KR20200117357A - Smart Farm Workload Measurement Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트팜에서 일하는 작업자의 작업량과 작업지시 및 작업자의 활동내역을 모니터링하고, 이를 이용하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technology for monitoring and using the amount of work and work orders and activity details of workers working in a smart farm.
본 발명 이전의 선행기술로 실시간 작업자 위치 및 신체 상태 추적 기반의 안전 관리 시스템이 개시되어 있다. 상기 기술은 작업자가 휴대하는 모바일 단말기, 웨어러블 디바이스와 설비 검지 장치를 통해 작업자의 위치를 건물 배치도상에 표시함과 동시에 상기 작업자의 신체 상태 정보와 상기 위치에서의 설비 정보와 영상 정보를 제공하고, 작업자에 위험경보 및 업무 지시를 음성 및 영상 통화로 수행 가능한 기술이었다. As prior art prior to the present invention, a safety management system based on real-time worker location and physical condition tracking is disclosed. The technology displays the location of the worker on the building layout through a mobile terminal, a wearable device and a facility detection device carried by the worker, and provides information on the physical condition of the worker and facility information and image information at the location, It was a technology that could perform risk warning and work instructions to workers through audio and video calls.
또 다른 선행기술로는 자가 발전 비콘 스캐너와 진동 센서 데이터 기반 머신 러닝을 이용한 공장 작업 안전과 모터관리 시스템에 관한 기술이 개시되어 있다. Another prior art is a technology related to a factory work safety and motor management system using machine learning based on self-powered beacon scanner and vibration sensor data.
자가 발전 비콘 스캐너와 진동 센서 데이터 기반 머신 러닝을 이용한 공장 작업 안전과 모터 관리 시스템을 포함한다. 상세하게는 웨어러블 비콘 태그; 작업장 내의 공정 라인 모터에 설치된 비콘 스캐너와, 상기 공정 라인 모터의 진동 데It includes a factory work safety and motor management system using self-powered beacon scanners and vibration sensor data-driven machine learning. In detail, a wearable beacon tag; A beacon scanner installed on the process line motor in the workshop, and the vibration data of the process line motor.
이터를 수집하는 진동 센서를 포함하는 IoT(Internet of Things) 센서와 게이트웨이와 PLC 컨트롤러와 서버를 이용하는 기술이다.It is a technology that uses Internet of Things (IoT) sensors including vibration sensors that collect data, gateways, PLC controllers, and servers.
또 다른 선행기술로는 건설현장 작업자 안전장구 착용 유무 감시 시스템이 개시되어 있다. 산업현장 작업자가 착용해야 하는 안전 보호 장비들의 체결상태를 감지하여 작업장 내의 안전수칙 준수여부를 확인하여 산업재해를 예방하는 수단으로 활용하기 위한 건설현장 작업자 안전장구 착용 유무 감시 시스템에 있어서, 전송용 비콘 단말로 안전모 비콘 단말, X-밴드(안전대) 비콘 단말, 안전화 비콘 단말을 포함하며, 데이터 수집용 비콘 게이트웨이로 탈부착형 게이트웨이(G/W), 스마트폰으로 형성 가능한 작업자 단말기, 그리고 건설현장 작업자 안전장구 착용 유무 감시 앱, 복장상태 및 위치 모니터링 시스템에 해당하는 관리 서버를 포함한 기술이 개시되어 있다. Another prior art is a system for monitoring the presence or absence of wearing safety equipment for workers at a construction site. Beacons for transmission in the monitoring system for the presence or absence of safety equipment for workers at construction sites to be used as a means to prevent industrial accidents by detecting the fastening conditions of safety protection equipment that should be worn by industrial workers. The terminal includes a helmet beacon terminal, an X-band (safety belt) beacon terminal, a safety boots beacon terminal, and a detachable gateway (G/W) as a beacon gateway for data collection, a worker terminal that can be formed with a smartphone, and worker safety at construction sites A technology including a management server corresponding to an app for monitoring the wearing or not of equipment, a state of clothing and a location monitoring system is disclosed.
본 발명은 스마트팜에 있어서, 작업하는 작업자의 작업량, 이동경로, 작업자의 건강상태 및 자동화된 작업시스템과 작업자의 상호 연동작업을 위한 수단을 제공하고자 하는 것이다. In the present invention, in a smart farm, it is intended to provide a means for interworking work between a worker's workload, a movement path, a worker's health, and an automated work system.
