이 없는 상태인 0으로 변경되면, 작업 회수를 1 증가시키는 단계인 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부가 건설 장비의 고장 및 알람 발생시 또는 이상 조건 감지시 상기 영상 기록 장치부로 영상 데이터를 요청하여 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 영상 데이터와 상기 건설 장비의 고장 및 알람 발생 내용 또는 이상 조건 감지 내용을 상기 원격 관리 서버로 전송하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 건설 장비의 가동 정보 모니터링 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220056993A (ko) 2020-10-29 2022-05-09 한국도로공사 건설장비 모니터링 시스템
KR20230166738A (ko) 2022-05-31 2023-12-07 주식회사 스파클링 건설 기계 작동 모니터링 장치 및 이를 이용한 건설 기계 가동률 산출 방법

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