KR20220015855A

KR20220015855A - 무선 디바이스를 사용한 건설현장 데이터수집 시스템

Info

Publication number: KR20220015855A
Application number: KR1020200096426A
Authority: KR
Inventors: 정영목
Original assignee: 주식회사 대림
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-08
Also published as: KR102396352B1

Abstract

본 발명은 무선 네트워크망을 이용한 건설현장 데이터수집 시스템으로서, 건설현장 내의 기설정된 위치, 자재 및 건설장비 중 적어도 어느 하나에 구비되되, 각각은 고유의 비콘ID가 부여되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된, 비콘(100); 상기 비콘(100) 중 근접한 비콘(100)에서 송신되는 비콘정보를 수신 가능하도록 구성된 트래커(200)로서, 각각은 고유의 트래커ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급되며, 상기 비콘정보를 기반으로 트래커정보를 생성하는, 트래커(200); 건설현장 내의 상기 트래커(200)와 각각 통신 가능하도록 구성된 중계기(300)로서, 상기 트래커(200)로부터 기설정된 방식으로 송신된 상기 트래커정보를 수신하도록 구성되는, 중계기(300); 상기 중계기(300)로부터 상기 트래커정보를 전달받도록 상기 중계기(300)와 통신 가능하도록 구성되며, 상기 트래커정보를 저장하는 데이터베이스(420)를 포함하는, 네트워크서버(400); 및 상기 데이터베이스(420)와 연결되어 상기 데이터베이스(420)에 저장된 트래커정보를 기설정된 방식으로 연산하는 중앙처리서버(500); 를 포함하며, 상기 중앙처리서버(500)는, 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)을 포함하고, 상기 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)은, 각각 기설정된 방식으로, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 하나 또는 둘 이상의 트래커정보를 로딩하되, 비콘ID 및 비콘정보의 수신 횟수가 포함된 상기 트래커정보를, 기설정된 방식으로 연산처리함으로써, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터로 구분하여 제공하도록 구성되는, 건설현장 데이터수집 시스템을 제공한다.

Description

무선 디바이스를 사용한 건설현장 데이터수집 시스템{Construction site data collection system using wireless devices}

본 발명은 무선 디바이스를 사용한 건설현장 데이터수집 시스템에 관한 것이다.

최근 객체에 태그를 부착하여 인증은 물론 객체의 위치와 이동경로를 추적하는 기술이 다양하게 이용되고 있다. 재고관리나 물류, 건설장비 등의 흐름을 추적하여 관리나 경영의 효율을 기하고자 하는 것이다. 특히, 이송대상물에 부착되는 태그는 인식을 위한 별도의 행위 없이 이동 노드와 고정 노드 간에 무선통신을 수행하면서 인식과 위치추적이 실시간으로 이루어지기 때문에, 그 활용도는 대단히 넓다고 할 수 있다.

한편, 무선인식기술은 RFID 태그 형태로 사람의 ID카드로서도 많이 활용되고 있다. 예를 들어 카드 또는 태그 형태로 사원카드, 입주자카드, 전철패스 등에 적용되고 있다. 이런 ID카드는 주로 출입인증이나 사용권으로 많이 이용되고 있으며 기존의 마그네틱 카드가 가지지 않는 많은 장점을 가진다.

이와 같이 무선인식기술은 인식 속도가 빠르고 사용자 편의성이 크기 때문에 그 이용이 더욱 확대될 것으로 예상된다. 다만, 기존의 인증태그로 이용되는 기술들은 주로 게이트나 통제구역 입구에 설치되어 출입의 인증에만 한정적으로 적용되고 있다. 예를 들어, 직원이나 작업자가 출입부에서 인증되어 통과하게 된 후에는 별다른 후속 관리가 이루어지지 않는다. 따라서 정확한 비용 산출과 공정의 효율적인 관리를 위해 보다 효과적인 무선인식기술을 도입할 필요가 있다.

작업자에게 무선인식유닛을 휴대하도록 하여 출입을 위한 신분인증은 물론 작업자 각각의 근무상태를 파악하도록 할 수 있다. 이는 몇몇 작업 종류의 경우에 매우 정확한 노무비용을 산출할 수 있도록 한다. 특히, 건설현장과 같이 많은 인력이 투여되면서도 작업분야나 종류 별로 협력업체의 외부인력이 필요한 작업장의 경우가 이에 해당된다.

건설현장에서 사용되는 무선인식장치들은, 비콘, 작업자의 스마트폰, 별도의 개인단말장치 등이 있을 수 있다.

종래기술로는, 한국등록특허 제10-1884309호인 '비콘을 이용한 건설현장 관리 서비스 제공 시스템 및 방법'이 개시된다. 상기 종래기술은 비콘과 CCTV를 이용하여 작업자의 근무이력을 집계하고, 작업일보를 생성하며, 작업자에게 안전정보를 제공하는 내용을 개시한다.

또다른 종래기술로는, 한국공개특허 제10-2016-0112048호인 '비콘을 이용한 건설산업현장 안전관리 시스템'이 개시된다. 상기 종래기술은 안전모에 비콘을 부착하고 출근시 현장 출입게이트를 쉽고 빠르게 진입할 수 있도록 하고, 위험지역에 진입시 접근허가가 되어있는지 여부를 확인할 수 있으며, 안전모의 움직임이 없으면 상태정보를 현장관리자에게 즉시 전송하며, 안전모의 위치가 시간에 따라 움직임이 없거나 안전모의 위치가 일정시간 동안 틀어져 있으면, 상태를 즉시 현장관리자에게 전송하도록 할 수 있는 시스템을 개시한다.

다만, 상기의 종래기술들은 작업자의 위치 확인에 있어서, 비콘 신호의 수신을 이용하는 것에만 초점이 맞춰져 있으나, 넓은 건설현장에서 비콘만으로 작업자에 대한 정보를 모두 확인하기에는 부족하다.

또한, 최근의 건설현장에서는 작업자(노무자) 이외에, 많은 자재와 건설장비가 사용됨에도 불구하고, 이들에 대한 정확한 정보를 파악하기 매우 어려우며, 대다수의 건설현장에서는 아직도 많은 정보들을 수동으로 처리하고 있는 실정이다.

