KR20210067956A - 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기 - Google Patents

지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210067956A
KR20210067956A KR1020200163965A KR20200163965A KR20210067956A KR 20210067956 A KR20210067956 A KR 20210067956A KR 1020200163965 A KR1020200163965 A KR 1020200163965A KR 20200163965 A KR20200163965 A KR 20200163965A KR 20210067956 A KR20210067956 A KR 20210067956A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iot
relay wireless
repeater
iot relay
sensor network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020200163965A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102404039B9 (ko
KR102404039B1 (ko
Inventor
권갑현
Original Assignee
주식회사 빅파워솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 빅파워솔루션 filed Critical 주식회사 빅파워솔루션
Publication of KR20210067956A publication Critical patent/KR20210067956A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102404039B1 publication Critical patent/KR102404039B1/ko
Publication of KR102404039B9 publication Critical patent/KR102404039B9/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 채용되는 IoT릴레이무선중계기가 개시된다. 이는 이동체에 각기 탑재되어 갱 내에서 이동 중에 복수개의 IoT센서 네트워크 단말기 중 통신 가능 범위 내의 단말기와 무선 통신적으로 연결 가능하고 연결된 IoT센서 네트워크 단말기로부터 센싱 데이터를 각각 전달받는다. IoT릴레이무선중계기는 전달받는 데이터를 하나 이상의 게이트웨이 중계기에 전달한다.