기존의 작업자 모니터링 시스템은 작업자의 이동경로만을 모니터링하고 있을 뿐 작업자에게의 작업지시, 작업자와 무인 이동수단과의 연동작업 등은 제공하지 못하고 있어 작업효율에 문제가 되고 있다. Existing worker monitoring systems only monitor the worker's moving path, but do not provide work instructions to the worker and interlocking work between the worker and the unmanned transportation means, which poses a problem in work efficiency.
본 발명은 이러한 문제를 해결하고자 한다.The present invention seeks to solve this problem.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, The present invention in order to solve the above problems,
스마트기기에 구비된 비콘 스캐너, 스마트팜 내부의 특정 장소마다 설치된 비콘 태그, 상기 스마트기기의 데이터를 와이파이, 로라 및 데이터 통신 중 어느하나를 이용하여 스마트팜 서버로 데이터를 전송하고, 상기 전송된 데이터를 수집하고 스마트팜을 관리하는 스마트팜 서버로 구성된 스마트팜작업량측정장치에 있어서, A beacon scanner provided in a smart device, a beacon tag installed at a specific place inside the smart farm, data of the smart device is transmitted to a smart farm server using any one of WiFi, LoRa, and data communication, and the transmitted data In the smart farm workload measurement device consisting of a smart farm server that collects and manages the smart farm,
상기 스마트기기에는 상기 스마트팜 서버에 작업량과 관련된 측정 데이터를 상기 스마트팜 서버로 전송하며, 상기 작업량과 관련된 측정 데이터로는 상기 스마트기기에 구비된, 가속도센서의 가속도값 및 상기 비콘 스캐너에서 스캔된 비콘의 강도값 및 비콘의 위치정보 값 및 상기 스마트기기의 ID 값을 전송하며, The smart device transmits measurement data related to the workload to the smart farm server to the smart farm server, and the measurement data related to the workload includes an acceleration value of an acceleration sensor provided in the smart device and scanned by the beacon scanner. Transmits the strength value of the beacon, the location information value of the beacon, and the ID value of the smart device,
상기 스마트팜 서버는 상기 스마트기기의 ID를 이용하여 작업자를 확인하고, 확인된 작업자에 일 단위로 작업구역을 설정하여 주며, 상기 설정된 작업구역은 상기 스마트기기에 어플리케이션을 통하여 작업자가 확인할 수 있고, The smart farm server identifies a worker using the ID of the smart device, and sets a work area on a daily basis to the identified worker, and the set work area can be checked by the worker through an application on the smart device,
상기 스마트팜에서 재배를 하기위해 필요한 자재 또는 수확된 수확물을 이동이 필요한 경우 상길 작업자는 상기 어플리케이션을 통하여 농업용 자재를 신청하고, 작업시간을 설정하여 자재가 지정된 작업위치에 이송될 수 있도록 신청할 수 있고, When it is necessary to move the material required for cultivation in the smart farm or the harvested crop, the Sang-Gil worker can apply for agricultural material through the above application, set the working time, and apply so that the material can be transferred to the designated working location. ,
상기 스마트팜에서의 작업이 수확작업인 경우에는 수확물이 수확용 박스에 수확되면, 이송을 요청할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트팜작업량측정장치를 제공한다. When the operation in the smart farm is a harvesting operation, when the harvest is harvested in a box for harvesting, it provides a smart farm workload measuring device, characterized in that it can request transport.
또한, 이송로봇을 상기 스마트팜에서 사용하는 경우 상기 수확용 박스의 하부에 전자저울을 설치하여 수확물을 무게를 자동측정하여, 상기 스마트팜 서버로 무게가 전송되며, 이렇게 수확물의 무게를 모니터링하여 수확용 박스의 교체 시간을 예측하여, 상기 작업자의 요청 없이도 이송로봇이 수확물이 담긴 수확용 박스를 이송하기위하여 작업위치에 자동으로 도착할 수 있는 수단을 제공한다.In addition, when the transfer robot is used in the smart farm, an electronic scale is installed under the harvesting box to automatically measure the weight of the harvest, and the weight is transmitted to the smart farm server, and the weight of the harvest is monitored and harvested. By predicting the replacement time of the box for use, it provides a means for the transfer robot to automatically arrive at the working position in order to transfer the harvesting box containing the harvest without the request of the operator.
또한, 상기 수확물이 소형 컨테이너에 수확되면, 이는 상기 스마트기기의 ID를 통하여 작업자의 작업량이 서버에 전송되어, 작업자의 업무능률이나, 작업자의 임금을 계산하는 자료로 사용될 수 있는 수단을 제공한다.In addition, when the harvest is harvested in a small container, the amount of work of the worker is transmitted to the server through the ID of the smart device, providing a means that can be used as data for calculating the work efficiency of the worker or the wage of the worker.