따라서, 최근에는 건설현장에서 다양한 무선 디바이스, 무선 네트워크망 등을 사용하여 작업자에 대한 정보, 자재에 대한 정보 및 건설장비에 대한 정보를 정확하게 수집하고, 이러한 정보의 수집 과정을 자동화시키는 기술이 요구되고 있는 실정이다. 또한, 현재 많은 건설회사들은 건설표준원가를 정확하게 산정하는 기술에 대한 관심이 점차 증대되는 바, 이러한 건설현장에 대한 정보들을 이용하여 궁극적으로 건설표준원가를 정확하게 산정할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1884309호

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2016-0112048호

(특허문헌 3) 한국등록특허 제10-2055765호

(특허문헌 4) 한국등록특허 제10-2039334호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

본 발명은 무선 디바이스를 이용하여 건설현장의 노무에 대한 데이터, 자재에 대한 데이터 및 건설장비에 대한 데이터 분류의 신뢰도를 높이는 방안을 제안한다.

본 발명은 노무에 대한 데이터, 자재에 대한 데이터 및 건설장비에 대한 데이터 분류의 신뢰도를 높임으로써, 건설표준원가를 정확하게 산정할 수 있는 기술을 제안한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 무선 네트워크망을 이용한 건설현장 데이터수집 시스템으로서, 건설현장 내의 기설정된 위치, 자재 및 건설장비 중 적어도 어느 하나에 구비되되, 각각은 고유의 비콘ID가 부여되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된, 비콘(100); 상기 비콘(100) 중 근접한 비콘(100)에서 송신되는 비콘정보를 수신 가능하도록 구성된 트래커(200)로서, 각각은 고유의 트래커ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급되며, 상기 비콘정보를 기반으로 트래커정보를 생성하는, 트래커(200); 건설현장 내의 상기 트래커(200)와 각각 통신 가능하도록 구성된 중계기(300)로서, 상기 트래커(200)로부터 기설정된 방식으로 송신된 상기 트래커정보를 수신하도록 구성되는, 중계기(300); 상기 중계기(300)로부터 상기 트래커정보를 전달받도록 상기 중계기(300)와 통신 가능하도록 구성되며, 상기 트래커정보를 저장하는 데이터베이스(420)를 포함하는, 네트워크서버(400); 및 상기 데이터베이스(420)와 연결되어 상기 데이터베이스(420)에 저장된 트래커정보를 기설정된 방식으로 연산하는 중앙처리서버(500); 를 포함하며, 상기 중앙처리서버(500)는, 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)을 포함하고, 상기 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)은, 각각 기설정된 방식으로, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 하나 또는 둘 이상의 트래커정보를 로딩하되, 비콘ID 및 비콘정보의 수신 횟수가 포함된 상기 트래커정보를, 기설정된 방식으로 연산처리함으로써, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터로 구분하여 제공하도록 구성되는, 건설현장 데이터수집 시스템을 제공한다.

또한, 상기 트래커(200)는, 상기 비콘(100)과 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 방식으로 무선 연결되어 근접한 거리에 위치된 비콘(100)으로부터 각각 비콘정보를 수신하도록 구성되며, 상기 중계기(300)와는 저전력 장거리통신(Low Power Wide-Area, LPWA) 방식으로 연결되어 상기 비콘(100)으로부터 수신된 상기 비콘정보를 상기 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 송신하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 트래커(200)는, 상기 비콘(100)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신하는 신호수신모듈(210); 상기 신호수신모듈(210)로부터 수신된 상기 비콘정보를 기설정된 방식으로 처리하여 트래커정보로 전환하는 연산처리모듈(230); 및 상기 연산처리모듈(230)에 의해 전환된 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 신호송신모듈(250); 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 신호수신모듈(210)은, 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하며, 상기 연산처리모듈(230)은, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로 비콘정보를 수신할 때, 상기 신호수신모듈(210)이 다수의 비콘(100)으로부터 동시에 비콘정보를 수신한 경우, 상기 다수의 비콘(100) 중 신호세기가 가장 큰 비콘ID를 갖는 비콘정보를 대표값으로 결정하여 트래커정보로 전환할 수 있다.

또한, 상기 신호수신모듈(210)은, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 기설정된 제2 시간 동안 상기 비콘정보를 N회 수집하여 상기 연산처리모듈(230)로 전달하며, 상기 신호송신모듈(250)은, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 중계기(300)로 전환된 상기 트래커정보를 전송하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 중앙처리서버(500)은, 상기 트래커정보가 적어도 둘 이상의 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들의 조합을 포함하는 경우, 상기 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들 중 가장 빈도수가 높은 비콘ID의 비콘정보를 대표값으로 결정할 수 있다.

또한, 상기 트래커(200)는, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 실외측위를 수행하고, 상기 연산처리모듈(230)로 상기 트래커(200)의 GPS정보를 전달하는 GPS 센서모듈(260); 및 상기 트래커(200)의 운동정보를 센싱하도록 구성된, 자이로 센서모듈(270); 을 더 포함하며, 상기 연산처리모듈(230)은, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보로 전환할 때, GPS정보 및 비콘정보가 동시에 취득된 경우, 상기 비콘정보만을 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 전송할 수 있다.

또한, 상기 건설현장에는 집합건물이 시공되며, 상기 비콘(100)은, 상기 집합건물 내의 설치위치를 기준으로, 각 단위세대별로 구비되는 단위세대 위치비콘; 각 동의 출입부 측에 구비되는 출입부 위치비콘; 각 동에 위치된 엘리베이터 홀의 각 층마다 구비되는 엘리베이터홀 위치비콘; 및 각 동 지하층의 기설정된 구역마다 구비되는 지하층 위치비콘; 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘은, 모두 고유의 비콘ID가 부여되되, 상기 고유의 비콘ID는 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되어 있고, 고유의 트래커ID가 부여된 트래커를 갖는 작업자는, 상기 작업자가 이동하는 과정에서, 상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘 중 적어도 어느 하나로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고, 상기 노무관리모듈(510)은, 상기 비콘정보를 기반으로, 상기 작업자의 노무데이터를 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 전술한 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 노무데이터를 수집하는 방법으로서, (a) 상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘 각각에 고유의 비콘ID가 매칭되고, 상기 매칭된 고유의 비콘ID와 관련된 정보가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계(S110); (b) 상기 트래커(200)를 갖는 작업자가 이동하는 과정에서, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하는 단계(S120); (c) 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S130); (d) 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S140); 및 (e) 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 노무관리모듈(510)에 의해, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 작업자에 대한 노무데이터가 연산되는 단계(S150); 를 포함하는, 방법을 제공한다.

또한, 상기 건설현장 내에는, 자재가 배치되며, 상기 자재는 기설정된 단위로 각각 구분된 상태로, 각각 자재비콘이 부착되며, 상기 자재비콘은 각각 고유의 비콘ID가 부여되되, 상기 고유의 비콘ID는 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되어 있고, 고유의 트래커ID가 부여된 트래커(200)가, 상기 자재와 근접하게 위치한 경우, 상기 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고, 상기 자재관리모듈(530)은, 상기 비콘정보를 기반으로, 상기 자재의 출고정보를 연산하도록 구성될 수 있다.