Description

지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기{IoT RELAY WIRELESS REPEATER FOR WIRELESS DATA TRANSMISSION AND RECEPTION IN UNDERGROUND MINES AND CLOSED AREAS}
본 발명은 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 IoT릴레이무선중계기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 이용되는 IoT릴레이무선중계기에 관한 것이다.
최근 국내외 광산은 대형화 및 심부화되어 가고 있으며, 대형 장비가 직접 갱내를 출입하면서 채광생산 및 운반 작업을 진행한다. 특히 광산에서 사용되는 대형 장비 및 설비들은 디젤을 연료로 사용하고 있기 때문에 매연 및 미세먼지를 다량 발생시킨다. 또한, 지하광산에서의 광석생산을 위한 막장면 굴진을 하기 위해 매일 여러 번의 화약발파를 수행하게 되는데, 그에 따라 화약가스, 분진 등의 유해가스가 다량 발생하고, 이러한 환경오염으로 인해 작업자의 생산능력이 현저하게 저하될 뿐만 아니라, 그 자체로 상당한 위험을 초래한다. 이 때문에 갱내에서는 대규모의 통기 및 환기 장치 설비가 필수적으로 설치된다.
이와 같은 현재의 국내외 현대화 광산의 통기 시스템은 생산비용 중 가장 큰 비중(국외 대형광산 약 50%, 국내 석회석 광산은 약 63%)을 차지하고 있으며 광산의 대형화 추세에 따라 더욱 많은 대형 장비가 사용되는 추세여서 그 비중이 점점 더 증가하고 있다.
광산의 전통적인 환기 및 통기 설비는 정속형 팬을 지속적으로 가동하는 원시적인 방식을 주로 채택하고 있다. 그로 인해, 과다한 에너지가 낭비되고 있을 뿐만 아니라 불필요한 팬 설비의 지속 가동이 이루어지고 있다.
그런가 하면, 지하 광산의 갱도는 생산작업을 진행하면서 굴진생산계획이 수시로 변경되어 다양한 경로가 형성될 수 있다. 그에 따라 통신선의 설치에 많은 시간과 비용이 소요되고 있다. 지하 광산에서의 무선 통신망은 갱내 장애물 및 곡선 경로에 의해 매우 제한적이다. 유선 통신망의 경우에는 비용이 많이 들고 또한 경로가 자주 변경되기 때문에 설치와 해체가 반복되어야 하기 때문에 이 역시 제한적으로 이용된다.
이와 같이 갱내 통신망이 제대로 설치와 운영이 되지 않기 때문에 지금까지는 갱내의 곳곳의 환경 상황을 반영하여 통기 시스템을 적합하게 가동하는 것이 어려울 수밖에 없었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 이용되는 IoT릴레이무선중계기를 제공한다.
본 발명은 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 IoT릴레이무선중계기을 제공한다. 이러한 IoT릴레이무선중계기는 IoT기반의 중장거리 data 무선통신용 RF모듈 "LoRa"통신모듈을 채택하여 개발하며, 지하광산 및 폐쇄구역은 통신음영지역이며 또한 무선통신의 신호출력거리가 협소 또는 불편한 장소이다. 이에 중장거리용 RF모듈 "LoRa통신"기반으로 하드웨어, 소프트웨어를 개발 적용하여 IoT릴레이무선중계기 장치를 개발한다. 개발 이후 실시간 지하 광산이나 폐쇄구역을 출입하는 이동체에 탑재되어 실시간 이동간에 IoT센서 네트워크 단말기와 같은 무선 통신 연결이 가능한 기기로부터 무선통신기반으로 센싱 데이터를 수집한다. 수집한 데이터는 지하 광산이나 폐쇄구역으로부터 진출할 때 고정 설치된 IoT게이트웨이중계기에 전달한다.
본 발명은 지하 광산 또는 폐쇄구역에 설치되어 통기시스템의 가동여부를 결정하는데 사용되는 센서 네트워크 단말기의 센싱 데이터를 전달하기 위해 광산 또는 폐쇄구역을 출입하는 이동체에 탑재되는 IoT릴레이 중계기를 제공하며, 이는: 무 선 통신 모듈; 저장부; 및 제어부;를 포함하고, 상기 무선 통신 모듈을 통해 통신 연결된 센서 네트워크 단말기로부터 수신한 다수개의 환경 센서의 센싱 데이터를 저장하고, 상기 무선 통신 모듈을 통해 통신 연결된 게이트웨이 중계기에 전송한다.
알람부를 더 포함하고, 상기 알람부는 센서 단말기로부터 알람신호가 수신되면 알람동작을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 지하 광산 및 폐쇄지역의 유해가스 계측값, 풍속 등의 환경값에 대하여 실시간으로 IoT릴레이무선중계기를 이용하여 수집할 수 있기 때문에 지하 광산이나 폐쇄지역의 통기 관리가 원격으로 효율적으로 이루어질 수 있다. 수집한 데이터를 이용하여 정밀하게 통기 시스템을 원격제어 및 구동할 수 있기 때문에, 광산의 작업생산을 위한 작업환경개선, 작업시간단축, 장비운영비용 및 전력에너지비용을 획기적으로 저감할 수 있다. 특히 IoT기술를 이용하기 때문에 비교적 낮은 비용으로 지하 광산 및 폐쇄구역의 스마트통기제어 시스템을 구축할 수 있고, 다양한 변경 사항에 탄력적으로 대응하는 시스템을 구현할 수 있다. 