KR20210058225A - 해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비 - Google Patents

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KR20210058225A
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Abstract

해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 안전설비는, 소정 거리만큼 서로 이격되어 배치되고 상방으로 연장된 한 쌍의 수직부재, 상기 한 쌍의 수직부재 사이를 연결하는 둘 이상의 수평부재 및 상기 둘 이상의 수평부재의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지하는 둘 이상의 센서를 포함하는 사다리; 상기 사다리를 오르내리는 상기 사용자가 착용한 안전장구와 연결되고, 제어부의 신호에 의해 안전장구와 결착되는 동작을 수행함으로써 상기 사용자의 이동을 제한하는 추락방지부; 및 상기 센서로부터 상기 사용자의 터치여부에 대한 정보를 받아, 상기 추락방지부가 개폐되도록 하는 제어부;을 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 안전설비를 제공할 수 있다.

Description

해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비{Inspecting Facility For The Offshore Wind Turbine}
본 발명은 해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 안전설비에 관한 것이다.
일반적으로, 산업시설이나 건설현장에서는 높은 곳에 시설물이 산재되어 있어 시설물의 보수 또는 점검을 위해 작업자는 주기적으로 엘리베이터나 승강장치를 이용하여 높은 곳으로 이동하여 작업을 행하게 된다.
그러나, 엘리베이터나 승강장치가 설치되어 있지 않은 해상풍력발전기, 송전타워, 굴뚝, 선박 등과 같은 곳에서는 사다리를 이용하여 보수작업을 행하게 된다.
이러한 사다리 중에는 1미터 내지 2미터 높이의 낮은 사다리도 있지만 공장의 굴뚝 점검용 사다리와 같이 수십 미터가 넘는 사다리도 있다. 수십 미터에 이르는 사다리는 작업자가 올라가기에 높이가 매우 높을 뿐 아니라, 올라가고 내려오는 과정에서 실족에 의한 추락으로 사망에 이를 수도 있으므로 안전장치가 반드시 필요하다.
특히, 선박에는 공간절약을 위해 사다리가 많이 설치되는데 육지가 아닌 해상에서 작업자가 사다리를 타고 오를 때에는 돌풍과 같은 기상의 변화로 인해 예기치 못한 사고가 발생할 수 있는 위험이 더욱 커지게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 안전벨트를 착용한 작업자가 사다리에 안전벨트를 결합시켜 사다리를 타고 오를 수 있는 장치가 구비되었다.
하지만, 이러한 안전장치(2)는 작업자가 사다리(1)를 오르면서 반복적으로 안전벨트의 고정고리(3)를 발판(4)에 결합, 해제해야하는 번거로움으로 인해 신속한 작업을 할 수 없는 것은 물론 그 과정에서 작업자의 실수로 인해 작업자가 추락하는 사고가 발생할 수 있는 문제가 있었다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2012-0135590호 (2012년 12월 17일 공개)
본 발명의 목적은, 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 안전설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비는, 소정 거리만큼 서로 이격되어 배치되고 상방으로 연장된 한 쌍의 수직부재, 상기 한 쌍의 수직부재 사이를 연결하는 둘 이상의 수평부재 및 상기 둘 이상의 수평부재의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지하는 둘 이상의 센서를 포함하는 사다리; 상기 사다리를 오르내리는 상기 사용자가 착용한 안전장구와 연결되고, 제어부의 신호에 의해 안전장구와 결착되는 동작을 수행함으로써 상기 사용자의 이동을 제한하는 추락방지부; 및 상기 센서로부터 상기 사용자의 터치여부에 대한 정보를 받아, 상기 추락방지부가 개폐되도록 하는 제어부;을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서는, 둘 이상의 수평부재(130)의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지할 수 있다.
이 경우, 상기 센서는, 상기 사용자가 가하는 압력에 기초하여 상기 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서;를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 복수개의 센서는 병렬 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추락방지부는, 규칙적으로 배열된 제 1요철부를 구비한 제 1조절부재; 및 상기 제 1요철부에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부를 구비한 제2조절부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 제 1조절부재 및 제 2조절부재는, 수직부재와 일정거리 이격되어 설치되고, 상기 수직부재와 대응되는 높이까지 연장되어 사용자의 이동을 가이드할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제 1조절부재 또는 제 2 조절부재를 이루는 프레임의 하단에는 제 1조절부재가 이동할 수 있도록 구동장치가 설치될 수 있다.