또한, 집합건물의 각 동 출입부 측에 위치된 호이스트에는 자재용 트래커(200d)가 구비되며, 상기 자재가 이동되어 상기 호이스트 측에 근접한 경우, 고유의 트래커ID가 부여된 상기 자재용 트래커(200d)는, 상기 호이스트 측으로 이동된 자재에 부착된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고, 상기 자재관리모듈(530)은, 상기 비콘정보를 기반으로, 상기 자재의 이동정보를 연산하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 자재데이터를 수집하는 방법으로서, (a) 자재가 입고되며, 상기 자재와 관련된 거래명세서에 기재된 자재정보가 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되는 단계(S210); (b) 야적장에 입고된 상기 자재에, 기설정된 단위별로 자재비콘이 부착되며, 상기 자재비콘에 대한 고유의 비콘ID가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계(S220); (c) 상기 트래커(200)가 상기 자재와 근접하게 위치할 때, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하는 단계(S230); (d) 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S240); (e) 상기 자재가 상기 트래커(200)와 함께 상기 호이스트 측으로 이동하는 단계로서, 상기 호이스트에 구비된 자재용 트래커(200d)가 상기 자재비콘으로부터 송신된 비콘정보를 수신한 후, 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S250); (f) 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S260); 및 (g) 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 자재관리모듈(530)은, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 자재데이터를 제공하는 단계(S270); 를 포함하는, 방법을 제공한다.

또한, 상기 건설현장에는, 적어도 하나의 건설장비가 배치되며, 상기 건설장비는, 상기 건설장비의 운전자에게 지급된 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 건설장비에 장착된 장비용 트래커(200b)를 통해, 상기 건설장비의 위치정보가 확인되며, 상기 건설장비의 위치정보를 포함하는 트래커정보는, 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되도록 구성되어, 상기 장비관리모듈(550)은, 상기 건설장비의 트래커정보를 기반으로, 상기 건설장비에 대한 장비데이터를 제공하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 건설장비가 지하층으로 이동된 경우, 상기 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 장비용 트래커(200b)는, 상기 지하층 위치비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성됨으로써, 상기 건설장비의 위치정보가 상기 장비관리모듈(550)에 의해 연산될 수 있다.

또한, 상기 건설장비는, 타워크레인으로써, 타워크레인에 구비된 기초 마스트, 선회장치, 지브, 트롤리, 훅블록 및 권상장치 중 적어도 어느 하나에는 장비비콘(160)이 구비되며, 상기 장비비콘(160)은, 상기 타워크레인 운전자가 구비한 트래커(200)로 비콘정보를 송신하도록 구성되며, 상기 비콘정보는, 상기 트래커(200)에 의해 트래커정보로 전환되어 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되며, 상기 장비관리모듈(550)은, 상기 트래커정보를 기반으로, 상기 타워크레인의 동작에 대한 장비데이터를 제공하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 장비비콘(160)은, 근접한 자재에 부착된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신 가능하도록 설정되고, 상기 장비비콘(160)이 상기 자재비콘과 근접한 거리에 위치될 때, 상기 자재비콘으로부터 수신된 비콘정보는 상기 트래커(200)로 전송하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 장비데이터를 수집하는 방법으로서, (a) 상기 장비관리모듈(550)에 건설장비의 사용신청이 입력되는 단계(S310); (b) 상기 건설장비가 이동할 때, 상기 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 장비용 트래커(200b) 각각에 내장된 GPS 센서모듈(260)을 통해, 상기 건설장비의 이동정보가 확인되는 단계(S320); (c) 상기 트래커 또는 장비용 트래커에 포함된 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 건설장비의 이동정보를 포함하는 트래커정보가 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되는 단계(S330); 및 (d) 상기 장비관리모듈(550)에 의해, 상기 (a) 단계(S310)에서 사용신청된 건설장비의 이동정보에 대한 장비데이터가 제공되는 단계(S340); 를 포함하는, 방법을 제공한다.

또한, 상기 비콘(100)에서 송신되는 상기 비콘정보는, 상기 비콘(100)의 전원량에 대한 정보를 더 포함하며, 상기 트래커(200)에서 송신되는 상기 트래커정보는, 상기 비콘(100)의 전원량에 대한 정보 및 상기 트래커(200)의 전원량과 충전여부에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다.

또한, 상기 트래커(200)는, 작업자에 의해 조작 가능하도록 구성된 긴급호출버튼(280)을 더 포함하며, 작업자가 상기 긴급호출버튼(280)을 누른 경우, 상기 작업자의 트래커정보는 상기 중계기(300)로 즉시 전송하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 중앙처리서버(500)는, 상기 비콘(100)의 비콘ID, 상기 트래커(200)의 트래커ID 및 상기 중계기(300)에 대한 정보가 입력되는 장치등록모듈(570)을 더 포함하고, 상기 장치등록모듈(570)에는, 상기 비콘(100) 각각의 설치위치 및 상기 트래커(200) 각각의 장착위치 또는 개별 작업자에 대한 정보가 입력될 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.

본 발명은 무선 디바이스를 이용하여 건설현장의 노무에 대한 데이터, 자재에 대한 데이터 및 건설장비에 대한 데이터 분류의 신뢰도를 높일 수 있다.

본 발명은 노무에 대한 데이터, 자재에 대한 데이터 및 건설장비에 대한 데이터 분류의 신뢰도를 높임으로써, 건설표준원가를 정확하게 산정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템의 전체 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에 포함된 트래커의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 다수의 비콘으로부터 수신된 비콘정보를 트래커가 처리하는 과정을 개략적으로 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템이 적용되는 집합건물에 비콘의 설치상태를 개략적으로 도시한다.
도 6은 노무관리모듈에 의한 작업자의 트래킹 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 7은 호이스트의 층별 이동에 따른 작업자의 트래킹 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 8은 자재관리모듈에 의한 자재의 입고 및 소모 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 9는 레미콘 타설 작업의 경우를 기준으로, 장비관리모듈에 의한 작업처리 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 10은 타워크레인의 경우를 기준으로, 장비관리모듈에 의한 작업처리 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 노무데이터를 수집하는 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 자재데이터를 수집하는 방법의 순서도이다.
도 13은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 장비데이터를 수집하는 방법의 순서도이다.
도 14는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템이 프로그램화된 UI를 개략적으로 도시하며, 그 중 노무데이터에 관한 UI 화면이다.
도 15는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템이 프로그램화된 UI를 개략적으로 도시하며, 그 중 자재데이터에 관한 UI 화면이다.
도 16은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템이 프로그램화된 UI를 개략적으로 도시하며, 그 중 장비데이터에 관한 UI 화면이다.
도 17은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 표준관리에 대한 UI 화면이다.
도 18은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 현장관리에 대한 UI 화면이다.
도 19는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 공정관리에 대한 UI 화면이다.
도 20은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 기성관리에 대한 UI 화면이다.
도 21은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 생산성관리에 대한 UI 화면이다.
도 22는 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 작업부위관리에 대한 UI 화면이다.
도 23은 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에서, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 이용하여 가공한 작업실적관리에 대한 UI 화면이다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템에 대해 설명한다. 이하에서 사용되는 용어는 아래와 같이 정의한다.