이러한 시스템은 상시 구동되었던 종래와는 달리 필요한 적절한 타이밍에 구동되기 때문에 환기 설비의 수명도 늘이는데 일조한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT릴레이무선중계기가 적용될 수 있는 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT릴레이무선중계기가 적용될 수 있는 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 IoT릴레이무선중계기와 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 함께 채용될 수 있는 IoT센서 네트워크 단말기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 채용되는 IoT릴레이 무선중계기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 IoT릴레이무선중계기와 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 함께 채용될 수 있는 게이트웨이 중계기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 채용되는 IoT릴레이무선중계기에 관한 것이다. 본 발명의 IoT릴레이무선중계기가 이용되는 통기 시스템은 IoT기반 기술을 이용하여 구축 비용을 최소화하는 대신 구체적인 환경 상황에 따라서 해당 구역 또는 지점의 환기 또는 통기 시설을 제어한다. 이를 위해, 지하 광산 또는 폐쇄 지역 내에 분산되어 배치된 복수개의 IoT센서 네트워크 단말기가 설치된다. 각각의 센서 네트워크 단말기는 복수개의 환경 센서들을 구비하여 배치된 지점이 속하는 구역에 대하여 상기의 환경 센서들이 환경 변화를 감지한다. 감지한 환경 변화에 대한 센싱 데이터를 통신 연결된 본 발명의 IoT릴레이 무선중계기에 무선으로 전송한다.
본 발명의 IoT릴레이 무선중계기는 지하 광산 및 폐쇄 지역 내에서 이동하는 이동체에 탑재된다. 예를 들어, 갱 내를 출입하는 차량에 탑재되어 이동하면서 센싱 데이터를 수집함으로써 갱 내에 필수적으로 설치되어야 하는 고비용의 유무선장치인 Data중계기의 구성 요소들을 최소화할 수 있게 된다. 차량은 갱 내에서 이동하면서 무선 통신이 연결되는 IoT센서 네트워크 단말기로부터 해당 구역에 대한 센싱 데이터를 수집하고 갱 밖으로 진출하면서 IoT게이트웨이 중계기에 수집한 센싱 데이터를 무선통신으로 자동적으로 전달한다.
시스템에 채용되는 IoT게이트웨이 중계기는 본 발명의 IoT릴레이무선중계기로부터 전달받은 센싱 데이터를 시스템제어부로 전달하고, 시스템제어부는 센싱 데이터를 업데이트하여 저장한다. 시스템제어부는 수집된 갱 내 또는 폐쇄 지역의 환경 센서의 센싱 데이터를 기반으로 하여 해당 구역에 배치된 환기 또는 통기 시설을 제어한다. 예를 들어, 환경 센서는 온도, 습도, 및 각종 유해 가스를 감지하는 가스 센서들을 포함한다. 환경 센서가 배치된 구역에 대한 센싱 데이터가 정해진 기준치를 오버하여 측정될 때 알람경고, 위험경고, 비상상황의 구분으로, 해당 구역에 배치된 통기 설비를 원격제어를 통한 적합한 범위로 가동한다. 여기서 적합한 범위는 팬의 회전 속도, 시간, 모터출력 조절 등을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 IoT릴레이무선중계기가 차량과 같은 이동체에 각기 탑재되어 복수개의 IoT센서 네트워크 단말기들과 무선 통신으로 환경 센서들의 센싱 데이터를 수집하기 때문에, 센서 네트워크 단말기는 누락 없는 데이터 전송을 위해 적어도 직전 전송한 데이터와 부분적으로 오버랩되도록 센싱 데이터를 전송한다.
더 나아가, 시스템제어부는 누락되거나 에러가 발생된 센싱 데이터에 대하여는 데이터 요청정보를 보내서 해당 센서 네트워크 단말기로부터 다시 전달받을 수 있도록 한다.
이러한 본 발명의 IoT릴레이무선중계기를 채용하는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템은 매우 경제적인 비용으로 지하광산 또는 폐쇄지역에 통기 관리 시스템을 구축할 수 있고, 경제적인 비용으로 운영할 수 있다. 현재 지속적으로 통기 팬을 가동하여야 하는 광산에서 통기와 관련된 비용이 전체 비용의 50% 이상을 차지하는 현실에서 본 발명을 적용하면 획기적인 비용 절감이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 오히려 적합한 통기 시설의 가동을 통해 지하 광산 및 폐쇄지역의 작업생산 환경을 더욱 바람직하게 개선하는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 IoT릴레이무선중계기 및 그를 채용하는 시스템과 그 구성요소들을 상세하게 설명한다.
[전체 시스템: IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템]