이 경우, 구동장치는, 구동모터, 피니언기어 및 랙기어를 포함하고, 구동모터에 의해 피니언 기어가 회전하게 되면, 상기 피니언기어의 회전방향에 따라 랙기어가 선택적으로 치합되면서 상기 랙기어에 고정된 제 1조절부재가 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 추락방지부는, 상기 수직부재와 대응되는 높이까지 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서가 3개 이상의 신호를 출력하는 경우에만 상기 추락방지부를 오픈할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비에 따르면, 특정 구조의 사다리, 추락방지부 및 제어부를 구비함으로써, 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 안전설비를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 안전설비를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전설비를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비의 추락방지부가 오픈된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전설비의 추락방지부가 오픈된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비의 추락방지부가 폐쇄된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전설비의 추락방지부가 폐쇄된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비를 이용하는 사용자의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비의 센서의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비의 제어알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전설비를 나타내는 정면 모식도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전설비를 나타내는 정면 모식도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명에 따른 안전설비를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 안전설비(100)는, 한 쌍의 수직부재(110), 수평부재(130), 센서(150)를 포함하는 구성일 수 있다.
한 쌍의 수직부재(110)는 일정간격을 두고 나란하게 [0028] 배치되며 일방향으로 연장된다.
이때 수직부재(110)는 내구성, 내 충격성이 좋으면서도 가벼운 재질인 스테인레스 재질일 수 있다.
또한, 수직부재(110)를 자성을 띠는 재질로 형성하여 사다리(100)를 이용하는 사용자가 사다리(100)를 수시로 오르내리지 않고 볼트, 너트 등의 부품이나 드라이버와 같은 연장 등을 붙여놓고 사용할 수 있도록 할 수 있다.
이러한 사다리(100)를 이루는 수직부재(110)의 상단과 하단에는 사다리(100)를 일정한 장소에 고정시키는 미끄럼방지수단(101)을 결합시켜 사다리(100)를 비스듬하게 고정시키는 것이 가능하고, 더욱 견고한 고정력을 제공할 수 있다.
한편, 한 쌍의 수직부재(110)는 복수개의 수평부재(130)에 의해 연결될 수 있다.
수평부재(130)는 상기 수직부재(110) 사이에 일정간격을 두고 배치될 수 있다. 이때, 수평부재(130)는 사용자의 하중(체중)을 충분히 지지할 수 있게끔 스테인레스 재질로 형성되고, 수직부재(110)와 일체로 몰딩 성형되어 구조적으로 안정될 수 있다.
또는, 수평부재(130)의 양 끝 단이 수직부재(110)에 끼워지도록 홈이 마련되어 착탈방식으로 결합될 수도 있다.
이러한, 수평부재(130)는 손에 잡기 편하고 파지력(holding power)이 극대화될 수 있도록 다수개의 연속되는 곡선 파형(wave line)의 오목한 파지 홈(130a)이 일 측에 구비될 수 있다. 따라서 5개의 손가락을 각각의 손가락 사이가 약간 벌어진 상태에서 파지 홈(130a)을 잡게 하여 손가락에 걸리는 하중을 분산시켜 사용자의 힘을 덜어 줄 수 있다.
또한, 파지 홈(130a)을 포함한 수평부재(130)의 전체 외 표면에는 미끄럼방지돌기(130b)가 부가적으로 형성되어 사용자의 신발 밑창과의 접촉면적을 극대화시켜 미끄럼을 방지할 수 있다.
한편, 센서(150)는 둘 이상의 수평부재(130)의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지할 수 있다.
이때, 센서(150)는 사용자가 가하는 압력에 기초하여 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서 일 수 있다.
압전센서(150)는 압전효과를 가진 소자를 이용한 센서로써, 사용자의 가압에 의해 출력된 신호를 제어부(200)로 공급할 수 있다. 따라서, 제어부(200)는 상기 센서(150)로부터 센싱신호를 입력 받아, 상기 센서(150)의 출력 신호에 기초하여 사용자의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 센서의 센싱신호는 사용자의 터치여부에 따라 달라질 수 있다.
제어부(200)의 자세한 동작방법은 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
이상의 설명에서의 센서는 압전센서일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 사용자의 터치여부를 센싱 할 수 있는 다양한 종류의 센서가 본 발명의 실시예에 따른 안전설비에 적용될 수 있다.