'작업자'는 건설현장 내에서 기설정된 작업을 수행하는 노무자를 의미한다. '자재'는 건설현장에서 사용되는 건설용 자재를 의미하며, 이들은 기설정된 단위로 구분된 상태로 있음을 전제로 설명하고, 박스 단위 또는 팔래트 단위로 수량이 구분될 수 있다. '건설장비'는 건설현장에서 사용되는 모든 건설장비를 포함하는 포괄적인 의미로 사용되며, 특정 위치에 고정되어 사용되는 고정형 건설장비 및 건설현장 내를 이동하거나, 건설현장 출입이 허가되는 이동형 건설장비로 구분될 수 있다.

건설현장 데이터수집 시스템의 구성

도 1 및 2를 참조하여 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 설명한다.

본 발명은 비콘(100), 트래커(200), 중계기(300), 네트워크서버(400) 및 중앙처리서버(500)를 포함한다. 도 1에서는 비콘정보가 네트워크서버(400) 및 중앙처리서버(500)로 전송되는 2가지 경로를 개략적으로 도시한다. 제1 경로는 트래커(200)를 통해 중계기(300)를 거치는 경로이며, 제2 경로는 LTE라우터를 통해 이동통신망 기지국을 거치는 경로이다.

이하에서는 제1 경로를 기준으로 설명하나, 먼저 제2 경로에 대해 설명한다. 제2 경로는 작업자가 개인모바일장치(스마트폰, 스마트태블릿 등)를 구비한 상태를 전제로 한다. 즉, 별도의 트래커(200)를 소지하지 않고, 개인모바일장치(미도시)를 이용하여 작업자 출입정보, 타워크레인 운행데이터, 중장비 운행정보, 레미콘 운행정보 등을 네트워크서버(400) 및 중앙처리서버(500)로 전달할 수 있다. 이 때, 타워크레인, 중장비 및 레미콘 운전자는 개인모바일장치를 소지한 경우에 해당되며, 이들의 개인모바일장치를 이용하여 외부 네트워크망인 LTE망을 통해 취득된 정보들을 네트워크서버(400)로 전달하는 구성이다.

비콘(100)은 건설현장 내의 기설정된 위치, 자재 및 건설장비에 구비될 수 있으며, 이들은 각각 고유의 비콘ID가 부여된 상태에서, 비콘ID를 포함한 비콘정보를 송신하도록 구성된다. 비콘(100)은 후술하는 트래커(200)와 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 방식으로 무선 연결되도록 구성된다. 비콘(100)은 상기의 BLE방식으로 비콘정보를 송신하는 바, 상대적으로 먼 거리에 있는 트래커(200)에는 비콘정보가 전달되지 않을 수 있으며, 무지향성인 바, 가까운 거리에 있는 트래커(200)에 비콘정보를 전달할 수 있다. 이 때, 트래커(200)는 비콘(100)으로부터 송신되는 비콘정보 신호세기를 판단할 수 있으며, 일반적으로는 비콘(100)과 트래커(200) 사이의 거리가 가까울수록 비콘정보 신호세기는 더 큰 값으로 전달될 수 있다(물론, 장애물의 위치에 따라 달라질 수는 있음). 또한, 비콘(100)에서 송신되는 비콘정보는 비콘(100)의 전원량에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 비콘(100)에 내장된 배터리 상태에 대한 정보를 의미한다. 트래커(200)에서 송신되는 상기 트래커정보는, 비콘(100)의 전원량에 대한 정보 및 트래커(200)의 전원량과 충전여부에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다. 참고로, 비콘(100)의 전원량은 보통 2년 이상 유지되고, 트래커(200)의 전원량은 대략 48시간 정도 유지된다.

본 명세서에서 설명되는 건설현장이 집합건물의 건설현장이라고 가정하고 설명한다. 소위, 아파트 건설현장에서는 다수의 비콘(100)이 각 세대별로 구비되는 것이 바람직하다. 각 세대 내에서의 비콘(100) 위치는 월패드 내측에 위치될 수도 있으며, 각 세대 내부에 콘크리트 타설시 함께 매립되도록 할 수도 있다. 주로, 각 세대 내의 중앙에 위치한 벽체에 비콘(100)이 매립시켜 위치시킴으로써, 작업자가 적어도 특정 세대 내의 어느 위치에 있더라도 비콘(100)과 트래커(200)는 수신 가능하도록 배치시키는 것이 바람직하다.

보통 비콘(100)에 내장되는 배터리 수명이 대략 2년정도인 바, 상기 기간은 시공 단계는 모두 커버할 수 있다. 전술한 바와 같이, 비콘(100)은 각각 고유의 비콘ID가 부여되는 바, 다수의 비콘(100)들의 위치를 구분하기 위해, 이러한 비콘ID는 미리 노무관리모듈(510)에 저장되어 관리될 필요가 있다. 이러한 과정은 별도의 비콘ID 부여장비를 통해 일괄적으로 수행되는 것이 바람직하다.

비콘(100)은 집합건물 내의 설치위치를 기준으로, 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘, 지하층 위치비콘 등으로 구분될 수 있다. 단위세대 위치비콘은 전술한 바와 같이, 각 개별 단위세대에 설치되는 비콘을 의미하며(월패드 또는 각 세대 내의 중앙에 위치한 벽체에 매립됨을 의미함), 출입부 위치비콘은 각 동의 1층 출입부 측에 설치되는 비콘을 의미한다.

여기서 '출입부'라 함은 각 동마다 배치된 호이스트 입구를 의미한다. 작업자, 건설장비, 자재는 호이스트를 이용해서 이동하는 경우가 일반적이며, 호이스트 입구 이후에는, 엘리베이터홀 위치비콘과 연동되어 이들의 이동 동선이 파악될 수 있다. 다만, 설계자 또는 관리자의 선택에 따라, 호이스트 입구와 인접한 위치에도 배치될 수 있음을 명시하는 바이다. 호이스트 입구는 동출입구와는 별도로 위치될 수 있으며, 동출입구는 계단실과 연결되는 구조일 수 있다. 이 때, 동출입구에도 별도의 트래커가 구비될 수 있다.