도 1a 및 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT릴레이무선중계기가 채용되는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 참고적으로 도 1은 지하 광산의 단면을 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT릴레이무선중계기가 채용되는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 IoT릴레이무선중계기가 채용되는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템은 갱 내 또는 폐쇄구역 내에 분산 배치되는 복수개의 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)와, 갱 내 또는 폐쇄구역 내를 출입하는 이동체에 각각 설치되는 복수개의 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)와, IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)들로부터 센싱 데이터를 전달받는 하나 이상의 게이트웨이 중계기(G1, G2)와, 하나 이상의 게이트웨이 중계기(G1, G2)로부터 센싱 데이터를 전달받아 데이터를 업그레이드하여 저장하고 센싱 데이터에 기반하여 해당 환기 설비를 제어하는 시스템 제어부(100)를 포함한다.
IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)들이 지하 갱내 또는 폐쇄 지역에 분산하여 배치되어 해당 구역의 환경을 감지한다. 이러한 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)들 각각은 온도, 습도, 유해 가스(CO, CO2 NO, NO2, SO2) 감지 센서, 분진센서, 화재 감지 센서, 중력 센서, 지반변위센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8) 각각은 해당 구역의 환경을 센싱한 데이터를 저장하고, IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)와 통신 연결되었을 때 센싱한 데이터를 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)에 전달한다. 릴레이 중계기(R1~R3)들은 이동체에 설치되어, 지하 갱내 또는 폐쇄 구역을 이동하면서 무선적으로 통신 연결된 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)로부터 센싱한 데이터를 수집한다. IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)들은 이동체가 지하 갱내를 빠져나올 때 입구에 배치된 게이트웨이 중계기(G1, G2)와 무선적으로 통신 연결되어 수집한 센싱 데이터를 전달한다. 게이트웨이 중계기(G1, G2)는 수신한 센싱 데이터를 시스템 제어부(100)로 전달하고, 시스템 제어부(100)는 센싱 데이터를 정리하여 저장하고, 저장된 데이터에 기반하여 해당 구역의 통기 설비(F1~F10)를 제어한다.
이와 같은 시스템은 지하 갱도를 확장 굴진생산 활동을 하면서 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)를 곳곳에 위치시키기만 하면 별도의 유선 케이블 등을 설치할 필요없이 IoT기술를 이용한 스마트통기 제어 시스템이 구축될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 IoT릴레이무선중계기가 채용되는 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 포함되는 각 구성요소들에 대하여 상세하게 설명한다.
[센서 네트워크 단말기(T)]
도 3은 본 발명의 IoT릴레이무선중계기와 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 함께 채용되는 IoT센서 네트워크 단말기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)는 단말기 제어부(200), 무선 통신모듈(210), 저장부(220), 전원부(230), 및 센서그룹(241~245)을 포함한다. 센서그룹은 온도센서(241), 습도센서(243), 유해가스 감지센서(242), 화재 감지센서(244), 중력센서(245) 등을 포함할 수 있다. 저장부(220)는 단말기 제어부(200)의 제어에 의해 센싱한 데이터를 저장한다. 이렇게 저장된 데이터들은 정해진 소정 시간 동안 저장된 상태로 보관된 후 소거된다. 무선 통신모듈(210)은 통신 가능 영역 내에 있는 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)와 무선적으로 통신 연결된다. 어느 IoT릴레이 무선중계기가 통신 연결이 될 경우, 단말기 제어부(200)는 저장된 센싱 데이터를 무선 통신모듈(210)을 통해 IoT릴레이 무선중계기(R)로 전달한다. 전원부(230)는 바람직하게는 배터리를 포함할 수 있고, 유선 전원 라인이 설치되지 않은 구역에서도 센싱 및 통신 전송 동작을 수행할 수 있도록 한다.
단말기 알람부(250)를 더 포함하고, 단말기 제어부(200)는 상기 다수개의 환경 센서 중의 적어도 하나의 센싱값이 한계치 이상일 때 상기 단말기 알람부를 동작시킬 수 있다.
단말기 알람부(250)가 동작될 때는 알람신호를 센싱 데이터와 함께 IoT릴레이 무선중계기에 함께 전송할 수 있다. 그럼으로써 알람신호가 울릴 때 덤프 트럭 운전자가 현재 지역이 위험 지역임을 인지할 수 있다.
[IoT릴레이 무선중계기(R)]