도 3 내지 도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 추락방지부(300)의 작동방법을 나타낸 정면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 추락방지부(300)은 오르내리는 사용자가 착용한 안전장구(500)와 연결되어, 제어부의 신호에 의해 안전장구와 결착되는 동작을 수행함으로써 사용자의 이동을 제한할 수 있다.
추락방지부(300)은 규칙적으로 배열된 제 1요철부(311)를 구비한 제 1조절부재(310)와 상기 제 1요철부(311)에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부(331)를 구비한 제 2조절부재(330)를 포함한다.
제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 수직부재(110)와 일정거리 이격되어 설치되고, 상기 수직부재(110)와 대응되는 높이까지 연장되어 사용자의 이동을 가이드 할 수 있다. (도 7참조)
제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 수직부재(110)와 마찬가지로 내구성, 내 충격성이 좋으면서도 가벼운 재질인 스테인레스 재질일 수 있다.
한편, 제 1조절부재(310)를 이루는 프레임의 하단에는 제 1조절부재(310)가 이동할 수 있도록 구동장치(350)가 구비될 수 있다.
이때, 구동장치(350)는 구동모터(353), 피니언기어(353a), 랙기어(353b)를 포함한다.
구동모터(353)에 의해 피니언 기어(353a)가 회전하게 되면, 상기 피니언기어(353a)의 회전방향에 따라 랙기어(353b)가 선택적으로 치합되면서 상기 랙기어(353b)에 고정된 제 1조절부재(310)가 이동할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 추락방지부(300)이 오픈된 상태의 일 예를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1조절부재(310)는 구동장치(350)상에 고정 설치되고, 제 2조절부재(330)는 제 1조절부재(310)와 마주보는 면상에 고정 설치될 수 있다.
이때, 제어부(200)는 추락방지부(300)을 오픈하여 사용자가 사다리(100)를 승강할 수 있도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 오픈되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.
한편, 구동장치(350)가 설치되는 조절부재(300)는 그 위치가 상호 바뀌어도 무방하다. 즉, 제 2조절부재(330)가 구동장치(350)상에 고정 설치되고, 제 1조절부재(310)는 제 2조절부재(330)와 마주보는 면 상에 고정 설치될 수 있다.
따라서, 제어부(200)는 제 2조절부재(330)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 반 시계 방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 오픈되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 추락방지부가 오픈된 상태의 다른 예를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 각각 구동장치(350) 상에 설치되어 추락방지부(300)의 이동을 신속하게 조절할 수 있다.
제어부(200)는 추락방지부(300)을 오픈하여 사용자가 사다리(100)를 승강할 수 있도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 제 1구동모터(353)는 시계방향으로 회전시키고, 제 2조절부재(330)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 제 2구동모터(354)는 반 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 제 1랙기어(353b)는 제 1구동모터(353)의 회전방향에 따라 제 1구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부가 오픈되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.
이때, 제 2랙기어(354b)는 제 2구동모터(354)의 회전방향에 따라 제 2구동모터(354)에 구비된 피니언 기어(354a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 오픈되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.
따라서, 추락방지부(300)은 보다 신속하게 오픈될 수 있다.
도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 추락방지부가 폐쇄 된 상태의 일 예를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 안전설비의 제 1조절부재(310), 구동장치(350), 제 2조절부재(330)는 설명한 실시예의 제 1조절부재(310), 구동장치(350), 제 2조절부재(330)와 유사하므로, 자세한 설명은 생략하며 동일한 명칭 및 도면부호를 사용하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 추락방지부(300)을 폐쇄하여 사용자가 사다리를 승강할 수 없도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 반 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 폐쇄되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.
한편, 도 3에서 설명한 바와 마찬가지로, 구동장치(350)가 설치되는 조절부재(300)는 그 위치가 상호 바뀌어도 무방하다. 즉, 제어부(200)는 제 2조절부재(330)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 폐쇄되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.
도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 추락방지부가 폐쇄 된 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 각각 구동장치(350) 상에 설치되어 안전 기둥(300)의 이동을 신속하게 조절할 수 있다.
제어부(200)는 추락방지부(300)을 폐쇄하여 사용자가 사다리를 승강할 수 없도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 제 1구동모터(353)는 반 시계방향으로 회전시키고, 제 2조절부재(330) 의 이동을 위한 구동력을 제공하는 제 2구동모터(354)는 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.