엘리베이터홀 위치비콘은 엘리베이터홀의 각 층마다 설치되는 비콘을 의미한다. 여기서, 엘리베이터홀 위치비콘 이외에 추가적으로, 각 층을 연결하는 계단실 중간에 별도의 비콘이 구비될 수 있다. 작업자들은 계단실을 통해 이동하는 경우가 빈번하고, 만약 계단실과 엘리베이터홀 사이의 거리가 상대적으로 멀 경우, 계단실로 이동하는 작업자들의 동선을 확인하기 어려울 수 있는 바, 이를 보완하기 위해, 상기와 같이 각 층을 연결하는 계단실마다 구비될 수 있다(각 층의 중간 마다 구비되는 것을 의미함).

지하층 위치비콘은 지하층 또는 지하주차장에 설치되는 비콘을 의미한다.

여기서, 지하층 위치비콘은 지하층 내에서 기설정된 구역마다 1개씩 배치시킬 수 있으며, 이들은 개별 지하층 위치비콘으로부터 발생되는 비콘정보의 신호가 수신되지 않는 사각지대가 발생되지 않도록 배치하는 것이 중요하다. 지하층 위치비콘 역시 지하층의 바닥면 또는 천장면에 매립시킬 수 있다(지하층에 배치된 기둥, 보 등에도 설치될 수 있음).

트래커(200)는 근접한 위치에 있는 비콘(100)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신 가능하도록 구성되는 개인단말기이다. 트래커(200) 역시, 비콘(100)과 마찬가지로, 고유의 트래커ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급된다. 트래커(200)는 비콘정보를 기반으로 트래커정보를 생성한다. 즉, 비콘정보들을 취합하여 기설정된 데이터구조를 갖는 트래커정보가 생성되며, 이러한 트래커정보는 중계기(300)로 전송된다.

트래커(200)의 통신 방식에 대해 설명하면, 트래커(200)는, 비콘(100)과 BLE방식으로 무선 연결되어 근접한 거리에 위치된 비콘(100)으로부터 각각 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 이와는 달리, 중계기(300)와는 저전력 장거리통신(Low Power Wide-Area, LPWA) 방식으로 연결되어 트래커정보를 중계기(300)로 송신하도록 구성된다. 이 때, 트래커(200) 및 중계기(300)는 LoRa 네트워크망, Wi-Sun, WAN 방식으로 연결될 수 있다. 즉, 트래커(200) 및 비콘(100)은, 기능적인 측면에서 차이가 있다. 구체적으로, 트래커(200)는 비콘(100)과는 달리, GPS 센서모듈(260), 자이로 센서모듈(270), 긴급호출버튼(280) 등을 더 포함하며, 수신된 비콘정보를 재구성(또는 재가공)하여 중계기(300)로 전송하는 기능이 포함되어 있다.

트래커(200)는 개념상 크게 3가지로 구분될 수 있다. 먼저, 작업자가 소지하는 작업자용 트래커(200c), 건설장비 자체에 구비되는 장비용 트래커(200b), 건설장비를 운전하는 운전자가 소지하는 운전자용 트래커(200a) 및 기설정된 위치에 고정 설치되는 고정용 트래커(200d)로 구분된다. 여기서 고정용 트래커(200d)는 예로, 각 동의 호이스트 측에 위치될 수 있으며, 고정용 트래커(200d)에 의해 자재가 특정 동입구로 이동된 경우, 자재의 이동정보를 파악할 수 있다. 장비용 트래커(200b)는 대표적으로 지게차에 장착되는 트래커를 예로 들 수 있으며, 지게차의 포크(fork)에 팔래트에 고정된 상태로 적재되는 자재를 파악하기 위해, 포크와 인접한 위치에 구비될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는, 타워크레인에도 특정 위치에 트래커가 장착될 수 있다.

한편, 트래커(200)는 비콘(100)과는 달리, 전원공급이 별도로 필요할 수 있다. 전원공급은 실시간으로 이루어질 수도 있으나, 주기적으로 수행될 수도 있다. 구체적으로, 호이스트에 구비되는 고정용 트래커(200d)는 호이스트로부터 전원을 공급받도록 안정적으로 구성할 수 있다. 타워크레인이나 지게차 등을 포함하는 건설장비에 장착되는 장비용 트래커(200b)는 상기 건설장비와 전기적으로 연결되어 상기 건설장비로부터 전원을 공급받도록 구성되는 것이 바람직하다. 만약, 장비용 트래커(200b)가 건설장비로부터의 전원 공급이 어려울 경우, 장비용 트래커(200b)의 역할을 운전자용 트래커(200a)가 대신할 수 있다. 즉, 건설장비의 이동동선을 파악할 때, 1차적으로는 장비용 트래커(200b)로부터 전송되는 트래커정보를 이용하나, 장비용 트래커(200b)의 전원이 충분하지 않을 경우에는, 건설장비의 운전자로 식별된 운전자용 트래커(200a)로부터 전송되는 트래커정보를 이용하도록 구성될 수 있다.

도 3을 참조하여, 트래커(200)의 내부 구성에 대해 설명한다.

트래커(200)는 신호수신모듈(210), 연산처리모듈(230), 신호송신모듈(250), GPS 센서모듈(260) 및 자이로 센서모듈(270)을 포함한다.

신호수신모듈(210)은 비콘(100)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신하는 기능을 수행한다. 전술한 바와 같이, 신호수신모듈(210)은 BLE방식으로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 신호수신모듈(210)은 기설정된 제1 시간을 주기로, 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되며, 일 실시예에서는, 20초를 주기로 비콘정보를 수신하도록 구성된다. 물론, 트래커(200)가 비콘(100)과 인접하지 않는 경우에는, 비콘정보를 수신하지 못하는 구간이 있을 수도 있다. 이를 방지하기 위해, 비콘(100)의 건설현장에 전반적으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 신호수신모듈(210)이 비콘정보를 수신하지 못한 경우에는, GPS정보를 받도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 비콘정보 또는 GPS정보는 상시 신호수신모듈(210)에 수신될 수 있다.

연산처리모듈(230)은 비콘정보를 기반으로, 트래커정보를 생성 내지 전환하는 기능을 수행한다. 연산처리모듈(230)은 신호수신모듈(210)로부터 비콘정보를 전달받도록 구성되며, 비콘정보를 기설정된 방식으로 처리함으로써, 트래커정보를 생성한다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 건설현장 데이터수집 시스템이 사용되는 건설현장에는 다수의 트래커(200)가 위치될 수 있으며, 각각의 트래커(200)에서 센싱되거나 수신되는 정보를 모두 중계기(300)로 송신할 경우, 중계기(300)와 네트워크서버(400)에서는 과부하 문제가 발생될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 트래커(200)는 특정한 데이터구조를 갖도록 가공된 후, 중계기(300)로 송신된다. 이 때, 특정한 데이터구조는 TLV(Time, Length, Value) 형태로 구성되며, 기설정된 크기 이하로 구성되되(바람직하게는 50byte 이하), 구체적인 데이터구조는 건설현장에 최적화된 정보만으로 구성된다.