도 4는 본 발명의 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 채용되는 IoT릴레이 무선중계기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)는 중계기 제어부(300), 무선 통신모듈(310), 저장부(320), 알람부(370) 및 전원부(330)를 포함한다.
IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)는 덤프 트럭과 같이 갱내를 출입하는 이동체에 탑재될 수 있다. 이동체는 지하 갱내 또는 폐쇄구역 내를 이동하면서 통신 연결 가능 범위 내의 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)와 무선적으로 통신 연결된다. 또한 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)는 갱도의 입구에 설치되는 게이트웨이 중계기(G1, G2)와도 무선적으로 통신 연결된다. 무선적으로 통신 연결된 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)는 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)와 통신 연결될 때에는 센싱 데이터를 수신하여 저장하고, 게이트웨이 중계기(G1, G2)와 통신 연결될 때에는 저장하고 있는 센싱 데이터를 게이트웨이 중계기(G1, G2)에 전달한다.
단말기 알람부(250)가 동작될 때 알람신호가 센싱 데이터와 함께 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)로부터 전달될 수 있고, 이를 수신하여 제어부(300)의 제어 하에 알람부(370)가 울리게 된다. 그럼으로서 덤프 트럭 운전자가 현재 지역이 위험 지역임을 인지할 수 있다.
[게이트웨이 중계기(G)]
도 5는 본 발명의 IoT릴레이무선중계기와 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템에 함께 채용되는 게이트웨이 중계기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
게이트웨이 중계기(G1, G2)는 중계기 제어부(400), 무선 통신모듈(400), 유선 통신모듈(450), 저장부(420), 및 전원부(430)를 포함할 수 있다.
게이트웨이 중계기(G1, G2)의 무선 통신모듈(400)은 갱내 또는 폐쇄구역을 출입하는 이동체에 탑재된 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)와 무선적으로 통신 연결하기 위한 요소이다. 또한 유선 통신모듈(450)은 시스템 제어부(100)와 통신 연결을 위한 요소이다. 게이트웨이 중계기(G1, G2)는 무선적으로 통신 연결되는 릴레이 중계기(R1~R3)로부터 센싱 데이터를 수신하여 저장하고, 또한 시스템 제어부(100)로 전달한다.
또한 IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템은 시스템 제어부(100), 및 저장부(110)를 포함할 수 있다. 도시하지 않았지만, 시스템 제어부(100)에는 관리자 단말기가 더 연결될 수도 있고, 또한 디스플레이부가 연결되어 갱내 또는 폐쇄구역을 표시할 수 있다.
복수개의 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8) 각각은 최신 센싱 데이터를 포함하여 소정 시간 구간의 데이터를 현재 연결된 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)에 전송한다.
복수개의 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)가 전송하는 소정 시간 구간의 데이터는 최신 센싱 데이터를 포함하되 직전 전송 데이터와 오버랩되는 부분을 가지도록 구성될 수 있다. 그렇게 함으로써 데이터의 누락을 방지할 수 있고, 시스템 제어부(100)가 수집된 데이터들을 정리하여 저장할 때 중복되는 부분을 신속하게 찾음으로써 빠른 동작이 가능하다.
시스템 제어부(100)는 또한 하나 이상의 게이트웨이 중계기(G1, G2)를 통해 갱으로 진입하는 이동체에 탑재된 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)에 특정 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)의 특정 시간 구간의 센싱 데이터를 요청하는 데이터 요청정보를 전송하고, 데이터 요청정보를 수신한 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)는 해당 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)에 데이터 요청정보를 전달하며, 해당 IoT센서 네트워크 단말기(T1~T8)는 수신한 데이터 요청정보에 해당하는 데이터를 포함하는 센싱 데이터를 해당 IoT릴레이 무선중계기(R1~R3)에 전송한다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
F1~F10: 통기 설비, R1~R3: IoT릴레이 중계기, T1~T8: IoT센서 네트워크단말기, G1, G2: 게이트웨이 중계기, 100: 시스템 제어부, 110: 저장부