또한, 상기 스마트기기에 구비된 상기 가속도센서는 6축 가속도 센서를 사용하며, 6축은 X 축, X 축 회전, Y 축, Y 축 회전 및 Z 축, Z 축 회전 이며, 상기 가속도센서의 값이 항상 9.8m/s2의 수치를 나타내는 각도가 지면 방향이며, 이 방향으로의 가속도가 크게 변화하게 되면 상기 사용자가 걸음을 걷는 것으로 판단하며, 상기 지면 방향을 축으로하여 가속도 값이 변하는 경우 사용자가 움직이지 않고, 몸을 회전하며 작업하는 것으로 판단하며, 상기 가속도 값의 변화가 없는 경우 상기 작업자의 위치가 휴식을 취하는 장소가 아닌 경우 작업자의 건강상의 문제가 있는 것으로 판단하는 수단을 제공한다.In addition, the acceleration sensor provided in the smart device uses a 6-axis acceleration sensor, and the 6 axes are X-axis, X-axis rotation, Y-axis, Y-axis rotation, and Z-axis, Z-axis rotation, and the value of the acceleration sensor is The angle representing the value of 9.8m/s2 is always the ground direction, and if the acceleration in this direction changes significantly, it is determined that the user is walking, and if the acceleration value changes based on the ground direction as an axis, the user moves. It is not, and it is determined that the work is performed while rotating the body, and when there is no change in the acceleration value, a means for determining that there is a health problem of the worker is provided when the location of the worker is not a place to rest.
상기와 같은 구성에 의하여 스마트팜 내부에서 작업자의 이동 동선과 작업자의 작업량과 작업자의 작업내용을 할 수 있는 효과가 있으며, 스마프팜 서버로부터 작업지시 등을 스마트기기로 받을 수 있기 때문에 공정관리 등의 효과가 있다. With the above configuration, there is an effect that the movement of the worker, the amount of work of the worker, and the work content of the worker can be performed inside the smart farm. Since work orders, etc. can be received from the smart farm server, process management, etc. It works.
도1은 본 발명의 전체 구성도를 보여주고 있다.
도2는 본 발명의 스마트팜에 구비된 재배배드에 구비된 비콘과 스마트기기와의 연결을 보여주고 있다.1 shows the overall configuration of the present invention.
Figure 2 shows the connection between the beacon and the smart device provided in the cultivation bed provided in the smart farm of the present invention.
도면을 활용하여 본 발명의 작용효과를 설명하면 하기와 같다. When explaining the effect of the present invention using the drawings as follows.
도1은 본 발명의 전체 구성도로, 여러 스마트팜의 데이터를 저장할 수 있는 클라우드서버(300, 또는 서버 또는 스마트팜서버1 is an overall configuration diagram of the present invention, a
와 통신기능과 비콘 스캐너와 가속도 센서가 내장된 스마트기기(200) 및 스마트팜 또는 온실의 구성이다.It is a configuration of a
도2는 스마트기기의 구성도와 스마트팜에 구비되는 재배베드에 구비되는 비콘의 구성을 보여주고 있다.2 shows the configuration of a smart device and a beacon provided on a cultivation bed provided in a smart farm.
상기 스마트기기에는 6축 가속도센서, 비콘 스캐너, 스마트팜 앱이 내장되어 있고, 스파트팜 내부에는 재배베드와 같은 작업시설이 구비되어 있고, 여기에는 일정 간격으로 비콘이 구비되어 있어, 작업자의 작업위치를 확인할 수 있다.The smart device has a built-in 6-axis acceleration sensor, a beacon scanner, and a smart farm app, and a working facility such as a cultivation bed is provided inside the spat farm, and beacons are provided at regular intervals, so the worker's working position You can check.
도3은 농산물의 수확에 사용하는 수확용 박스를 보여주고 있다. 본 발명에 사용하는 수확용 박스는 하부에 로드셀(미도시)과 무선통신모듈(미도시)을 포함하여 상기 스마트팜서버에 수확용박스 ID와 수확물의 무게를 전송하는 기능을 구비하고 있다.Figure 3 shows a box for harvesting used for harvesting agricultural products. The harvesting box used in the present invention includes a load cell (not shown) and a wireless communication module (not shown) in the lower portion, and has a function of transmitting the harvesting box ID and the weight of the harvest to the smart farm server.