이후, 제 1랙기어(353b)는 제 1구동모터(353)의 회전방향에 따라 제 1구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 추락방지부가 폐쇄되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.
이때, 제 2랙기어(354b)는 제 2구동모터(354)의 회전방향에 따라 제 2구동모터(354)에 구비된 피니언 기어(354a)와 치합되면서 추락방지부(300)이 폐쇄되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.
따라서, 추락방지부(300)은 보다 신속하게 폐쇄 될 수 있다.
이와 같은 추락방지부(300)의 랙 앤 피니언(rack & pinion)이동 구조는 일례일 뿐이며 이에 한정되지 않고 유압실린더, 피스톤, 전자석 등을 이용한 다양한 이동구조가 본 발명의 실시예에 따른 추락방지부(300)의 이동구조에 적용 가능하다.
한편, 추락방지부(300)을 구성하는 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어 도 3내지 도6에 도시된 바와 같이, 1조절부재(310)는 반원형상을 갖는 다수개의 제 1요철부(311)를 구비하고, 제 2조절부재(330)는 제 1요철부(311)와 대응하여 서로 맞물리는 반원형상의 제 2요철부(331)를 구비하여 제 1조절부재(310)와 제 2조절부재(330)가 서로 치합 되도록 할 수 있다.
따라서 후술하는 로프(500b)가 추락방지부(300)을 따라 상하로 이동될 때, 제 1요철부(311) 또는 제 2요철부(331)에 로프(500b)가 걸려 사용자의 움직임이 제한되지 않도록 할 수 있다.
이러한, 제 1요철부(311) 및 제 2요철부(331)의 형상은 이에 한정되지 않고, 사용자의 사다리(100) 승강이 원활히 이루어질 수 있는 형상이라면 무엇이든 가능하다.
도 7에는 본 발명의 실시예인 안전설비를 이용하는 사용자의 일 예를 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있다.
일반적으로 빌딩이나 교량과 같은 고층구조물을 건설하는 건축공사장이나, 대형선박을 건조하는 조선소의 보수 작업과 같은 공사현장에서는 지상으로부터 다소 높은 위치에 설치된 각종 구조물에 사용자가 매달린 상태에서 작업을 실시하게 되는데, 이러한 고소(高所)에서의 작업 시 추락사고의 위험으로부터 사용자를 보호하기 위하여 사용자의 안전장구(500) 착용이 의무화되어 있다.
안전장구(500)는 일반적으로 사용자가 어깨와 허리, 허벅지 등에 메어 착용하도록 이루어지는 벨트(500a)와 상기 벨트(500a)에 결합되어 구조물의 지지대에 고정되는 로프(500b)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 사다리를 이용해 고소작업을 하는 사용자들의 추락사고를 예방하기 위해서는 사다리 이용 시 사용자의 두 손과 두 발 중, 두 손과 한 발 또는 한 손과 두 발이 사다리에 접촉되어 있어야 한다. 이를 3점 터치라고 하는
데, 사용자가 한 손, 한발씩 이동하고 손과 발을 동시에 이동하지 못하게 함으로써 사용자의 추락위험을 최소화하는 사다리 이용법 이라 할 수 있다.
따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비는 안전장구(500)의 로프(500b)를 추락방지부(300)에 연결하여, 사용자의 3점 터치가 이루어 지지 않았을 때에는 추락방지부(300)을 폐쇄함으로써 로프(500b)를 붙잡아 사용자의 안전한 이동을 유도할 수 있다.
사용자는 사다리(100) 승강 시, 수평부재(130)를 가압하며 이동하게 된다. 이때, 수평부재(130)의 일면에 형성된 센서(150)는 사용자의 터치여부에 따라 신호를 출력하게 된다.
센서(150)를 통해 출력된 신호는 제어부(200)로 전달되고, 제어부(200)는 센싱 신호에 해당되는 제어신호를 출력할 수 있다.
상기 제어신호는 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)에 입력되고, 이에 따라 구동모터(353)는 제어신호에 해당되는 구동력을 제 1조절부재(310)에 공급할 수 있다.