Claims (2)

  1. 지하 광산 또는 폐쇄구역에 설치되어 통기시스템의 가동여부를 결정하는데 사용되는 센서 네트워크 단말기의 센싱 데이터를 전달하기 위해 광산 또는 폐쇄구역을 출입하는 이동체에 탑재되는 IoT릴레이 중계기로서:
    무선 통신 모듈;
    저장부; 및
    제어부;를 포함하고,
    상기 무선 통신 모듈을 통해 통신 연결된 센서 네트워크 단말기로부터 수신한 다수개의 환경 센서의 센싱 데이터를 저장하고, 상기 무선 통신 모듈을 통해 통신 연결된 게이트웨이 중계기에 전송하는 IoT릴레이 중계기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    알람부를 더 포함하고, 상기 알람부는 센서 단말기로부터 알람신호가 수신되면 알람동작을 수행하는 것인 IoT릴레이 중계기.
KR1020200163965A 2019-11-29 2020-11-30 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기 Active KR102404039B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190156790 2019-11-29
KR1020190156790 2019-11-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20210067956A true KR20210067956A (ko) 2021-06-08
KR102404039B1 KR102404039B1 (ko) 2022-05-31
KR102404039B9 KR102404039B9 (ko) 2023-04-12

Family

ID=76399916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200163965A Active KR102404039B1 (ko) 2019-11-29 2020-11-30 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102404039B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102432576B1 (ko) 2022-01-04 2022-08-16 (주)에스엔디글로벌 이동식 무선 통신 릴레이 가방
KR20240145627A (ko) * 2023-03-28 2024-10-07 주식회사 한컴유비마이크로 단말들 사이의 D2D(Device to Device) 통신을 수행하도록 구성된 장치, 방법 및 이를 이용한 가스 감지 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110057439A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 주식회사 루키스 작업 환경 모니터링 시스템 및 그 방법
KR20120076494A (ko) * 2010-11-26 2012-07-09 주식회사 휴텍이일 광산 안전 관리 시스템
KR101342005B1 (ko) * 2012-10-09 2013-12-16 에스케이텔레콤 주식회사 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치
KR20140025061A (ko) * 2012-08-21 2014-03-04 주식회사 빅파워솔루션 무선주파수 인식기술을 이용한 실시간의 광산 안전 및 작업 관리 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110057439A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 주식회사 루키스 작업 환경 모니터링 시스템 및 그 방법
KR20120076494A (ko) * 2010-11-26 2012-07-09 주식회사 휴텍이일 광산 안전 관리 시스템
KR20140025061A (ko) * 2012-08-21 2014-03-04 주식회사 빅파워솔루션 무선주파수 인식기술을 이용한 실시간의 광산 안전 및 작업 관리 시스템
KR101342005B1 (ko) * 2012-10-09 2013-12-16 에스케이텔레콤 주식회사 원격 검침 방법과 그를 위한 이동형 게이트웨이, 계량 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102432576B1 (ko) 2022-01-04 2022-08-16 (주)에스엔디글로벌 이동식 무선 통신 릴레이 가방
KR20240145627A (ko) * 2023-03-28 2024-10-07 주식회사 한컴유비마이크로 단말들 사이의 D2D(Device to Device) 통신을 수행하도록 구성된 장치, 방법 및 이를 이용한 가스 감지 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102404039B9 (ko) 2023-04-12
KR102404039B1 (ko) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102473723B1 (ko) 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 IoT센서 네트워크 단말기
CN101349744B (zh) 一种基于Zigbee网络平台的井下人员跟踪定位方法及其系统
KR102404039B1 (ko) 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 무선데이터 송수신용 IoT릴레이무선중계기
CA2810584C (en) Mining machine movement management system
CN101995861B (zh) 掘进机远程监控方法及系统
KR101749406B1 (ko) 작업자의 안전을 위한 터널 발파 감시제어시스템 및 감시제어방법
CN210719053U (zh) 一种运营隧道二衬变形远程自动化监测预警系统
CN114153215B (zh) 煤矿瓦斯巡检机器人方法及系统
KR102219664B1 (ko) IoT기술을 이용한 지하 광산 및 폐쇄구역에서의 스마트통기시스템
CN113246152A (zh) 一种矿用井下变电所智能巡检机器人
JP5414557B2 (ja) 通信設備情報収集システム及び通信設備情報収集方法
KR102433351B1 (ko) 스마트 콘크리트 맨홀 및 그의 관리 운영 시스템
US20140214264A1 (en) Coordinated data transmission triggers
KR100901176B1 (ko) 지중 유체 관로 관리장치 및 방법
CN103912312A (zh) 一种具有辅助定位节点的工作面操作人员定位方法
CN113835382A (zh) 一种综掘机远距离控制系统
CA3205270A1 (en) System for decentralized acquisition and wireless transmission of acquired data for use underground
KR100563954B1 (ko) 주차 관리 시스템
CN103147797A (zh) 煤矿井下火情监测机器人
JP5361444B2 (ja) トンネル施工におけるサイクルタイム測定方法
KR20150095091A (ko) 위치추적 시스템 및 위치추적 방법
KR101899882B1 (ko) 블루투스 비콘을 이용한 지하광산 내 장비 이동시간 측정 시스템 및 측정 방법
AU2019101837A4 (en) Real time monitoring of dust at a minesite and dust suppression system based thereon
CN211557491U (zh) 一种井工定位及通信系统
KR102171744B1 (ko) Cra를 이용한 궤도주행로봇

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20201130

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20211124

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20220520

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20220526

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20220526

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
PG1701 Publication of correction

Patent event code: PG17011E01I

Patent event date: 20230405

Comment text: Request for Publication of Correction

Publication date: 20230412

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250422

Start annual number: 4

End annual number: 4