상세하게는 작업자가 휴대하는 핸드폰과 같은 스마트기기에 구비된 비콘 스캐너, 스마트팜 내부의 특정 장소마다 설치된 비콘 태그, 상기 스마트기기의 데이터를 와이파이, 로라 및 데이터 통신을 통하여 수집하는 스마트팜 서버로 구성된 스마트팜작업량측정장치에 있어서, Specifically, it is composed of a beacon scanner provided on a smart device such as a mobile phone carried by a worker, a beacon tag installed at a specific place inside the smart farm, and a smart farm server that collects data of the smart device through Wi-Fi, LoRa, and data communication. In the smart farm workload measuring device,
상기 스마트기기에는 상기 스마트팜 서버에 작업량과 관련된 측정 데이터를 상기 스마트팜 서버로 이송하며, 상기 작업량과 관련된 측정 데이터로는 상기 스마트기기에 구비된, 가속도센서의 가속도값 및 상기 비콘 스캐너에서 스캔된 비콘의 강도값 및 비콘의 위치정보 값 및 상기 스마트기기의 ID 값을 전송한다.The smart device transfers the measurement data related to the workload to the smart farm server to the smart farm server, and the measurement data related to the workload includes an acceleration value of an acceleration sensor provided in the smart device and scanned by the beacon scanner. The intensity value of the beacon, the location information value of the beacon, and the ID value of the smart device are transmitted.
상기 스마트팜 서버는 상기 스마트기기의 ID를 이용하여 작업자를 확인하고, 확인된 작업자에 일 단위로 작업구역을 설정하여 주며, 상기 설정된 작업구역은 상기 스마트기기에 어플리케이션을 통하여 작업자가 확인할 수 있으며,The smart farm server identifies a worker using the ID of the smart device, sets a work area on a daily basis to the identified worker, and the set work area can be checked by the worker through an application on the smart device,
스마트팜에서 재배를 하기위해 필요한 자재 또는 수확된 수확물을 이동이 필요한 경우 상길 작업자는 상기 어플리케이션을 통하여 농업용 자재를 신청하고, 작업시간을 설정하여 자재가 지정된 작업위치에 이송될 수 있도록 신청하며,When it is necessary to move the material required for cultivation in the smart farm or the harvested crop, the Sang-Gil worker applies for agricultural material through the above application, sets the working time, and applies for the material to be transferred to the designated working location,
수확의 경우에는 수확물이 소형 컨테이너에 수확되면, 이송을 요청하여 작업효율을 높일 수 있다.In the case of harvesting, when the harvest is harvested in a small container, it is possible to increase work efficiency by requesting transfer.
특히, 이송로봇을 사용하는 경우 상기 소형 컨테이너의 하부에 전자저울을 설치하여 수확물을 무게를 자동측정하여 상기 스마트팜 서버로 운송가능하며, 수확물의 무게를 모니터링하여 소형 컨테이너를 이송할 시간을 예측하여, 상기 작업자의 요청 없이도In particular, in the case of using a transfer robot, an electronic scale is installed under the small container to automatically measure the weight of the harvest and transport it to the smart farm server. By monitoring the weight of the harvest, the time to transport the small container is predicted. , Without the request of the operator
이송로봇이 수확물이 담긴 소형 컨테이너를 이송하기위하여 작업위치에 자동으로 도착할 수 있다.The transfer robot can automatically arrive at the working location to transfer the small container containing the harvest.
상기 수확물이 소형 컨테이너에 수확되면, 이는 상기 스마트기기의 ID를 통하여 작업자의 작업량의로 서버에 전송되어, 작업자의 업무능률이나, 작업자의 임금을 계산하는 자료로 사용될 수 있다.When the harvest is harvested in a small container, it is transmitted to the server in terms of the worker's workload through the ID of the smart device, and can be used as data for calculating the worker's work efficiency or the worker's wage.
상기 스마트기기에 구비된 상기 가속도센서는 6축 가속도 센서를 사용하며, 6축은 X 축, X 축 회전, Y 축, Y 축 회전 및 Z 축, Z 축 회전 이며, 상기 가속도센서의 값이 항상 9.8m/s2의 수치를 나타내는 각도가 지면 방향이며,The acceleration sensor provided in the smart device uses a 6-axis acceleration sensor, and the 6 axes are X-axis, X-axis rotation, Y-axis, Y-axis rotation, and Z-axis, Z-axis rotation, and the value of the acceleration sensor is always 9.8 The angle representing the value of m/s2 is the ground direction,
이 방향으로의 가속도가 크게 변화하게 되면 상기 사용자가 걸음을 걷는 것으로 판단하며, 상기 지면 방향을 축으로하여 가속도 값이 변하는 경우 사용자가 움직이지 않고, 몸을 회전하며 작업하는 것으로 판단하며,When the acceleration in this direction changes greatly, it is determined that the user is walking, and when the acceleration value changes based on the ground direction as an axis, it is determined that the user does not move and rotates the body and works,
상기 가속도 값의 변화가 없는 경우 상기 작업자의 위치가 휴식을 취하는 장소가 아닌 경우 작업자의 건강상의 문제가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.When there is no change in the acceleration value, it is determined that there is a health problem of the worker when the location of the worker is not a place to rest.