제어부(200)는 센서(150) 중 적어도 세 개 이상의 센서(150)가 사용자의 [0088] 가압에 의해 발생된 신호를 전달하는 경우에만 추락방지부(300)을 오픈하도록 구동모터(353)에 제어신호를 전달할 수 있다. 이때, 구동모터(353)는 도 3에서 설명한 바와 같이, 시계방향으로 회전하며 추락방지부(300)을 오픈하여 사용자가 사다리를 승강 할 수 있도록 한다.
반면에, 센서(150) 중 적어도 세 개 이상의 센서(150)가 사용자의 터치를 받지 못하면, 제어부(200)는 추락방지부(300)을 폐쇄하도록 구동모터(353)에 제어신호를 전달할 수 있다.
이때, 구동모터(353)는 도 5에서 설명한 바와 같이, 반 시계방향으로 회전하며 추락방지부(300)을 폐쇄하여 사용자가 착용한 로프(500b)가 이동하지 못하도록 막을 수 있다.
따라서 사용자는 추락방지부(300)의 개폐에 의해 사다리(100) 승강을 제어 받게 된다.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비를 구성하는 센서(150)의 구성을 나타내는 구성도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 사다리(100)에 형성되고 본 발명의 일 실시예에 따른 압전센서(150)는 압전센서(150)에 인가된 압력을 아날로그 전기신호로 변환할 수 있다. 데이터처리수단(153)은 압전센서로부터 출력된 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(200)로 전달할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 데이터처리수단(153)은 검출기(153a) A/D변환기(153b), 판단기(153c), 증폭기(153d)를 포함할 수 있다.
검출기(153a)는 압전센서(150)에서 출력된 아날로그 전기신호의 전압변화를 검출할 수 있다. 이후, A/D변환기(153b)는 상기 검출기(153a)를 통해 검출된 전압변화를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
이때, 변환된 디지털 신호는 사전에 설정된 압전센서(150)의 동특성 전압 평균값 및 최대값과 비교되어 외압 유/무가 판단기(153c)를 통해 결정되고, 이러한 판단기(153c)는 마이크로프로세서일 수 있다.
판단기(153c)로부터 출력된 디지털 신호는 증폭기(153d)를 통해 처리 가능한 신호로 증폭되어 제어부(200)로 전달될 수 있다.
도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 등가회로가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(150)는 병렬연결 될 수 있다.
이때, 각각의 센서(150)는 사용자의 가압에 의해 발생된 전류(I)를 제어부(200)로 전달하는 것으로써 센싱신호를 보낼 수 있고, 제어부(200)는 각각의 센서(150)가 전달하는 전류(I)의 크기에 따라 센싱신호를 판단하여, 상기 센싱 신호에 해당되는 제어신호를 출력할 수 있다.
즉, 하나의 센서(150)가 사용자로부터 가압되는 경우 가압된 센서(150)가 출력하는 전류(I)가 제어부(200)로 전달될 수 있다. 사용자가 사다리(100)에 3개 이상의 지점에서 닿아야 안전하므로 사다리(100)에 설치된 n 개의 센서들 중 적어도 3개가 전류(I)를 출력할 때 사용자가 안전할 수 있다. 따라서 제어부(200)의 기준 값은 미리 3I(=I+I+I)로 설정될 수 있다.
따라서, 제어부(200)는, 센서(150)로부터 제어부(200)로 전달된 전류 값을 기준 값(3I)과 비교하여 상기 기준값(3I)보다 큰 경우에는, 사용자의 3점 터치가 이루어진 것으로 판단하여 추락방지부(300)을 오픈하는 제 1결과신호를 구동모터(353)에 전달할 수 있다.
이때, 구동모터(353)는 도 3에서 설명한 바와 같이, 시계방향으로 회전하여 랙기어(353b)를 이동시킬 수 있다.
이에 따라 추락방지부(300)이 오픈되어 사용자가 사다리를 승강 할 수 있도록 한다
반면에, 제어부(200)는, 센서(150)로부터 제어부(200)로 전달된 전류 값을 기준 값(3I)과 비교하여 상기 기준값(3I)보다 작은 경우에는, 사용자의 3점 터치가 이루어지지 않은 것으로 판단하여 추락방지부(300)을 폐쇄하는 제 2결과신호를 구동모터(353)에 전달할 수 있다.
이때, 구동모터(353)는 도 5에서 설명한 바와 같이, 반 시계방향으로 회전하며 이에 따라 추락방지부(300)이 폐쇄되어 사용자가 착용한 로프(500b)가 이동하지 못하도록 막을 수 있다.