신호송신모듈(250)은 연산처리모듈(230)에 의해 전환된 트래커정보를 전달받고, 이를 중계기(300)로 송신하는 통신모듈을 의미한다. 이 때, 신호송신모듈(250)은, 기설정된 제2 시간을 주기로, 중계기(300)로 전환된 트래커정보를 전송하도록 설정되며, 바람직하게는, 2분을 주기로 트래커정보를 전송하도록 구성될 수 있다.

전술한 내용을 함께 참고하여 설명하면, 트래커(200)는 20초 간격으로 신호수신모듈(210)에 의해 비콘정보가 수신되며, 이들은 모두 연산처리모듈(230)에 의해 수집된다. 6개의 비콘정보가 2분에 걸친 수집이 완료되면, 상기 TLV 데이터구조를 갖는 트래커정보가 중계기(300)로 송신되는 구성이다. 설명의 편의를 위해, 제1 시간은 20초, 제2 시간은 2분의 예를 들어 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 시간은 설계자의 선택 및 필요에 따라, 최적의 값으로 변경될 수 있음을 명시하는 바이다.

GPS 센서모듈(260)은 기설정된 제3 시간을 주기로, 트래커(200)의 실외측위를 수행하고, 기설정된 제2 시간을 주기로, 연산처리모듈(230)로 트래커(200)의 GPS정보를 전달하도록 구성된다. 비콘신호가 수신되지 않는 위치는 외부일 가능성이 높은 바, 외부에서는 GPS정보의 수신이 가능할 수 있기 때문이다. 구체적으로, GPS 센서모듈(260)은 제3 시간을 주기로, 트래커(200)의 실외측위를 수행하고, 연산처리모듈(230)로 GPS정보를 송신한다. 이 때, 제3 시간은 전술한 비콘(100)에서의 제1 시간과 동일하게 형성될 수도 있으나, 제1 시간과 달리 형성될 수도 있는 바, 이는 설계자 내지 관리자의 선택에 따라, 최적으로 설정될 수 있다.

자이로 센서모듈(270)은 트래커(200)의 운동정보를 센싱하도록 구성된다. 여기서 운동정보는 전반적인 모든 운동을 의미한다. 대표적으로, 자이로 센서모듈(270)을 이용하여 작업자의 스텝정보를 연산할 수 있다. 스텝정보(걸음을 의미함)가 0이 아니면, 이는 현재 작업자가 움직이고 있음을 의미한다. 스텝정보가 0인 경우에는, 현재 작업자가 움직이고 있지 않음을 의미하는 바, 작업자의 안전 이상상황이 발생된 상황일 가능성도 있다. 트래커(200)에는 별도의 통화모듈(미도시)이 내장될 수 있으며, 통화모듈을 통해, 관리자는 상기의 상황에서 작업자와 긴급통화를 수행할 수 있다. 이와 더불어, 관리자에게 알람(Alarm)이나 알림(Notice)이 제공되도록 구성될 수도 있다.

또한, 트래커(200)는 긴급호출버튼을 더 포함한다. 긴급호출버튼은 소지하고 있는 작업자에 의해 조작 가능하도록 구성되며, 작업자가 긴급호출버튼을 누른 경우, 작업자의 트래커정보는 중계기(300)로 즉시 전송하도록 구성된다. 전술한 바에 따르면, 트래커정보는 제1 시간을 주기로 수집되고, 제2 시간을 주기로 중계기(300)로 전송되는 것이 기본설정이나, 작업자가 안전 내지 건강에 이상을 감지한 경우에는, 긴급호출버튼을 조작함으로써, 관리자에게 긴급상황을 알리는 수단으로 사용될 수 있다. 관리자는 이를 통해, 현재 작업자의 위치를 판단한 후, 작업자의 구조 및 안전상황 확인을 수행할 수 있다. 즉, 제2 시간을 주기로 중계기(300)로 전송되는 트래커정보를 즉시 강제로 중계기(300)에 전송시키는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명에 사용될 수 있는 트래커(200)의 스펙은 아래와 같다.

LoRa 프로토콜은 LoRaWan 1.0.2 이상 지원하는 KR920이며, BLE 프로토콜은 BLE 5.0을 지원하고, Advertisement/Scanner 기능을 지원하며, 저전력 GPS 기능, ISO-15693 RF-Tag를 내장하고, 전파 간섭 방지 차단처리 기능이 포함되며, CPU는 ARM Cortex-M4F Processor 이상이 장착되고, 메모리는 512KB Flash, 64KB SRAM 이상이 장착되며, ISO15693 RF-TAG가 내장(출입통제 시스템 태깅용) (트래커와 신호 간섭 방지 차단제 포함)되고, 전원은 750mAh, Lithium Polymer (rechargeable) 이상 또는 휴대시 48시간 이상 사용 가능하도록 구성될 수 있다(지정 Firmware 기준).

본 발명의 중계기(300)는 LoRa 네트워크망을 구성한다. 중계기(300)는 '게이트웨이' 또는 '스캐너'로 불리기도 하는데, 트래커정보를 전송받아 네트워크서버(400)로 전달하는 기능을 수행한다. 중계기(300)는 트래커(200)와 LoRa 방식 이외에, Wi-SUN, WAN 네트워크 방식으로 구성될 수 있다.

네트워크서버(400)는 중계기(300)로부터 무선네트워크망을 통해 트래커정보를 전달받도록 구성되며, 전달받은 트래커정보를 저장하는 데이터베이스(420)를 포함한다. 네트워크서버(400)는 외부 통신망 사업자가 제공하는 NMS 서버(Network Management System Server)와 유사한 기능을 수행한다. 네트워크서버(400)에서는 비콘(100), 트래커(200) 및 중계기(300)의 이상유무에 대한 관리를 수행할 수 있다. 이는 전달받는 트래커정보를 이용하여 이상유무를 판단하도록 구성된다. 또한, 네트워크서버(400)는 전송된 트래커정보의 유효성 검증을 수행하는 기능을 수행한다. 트래커정보의 구조가 깨진 상태로 전달되거나, 오류일 경우에는 이들을 중앙처리서버(500)로 전달하지 않고, '이상'으로 판단하는 바, 유의미하고, 정상적인 트래커정보만을 중앙처리서버(500)로 전달한다.