100 : 스마트팜
110 : 재배베드
120 : 비콘
200 : 스마트기기
210 : 가속도 센서
220 : 비콘 스캐너
230 : 스마트 앱
300 : 클라우드서버
400 : 수확박스100: Smart Farm
110: cultivation bed
120: beacon
200: smart device
210: acceleration sensor
220: beacon scanner
230: Smart app
300: Cloud server
400: harvest box
Claims (3)
상기 스마트기기에는 상기 스마트팜 서버에 작업량과 관련된 측정 데이터를 상기 스마트팜 서버로 전송하며, 상기 작업량과 관련된 측정 데이터로는 상기 스마트기기에 구비된, 가속도센서의 가속도값 및 상기 비콘 스캐너에서 스캔된 비콘의 강도값 및 비콘의 위치정보 값 및 상기 스마트기기의 ID 값을 전송하며,
상기 스마트팜 서버는 상기 스마트기기의 ID를 이용하여 작업자를 확인하고, 확인된 작업자에 일 단위로 작업구역을 설정하여 주며, 상기 설정된 작업구역은 상기 스마트기기에 어플리케이션을 통하여 작업자가 확인할 수 있고,
상기 스마트팜에서 재배를 하기위해 필요한 자재 또는 수확된 수확물을 이동이 필요한 경우 상길 작업자는 상기 어플리케이션을 통하여 농업용 자재를 신청하고, 작업시간을 설정하여 자재가 지정된 작업위치에 이송될 수 있도록 신청할 수 있고,
상기 스마트팜에서의 작업이 수확작업인 경우에는 수확물이 수확용 박스에 수확되면, 이송을 요청할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트팜작업량측정장치.A beacon scanner provided in a smart device, a beacon tag installed at a specific place inside the smart farm, data of the smart device is transmitted to a smart farm server using any one of WiFi, LoRa, and data communication, and the transmitted data In the smart farm workload measurement device consisting of a smart farm server that collects and manages the smart farm,
The smart device transmits measurement data related to the workload to the smart farm server to the smart farm server, and the measurement data related to the workload includes an acceleration value of an acceleration sensor provided in the smart device and scanned by the beacon scanner. Transmits the strength value of the beacon, the location information value of the beacon, and the ID value of the smart device,
The smart farm server identifies a worker using the ID of the smart device, and sets a work area on a daily basis to the identified worker, and the set work area can be checked by the worker through an application on the smart device,
When it is necessary to move the material required for cultivation in the smart farm or the harvested crop, the Sang-Gil worker can apply for agricultural material through the above application, set the working time, and apply so that the material can be transferred to the designated working location. ,
When the operation in the smart farm is a harvesting operation, when the harvest is harvested in a box for harvesting, a smart farm workload measuring device, characterized in that it can request transport.
이송로봇을 상기 스마트팜에서 사용하는 경우 상기 수확용 박스의 하부에 전자저울을 설치하여 수확물을 무게를 자동측정하여, 상기 스마트팜 서버로 무게가 전송되며, 이렇게 수확물의 무게를 모니터링하여 수확용 박스의 교체 시간을 예측하여, 상기 작업자의 요청 없이도 이송로봇이 수확물이 담긴 수확용 박스를 이송하기위하여 작업위치에 자동으로 도착할 수 있는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트팜작업량측정장치.The method of claim 1,
When the transfer robot is used in the smart farm, an electronic scale is installed at the bottom of the harvesting box to automatically measure the weight of the harvest, and the weight is transmitted to the smart farm server. A smart farm workload measuring device, characterized in that it provides a means for the transfer robot to automatically arrive at the working position in order to transfer the harvesting box containing the harvested product without the operator's request by predicting the replacement time of.
상기 수확물이 소형 컨테이너에 수확되면, 이는 상기 스마트기기의 ID를 통하여 작업자의 작업량이 서버에 전송되어, 작업자의 업무능률이나, 작업자의 임금을 계산하는 자료로 사용될 수 있는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트팜작업량측정장치.
The method of claim 2,
When the harvest is harvested in a small container, it is characterized in that the amount of work of the worker is transmitted to the server through the ID of the smart device, providing a means that can be used as data for calculating the work efficiency of the worker or the wage of the worker. Smart farm workload measuring device.
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