따라서 사용자는 추락방지부(300)의 개폐에 의해 사다리(100) 승강을 제어 받게 된다.
도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전설비의 제어알고리즘을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 사다리(100)의 수평부재(130)에 형성된 센서(150)에 사용자의 손 또는 발의 터치가 이루어지면 센서(150)가 디지털신호를 출력한다.
이때, 출력된 디지털신호를 센서가 온(on) 된 것으로 본다. 3개 이상의 센서가 온(on)되면 제어부(200)는 추락방지부(300)이 오픈되도록 제어신호를 전달하여 사용자가 착용한 로프(500b)의 이동이 가능하도록 한다.
이 후, 3개 이상의 센서가 연속적으로 온(on) 되지 않으면, 제어부(200)는 추락방지부(300)이 폐쇄되도록 제어신호를 전달하여 사용자가 착용한 로프(500b)의 이동이 불가하도록 한다. 따라서, 추락방지부(300)이 사용자의 안전 그네(500)를 붙들어 사용자가 추락하지 않도록 할 수 있다.
도 11 및 도 12에는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안전설비를 나타낸 정면 모식도가 도시되어 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 안전설비는 사용자의 두 손과 두 발 중 적어도 2점 이상이 사다리로부터 이탈되는 경우에 사용자의 이동을 제한하여 사용자의 추락위험을 최소화 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 해상풍력발전기의 점검을 위한 안전설비에 따르면, 특정 구조의 사다리, 추락방지부 및 제어부를 구비함으로써, 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 안전설비를 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100: 사다리
101: 미끄럼방지수단
110: 수직부재
130: 수평부재
150: 센서
200: 제어부
300: 추락방지부
310: 제 1조절부재
311: 제 1요철부
330: 제 2조절부재
331: 제 2요철부
350: 구동장치
353: 제 1구동모터
353a: 제 1피니언기어
3530b: 제 1랙기어
354: 제 2구동모터
354a: 제 2피니언기어
354b: 제 2랙기어
500: 안전장구

Claims (10)

  1. 해상풍력발전기의 점검을 위해, 해상풍력발전기와 인접하여 상방으로 연장되어 설치되는 안전설비로서,
    소정 거리만큼 서로 이격되어 배치되고 상방으로 연장된 한 쌍의 수직부재, 상기 한 쌍의 수직부재 사이를 연결하는 둘 이상의 수평부재 및 상기 둘 이상의 수평부재의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지하는 둘 이상의 센서를 포함하는 사다리;
    상기 사다리를 오르내리는 사용자가 착용한 안전장구와 연결되고, 제어부의 신호에 의해 안전장구와 결착되는 동작을 수행함으로써 상기 사용자의 이동을 제한하는 추락방지부; 및
    상기 센서로부터 상기 사용자의 터치여부에 대한 정보를 받아, 상기 추락방지부가 개폐되도록 하는 제어부;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 둘 이상의 수평부재(130)의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 사용자가 가하는 압력에 기초하여 상기 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 센서는 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 추락방지부는,
    규칙적으로 배열된 제 1요철부를 구비한 제 1조절부재; 및
    상기 제 1요철부에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부를 구비한 제2조절부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  6. 제5항에 있어서,
    제 1조절부재 및 제 2조절부재는,
    수직부재와 일정거리 이격되어 설치되고, 상기 수직부재와 대응되는 높이까지 연장되어 사용자의 이동을 가이드하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  7. 제6항에 있어서,
    제 1조절부재 또는 제 2 조절부재를 이루는 프레임의 하단에는 제 1조절부재가 이동할 수 있도록 구동장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  8. 제7항에 있어서,
    구동장치는, 구동모터, 피니언기어 및 랙기어를 포함하고,
    구동모터에 의해 피니언 기어가 회전하게 되면, 상기 피니언기어의 회전방향에 따라 랙기어가 선택적으로 치합되면서 상기 랙기어에 고정된 제 1조절부재가 이동하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 추락방지부는, 상기 수직부재와 대응되는 높이까지 연장되는 것을 특징으로 하는 안전설비.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서가 3개 이상의 신호를 출력하는 경우에만 상기 추락방지부를 오픈하는 것을 특징으로 하는 안전설비.
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