중앙처리서버(500)는 전송된 트래커정보를 이용하여 건설현장과 관련된 전반적인 분석 내지 연산을 수행한다. 중앙처리서버(500)는 네트워크서버(400)에 포함된 데이터베이스(420)와 연결되어 데이터베이스(420)에 저장된 트래커정보를 대상으로 기설정된 방식으로 연산을 수행한다.

중앙처리서버(500)는, 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)을 포함한다. 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)은, 각각 기설정된 방식으로, 데이터베이스(420)에 저장된 하나 또는 둘 이상의 트래커정보를 로딩하되, 비콘ID 및 비콘정보의 수신 횟수가 포함된 트래커정보를 기설정된 방식으로 연산처리함으로써, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터로 구분하여 제공하도록 구성된다.

노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)은 모두 트래커정보를 이용하여 가공하며, 구체적으로 제공되는 내용은 다음과 같다.

노무관리모듈(510)은 출역인원상세내역을 업체별, 공종별, 팀별, 직종별로 구분하여 제공하고, 작업자 출퇴근 현황 및 투입 생산성을 집계하며, 작업자의 이동정보를 제공한다. 작업자의 고위험 투입 내역, 이동위치별 체류시간(개별 세대, 지하층, 계단층 등)을 확인할 수 있으며, 작업자의 안전조회 참석현황도 함께 제공한다.

자재관리모듈(530)은 송장관리 및 자재반입과 소모량을 관리한다. 송장관리는 송장등록 및 송장자재 매핑 모니터링에 의해 수행되고, 자재반입과 소모량 관리는 자재배치관리, 재고관리, 반입 송장내역관리, 레미콘 타설계획 및 현황 모니터링에 의해 수행된다.

장비관리모듈(550)은 현장장비현황관리 및 장비사용현황 모니터링 기능을 수행한다. 현장장비현황관리는 지급 및 지입 건설장비를 구분하여 관리하며, 건설장비사용현황 모니터링은 주로 타워크레인 및 지게차 등의 사용을 관리한다.

중앙처리서버에서의 트래커정보 처리 프로세스

도 3 내지 5를 참조하여 중앙처리서버(500)에서 트래커정보를 처리하는 과정을 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 트래커(200)는 비콘(100)으로부터 20초를 주기로 비콘신호를 수신하며, 2분을 주기로 트래커정보를 송신한다. 1 사이클을 2분이라 하면, 총 6회의 비콘정보가 수집되고, 수집된 6개의 비콘정보는 트래커정보로 전환되어 중앙처리서버(500)로 보내진다.

도 5를 먼저 참조하면, 작업자는 현재 1011호에서 작업을 수행하고 있다. 비콘정보의 신호는 BLE방식으로 송신되는 바, 수직방향으로는 전달되기 어려우나, 근접한 수평방향으로는 전달될 가능성이 있다. 즉, 1011호의 작업자에게 1012호, 1013호, 1014호의 비콘들(1012, 1013, 1014)의 비콘정보가 송신될 수 있음을 의미한다. 물론, 1011호의 작업자는 가장 근접한 1011호의 비콘(1011)으로부터 송신되는 비콘정보 신호세기가 가장 클 것이다.

트래커(200)의 연산처리모듈(230)은 다수의 비콘들로부터 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보를 동시에 수행하는 경우, 이들 중 비콘정보의 신호세기가 가장 큰 비콘ID를 갖는 비콘정보를 대표값으로 결정한다. 이 과정을 20초 간격으로 총 6회를 수행한 후, 신호송신모듈(250)을 통해 중계기(300)로 트래커정보를 송신한다.

도 4를 참조하면, 중앙처리서버(500)은, 트래커정보가 적어도 둘 이상의 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들의 조합을 포함하는 경우, 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들 중 가장 빈도수가 높은 비콘ID의 비콘정보를 대표값으로 결정한다. 도 4의 경우에는 트래커정보는 총 6개의 비콘정보로 구성되며, 비콘1이 4개, 비콘2가 1개, 비콘3이 1개이다. 이러한 트래커정보는 중앙처리서버(500)에서 가장 빈도수가 높은 비콘ID의 비콘정보를 대표값으로 결정하는데, 여기서는 비콘1이 대표값으로 결정된다.

상기의 결과를 해석하면, 특정한 트래커ID를 갖는 작업자가 2분 동안 비콘1(101)이 위치된 공간에 체류한 것으로 연산된다. 트래커(200)는 이러한 과정을 연속적으로 반복 수행하는 바, 트래커ID, 트래커정보에 포함된 비콘정보의 대표값과 대응되는 비콘ID 및 트래커정보의 횟수를 이용하여 건설현장 내의 작업자뿐만 아니라, 자재와 건설장비에 대해서도 동선의 확인이 가능하다. 즉, 실시간으로 위치를 센싱하는 원리가 아니라, 비콘(100), 트래커(200) 및 중앙처리서버(500)를 이용하여 동선을 역으로 추정하는 원리이다. 이로써, 종래의 방식인 GPS신호에만 의존하는 방식의 문제점인 연산의 부정확성을 해결할 수 있다.

한편, GPS 센서모듈(260)은 기설정된 제3 시간(예를 들어, 20초)을 주기로, 트래커(200)의 실외측위를 수행하고, 연산처리모듈(230)로 트래커(200)의 GPS정보를 전달한다. 정상적인 상황이라면, 트래커(200)는 비콘정보 또는 GPS정보를 택일적으로 수신하도록 구성된다. 여기서 택일적이라는 의미는 트래커(200)의 위치에 따라 택일적으로 결정된다는 의미일 뿐, 작업자가 선택한다는 의미가 아님을 주의해야 한다. 트래커(200)가 실외에 위치된 경우로써, 인접한 위치에 비콘(100)이 존재하지 않는 경우에는 GPS정보를 20초를 주기로 수신한다. 작업자가 실외작업을 수행할 때에 해당된다고 볼 수 있다. 이와는 달리, 트래커(200)가 실내에 위치된 경우에는 GPS신호를 송수신할 수 없는 바, 이 경우에는 비콘(100)으로부터 트래커(200)의 위치가 파악될 수 있다.

연산처리모듈(230)은, 기설정된 제2 시간(2분)을 주기로, 트래커정보로 전환할 때, GPS정보 및 비콘정보가 동시에 취득된 경우, 비콘정보만을 트래커정보로 전환하여 중계기(300)로 전송한다. 즉, 비콘정보가 GPS정보에 우선하며, 비콘정보를 GPS정보보다 더 신뢰하는 것이다.

