KR20210057855A - 안전 관리 시스템 - Google Patents

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KR20210057855A
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Abstract

본 발명은 안전 관리 시스템에 관한 것으로, 건설 현장에서 작업을 위해 동작하는 중장비, 상기 중장비의 동작범위를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하기 위한 레이더, 및 상기 작업자의 침범 여부에 따라 해당 작업자에게 경보 알림 및 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하여 상기 해당 작업자의 안전교육 수행 여부를 관리하기 위한 관리서버를 포함하는 안전 관리 시스템이 제공된다.

Description

안전 관리 시스템{SAFETY MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 안전 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전사고를 미연에 방지하고 사고 유발 작업자에 대한 안전교육을 관리할 수 있는 안전 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설 현장에서는 중장비를 사용하여 작업을 수행하며 작업자는 중장비의 운전실에서 전방 관측을 통해 작업을 수행하기 때문에 중장비 운전 중 발생하는 인명 사고는 대부분 중장비의 후방에서 발생한다.
이러한 안전사고를 방지하기 위하여 최근에는 중장비 차체 후방에 카메라를 부착하고, 카메라로 촬영된 영상을 운전실 내에 표시해 줌으로써 운전자가 후방의 상황을 확인하도록 하고 있다.
그러나 이와 같이 단순히 후방 감시 카메라만 설치한 경우에는 중장비 자체가 비교적 크기 때문에 운전 중 후방 상황에 대한 확인이 용이하지 않고 차체 주변에 존재하는 사각지대로 인하여 좀 더 효율적인 방안이 요구된다.
이와 관련하여 등록특허 제10-1322201호의 건설용 중장비 접근 감시 시스템은 인체의 접근을 감지하는 PIR(Pyroelectric Infrared Ray)센서와, 물체로부터 반송되는 초음파를 이용하여 물체의 접근 거리를 감지하는 초음파 센서를 구비하는 복수의 센서유닛; 상기 센서유닛으로부터 출력되는 신호를 처리하여 인체 또는 물체의 접근 여부를 판단하고 접근 거리를 산출하여 대응하는 제어를 수행하는 메인 컨트롤 유닛; 상기 메인 컨트롤 유닛의 제어에 의해 인체의 접근시에 차체 외부로 경보음을 출력하는 경보용 스피커; 및 중장비의 운전실에 설치되며 상기 메인 컨트롤 유닛에서 검출된 인체 또는 물체의 접근 상황을 화면 출력하는 디스플레이장치를 포함하는 구조를 이루고 있다.
그러나 이러한 종래의 기술은 작업장의 분진과 기상상황 등 외부 요인에 따라 공사 현장에서 감시의 정확도가 떨어지므로 중장비 주변의 작업자의 존재 유무를 정확히 감지하는 것이 어렵다는 단점이 있다.
다시 말하면 각종 공사용 장비 또는 공구를 휴대하거나 작업용 자재 등을 지참하거나 운반하는 경우가 대부분인 작업자의 활동 특성을 고려할 때, 영상 판독 또는 적외선 또는 초음파 센싱을 통해 작업자를 감지하는 것은 극히 어려운 것이다.
등록특허공보 제10-1322201호(2013.10.21)
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 레이더를 이용하여 외부 환경에 따른 영향을 거의 받지 않고 중장비 주변의 작업자를 감시 및 위험 상황을 알려줄 수 있는 안전 관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안전수칙을 계속적으로 이행하지 않는 작업자에 대한 안전교육 수행 일정을 관리할 수 있는 안전 관리 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 건설 현장에서 작업을 위해 동작하는 중장비; 상기 중장비의 동작범위를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하기 위한 레이더; 및 상기 레이더에서 제공되는 상기 작업자의 침범 여부에 따라 해당 작업자에게 경보 알림 및 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하여 상기 해당 작업자의 안전교육 수행 여부를 관리하기 위한 관리서버를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 관리서버는 상기 중장비의 기종에 대응하는 상기 동작범위를 상기 레이더에 제공하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 레이더는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 레이더는 상기 동작범위에 예정된 웨이브 신호를 송신하고 반사되는 상기 웨이브 신호를 수신받기 위한 웨이브 송수신부; 상기 송수신부에서 출력된 데이터와 인체 특성 데이터를 비교하기 위한 데이터 비교부; 및 상기 데이터 비교부의 출력신호를 상기 관리서버로 송신하기 위한 결과 송신부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 작업자에게 착용되는 단말기를 더 포함하며, 상기 관리서버는 상기 비교부의 출력신호에 응답하여 상기 단말기로 알림신호를 송신하기 위한 알림부; 및 상기 알림신호를 수신받은 작업자의 단말기로부터 해당 작업자 정보를 수신받아 상기 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하고 상기 안전교육 수행 여부를 결정하기 위한 처리부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 관리서버는 상기 불이행 횟수가 예정된 횟수를 초과하는 경우 이를 상기 안전교육을 수행하는 담당자에게 보고하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 안전 관리 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 외부 환경과 산관없이 중장비 주변에 접근하는 작업자에 대한 명확한 감시가 가능함으로써 해당 작업자에 대한 안전사고 및 인명사고를 미연에 예방해 줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 계속적으로 안전수칙을 불이행하는 작업자를 선별하여 해당 작업자에 대한 안전교육 강도를 조절함으로써 작업자에 대한 안전교육 시간을 체계적으로 관리 및 그에 따른 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 안전 관리 시스템을 설명하기 위한 모식도.
도 2 는 도 1 의 레이더의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 3 은 도 1 의 관리서버의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 안전 관리 시스템을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1 을 참조하면, 안전 관리 시스템은 건설 현장에서 작업을 위해 동작하는 중장비(100), 중장비(100)의 동작범위(R)를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하기 위한 레이더(200), 및 레이더(200)에서 제공되는 작업자의 침범 여부에 따라 해당 작업자에게 경보 알림 및 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하여 상기 해당 작업자의 안전교육 수행 여부를 관리하기 위한 관리서버(300)를 포함한다.
우선, 중장비(100)는 건설 현장에서 공사 작업을 위해 동작하는 모든 기계 장비를 의미하며 여기서는 굴착기를 일례로 도시하였다.
참고로, 굴착기는 몸체 하부에 장착된 무한궤도 바퀴를 이용하여 원하는 장소로 이동 가능하고, 몸체에 구성된 붐을 이용하여 몸체의 회전이 가능하며, 전방에 장착된 암을 이용하여 암의 일단에 연결된 버킷을 원하는 위치로 이동하는 것이 가능하다. 이렇게 굴착기는 원하는 장소로 이동하여 버킷을 원하는 위치로 이동함으로써 건설 현장에서 작업을 수행한다. 이후 설명하겠지만, 굴착기의 이동 및 버킷의 이동을 비롯한 굴착기의 동작범위(R)는 관리서버(300)에 저장되며 본 발명의 실시예에 따른 안전 관리 시스템의 소스 정보로 사용된다.
다음으로, 레이더(200)는 중장비(100)의 일측에 탑재되며, 중장비(100)의 동작범위(R)를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하기 위한 구성이다.
여기서, 레이더(200)는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더인 것을 일례로 하였으며, FMCW 레이더는 FMCW 신호를 중장비(100) 주변의 물체에 조사하고 반사되는 무선신호를 수신하는 것이 가능하다.
도 2 는 도 1 의 레이더(200)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 를 참조하면, 레이더(200)는 웨이브 송수신부(210), 데이터 비교부(220), 데이터 저장부(230), 및 결과 송신부(240)를 포함한다.
우선, 웨이브 송수신부(210)는 중장비(100)의 동작범위(R)에 FMCW 신호를 송신하고 물체에 반사되는 FMCW 신호를 수신받기 위한 구성이다. 도면에는 도시되지 않았지만, 웨이브 송수신부(210)는 구동부와 연결되며 구동부에 의하여 순차적으로 회전하여 동작범위(R)에 대한 FMCW 신호의 송신 및 수신이 가능하다.
다음으로, 데이터 비교부(220)는 웨이브 송수신부(210)에서 출력되는 데이터와 인체 특성 데이터를 비교하기 위한 구성이며, 여기서 인체 특성 데이터는 데이터 저장부(230)에 기 저장된 데이터를 의미한다.
데이터 저장부(230)에 기 저장된 인체 특성 데이터는 인간의 형상, 동작 등과 같이 인간의 기본 특성에 대한 데이터를 의미한다. 즉, 사람의 머리, 몸통, 팔다리 같은 인간의 형상과 보행, 작업 등과 같은 인간의 동작 등이 데이터 저장부(230)에 저장된다.
따라서, 데이터 비교부(220)는 웨이브 송수신부(210)에서 출력되는 데이터와 데이터 저장부(230)에 저장된 인체 특성 데이터를 비교하여 중장비(100)의 동작범위(R)를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하는 것이 가능하다.
마지막으로, 결과 송신부(240)는 데이터 비교부(220)에서 비교한 결과에 대응하는 출력신호(S)를 관리서버(300)로 전달하기 위한 구성이다.
다시 도 1 을 참조하면, 마지막으로 관리서버(300)는 레이더(200)에서 제공되는 중장비(100)의 동작범위를 기준으로 작업자의 침범 여부에 따라 해당 작업자에게 경보 알림 및 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하여 해당 작업자의 안전교육 수행 여부를 관리하기 위한 구성이다.
도 3 은 도 1 의 관리서버(300)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 도 3 을 참조하면, 관리서버(300)는 알림부(310)와 처리부(320)를 포함한다.
우선, 알림부(310)는 레이더(200)의 결과 송신부(240)의 출력신호(S)에 응답하여 작업자에게 위험을 알리기 위한 알림신호(A)를 송신하기 위한 구성이다. 여기서, 알림신호(A)는 중장비(100)의 일측에 설치된 사이렌(도시되지 않음)에 전달되어 동작범위(R) 내에 침범한 작업자에게 위험을 인지시켜 주는 것이 가능하며, 작업자에게 착용되어 있는 단말기(D)로 전달하여 직접적으로 작업자에게 위험을 인지시켜 주는 것도 가능하다. 여기서는 알림부(310)에서 송신되는 알림신호(A)가 작업자에게 착용되어 있는 단말기(D)로 전달되는 것을 일례로 하였다.
다음으로, 처리부(320)는 알림부(310)에서 알림신호(A)가 출력되었다는 정보와 알림신호(A)를 수신받은 단말기(D)로부터 해당 작업자 정보(I)를 수신받아 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하고 이에 따라 안전교육 수행 여부를 결정하기 위한 구성이다.
즉, 처리부(320)는 해당 작업자가 계속적으로 중장비(100)의 동작범위(R)에 침범하는 경우 단말기(D)로부터 전달된 작업자 정보(I)를 통해 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하고 안전수칙 불이행 횟수가 예정된 횟수를 초과하는 경우 이에 따라 안전교육을 수행하도록 관리자에게 이를 보고하는 것이 가능하다.
한편, 관리서버(300)는 중장비(100)의 기종에 따라 중장비(100) 각각에 대한 스펙으로 정의된 동작범위(R)를 레이더(200)에 제공한다. 여기서, 스펙으로 정의된 동작범위(R)는 예컨대, 도 1 에 도시된 굴착기의 이동 및 버킷의 이동 등이 될 수 있다.
따라서, 레이더(200)는 이렇게 제공된 동작범위(R)에 대응하는 만큼 웨이브 신호를 송신할 수 있으며 이에 따라 레이더(200)는 FMCW 신호를 송신하는데 있어서 소모되는 전력을 최소화할 수 있으며 송수신 및 구동에 대한 동작 효율을 최적화하는 것이 가능하다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 중장비 200 : 레이더
300 : 관리서버 R : 동작범위

Claims (6)

  1. 건설 현장에서 작업을 위해 동작하는 중장비;
    상기 중장비의 동작범위를 기준으로 작업자의 침범 여부를 검출하기 위한 레이더; 및
    상기 레이더에서 제공되는 상기 작업자의 침범 여부에 따라 해당 작업자에게 경보 알림 및 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하여 상기 해당 작업자의 안전교육 수행 여부를 관리하기 위한 관리서버를 포함하는
    안전 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관리서버는 상기 중장비의 기종에 대응하는 상기 동작범위를 상기 레이더에 제공하는 것을 특징으로 하는 안전 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이더는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)인 것을 특징으로 하는 안전 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이더는
    상기 동작범위에 예정된 웨이브 신호를 송신하고 반사되는 상기 웨이브 신호를 수신받기 위한 웨이브 송수신부;
    상기 송수신부에서 출력된 데이터와 인체 특성 데이터를 비교하기 위한 데이터 비교부; 및
    상기 데이터 비교부의 출력신호를 상기 관리서버로 송신하기 위한 결과 송신부를 포함하는
    안전 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 작업자에게 착용되는 단말기를 더 포함하며,
    상기 관리서버는
    상기 비교부의 출력신호에 응답하여 상기 단말기로 알림신호를 송신하기 위한 알림부; 및
    상기 알림신호를 수신받은 작업자의 단말기로부터 해당 작업자 정보를 수신받아 상기 해당 작업자의 안전수칙 불이행 횟수를 카운팅하고 상기 안전교육 수행 여부를 결정하기 위한 처리부를 포함하는
    안전 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관리서버는 상기 불이행 횟수가 예정된 횟수를 초과하는 경우 이를 상기 안전교육을 수행하는 담당자에게 보고하는 것을 특징으로 하는 안전 관리 시스템.



KR1020190144073A 2019-11-12 2019-11-12 안전 관리 시스템 KR102416468B1 (ko)

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