장치등록모듈의 프로세스

도 2를 참조하여 본 발명의 장치등록모듈(570)을 설명한다. 장치등록모듈(570)에서 수행되는 프로세스는, 후술하는 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)에서의 프로세스보다 선행되는 것이 필요하다. 장치등록모듈(570)에서 등록되는 장치는 비콘(100), 트래커(200) 및 중계기(300)를 모두 포함한다. 즉, 여기서 사용되는 '장치'라는 용어는 전술한 '건설장비'와 구별되는 개념으로써, 비콘(100), 트래커(200) 및 중계기(300)와 같이, 정보의 송수신을 하기 위한 장치들을 의미한다.

고유의 비콘ID를 갖는 비콘(100)과 고유의 트래커ID를 갖는 트래커(200)에 대한 정보가 모두 장치등록모듈(570)에 입력된다. 입력은 장치등록모듈(570)과 연결된 PC 및 노트북 또는 모바일기기(스마트폰, 태블릿) 등을 이용하여 해당 비콘(100), 트래커(200) 및 중계기(300)에 대한 정보를 입력할 수 있다.

구체적으로, 특정한 비콘ID를 갖는 비콘(100)이 어느 위치(세대, 출입부, 엘리베이터홀, 건설장비의 특정 부위 등)에 설치되는지 입력된다. 또한, 비콘(100)은 설치된 이후에, 모바일기기로 위치 등록을 하도록 구성될 수도 있으며, 상기 모바일기기 및 해당 비콘(100)은 BLE방식으로 무선 연결됨으로써, 비콘(100)에 대한 정보가 모바일기기를 통해 장치등록모듈(570)로 전송되어 등록될 수 있다.

또한, 비콘(100)은 작업자가 소지하는 모바일기기와의 연결을 통해 활성화되도록 구성될 수 있다. 즉, 이전까지는 비콘(100)이 비콘정보를 송신하지 않도록 설정된 상태이나, 작업자에 의한 활성화처리에 의해 이 때부터는 비콘정보를 송신하도록 구성됨을 의미한다.

한편, 전술한 자재, 건설장비, 타워크레인 및 호이스트 등에 부착되는 모든 비콘(100)들 역시, 전술한 방식으로 비콘(100)의 위치 등록이 수행된다. 이 때, 장치등록모듈(570)에는 비콘(100)이 설치되는 위치에 따라 소분류로 구분될 수 있다. 즉, 관리자가 개별 세대에 배치된 비콘(100)에 대한 정보만을 조회할 수도 있으며, 자재에 부착된 비콘(100)에 대한 정보만을 선별하여 조회할 수도 있다.

노무관리모듈의 프로세스

본 발명의 노무관리모듈(510)에 의한 노무데이터의 제공에 대해 설명한다.

노무관리모듈(510)은 출역현황, 생산성분석 집계, 팀별 생산성 비교를 통해, 작업자별 작업위치 및 작업시간을 분석할 수 있으며, 이를 통해 이동시간을 분석함으로써, 낭비 요소를 제거할 수 있다. 또한, 안전관리, 현장정보관리, 장치관리, 비콘 설정앱 사용자권한 관리, 프로그램 등록, 메뉴등록, 공간정보 관리, 메인화면 출역 현황-차트를 통해 위험구역 통제 등의 부가적 활용을 수행할 수 있다. 또한, 기성 시스템과 연동하는 기능도 수행한다. 노무데이터 제공을 위해, 각 작업자는 안전모에 트래커(200)를 부착한 상태로 작업하는 것이 바람직하다.

노무관리모듈(510)을 위한 트래커정보 수집은 다음의 프로세스를 전제로 한다.

먼저, 각 위치별로 비콘(100)을 설치한다. 단위세대, 계단층, 지하층, 동출입부, 호이스트, 갱폼순으로 비콘을 설치하고, 단위세대, 계단층, 지하층 비콘은 모바일앱을 이용하여 동, 층, 호 및 구역정보와 위치를 매핑한다.

도 6 및 하기의 표 1을 참조하여 노무관리모듈에 의한 작업자의 트래킹 프로세스의 일 실시예를 설명한다.

작업자의 출근관리와 관련하여, 신규 작업자의 생체 확인 및 트래커 불출 및 매핑 후 작업자가 건설현장 출입부에 설치된 생체인증시스템을 통과하면 생체인증(출입인증)을 통해 출근 정보를 확인한다. 여기서, 생체인증의 예로는, 홍체인식을 사용할 수 있다.

작업자의 작업관리와 관련하여, 단위세대, 계단층, 지하층 이동 및 작업시 구축한 LoRa 네트워크망을 통해 수신되는 비콘정보 및 트래커정보의 수집을 활용하여 작업자의 위치모니터링을 수행한다.

작업자의 퇴근관리는 출근관리와 반대로 수행하며, 생체확인 및 트래커 매핑을 해제한 후, 트래커를 회수하고, 이러한 과정은 모니터링되도록 구성한다.

[표 1]

도 11을 참조하여, 노무데이터를 수집하는 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 방법은 단계(S110) 내지 단계(S150)을 포함한다.

단계(S110)는 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘 각각에 고유의 비콘ID가 매칭되고, 상기 매칭된 고유의 비콘ID와 관련된 정보가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계이다.

단계(S120)은 상기 트래커(200)를 갖는 작업자가 이동하는 과정에서, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하는 단계이다.

단계(S130)은 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계이다.

단계(S140)은 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S140)이다.

단계(S150)은 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 노무관리모듈(510)에 의해, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 작업자에 대한 노무데이터가 연산되는 단계(S150)이다.

도 7을 참조하여, 작업자가 집합건물의 개별세대에서 작업을 수행하기까지의 일 예를 들어, 비콘(100) 및 트래커(200)의 역할을 설명한다.

고유의 트래커ID가 부여된 트래커(200)를 장착한 작업자는, 호이스트 입구로 진입하며, 호이스트를 타고 승강하는 과정에서 각 층의 엘리베이터홀 위치비콘(1001, 1002, 1003, 1004, 1005)으로부터 순차적으로 비콘정보를 수신한다. 변형예로, 호이스트 내부에는 별도의 트래커(200)가 구비될 수도 있고, 상기 호이스트 내부에 구비된 트래커(200)를 통해 호이스트의 승강 여부를 명확하게 판단할 수 있다. 작업자는 5층에서 내려서, 5층의 개별세대로 진입하게 되면, 상기 개별세대 내에 위치된 비콘으로부터 비콘정보를 수신함으로써, 작업자의 이동을 정확하게 연산할 수 있다.

또다른 변형예로, 호이스트 내부에 트래커가 구비되며, 위치비콘이 호이스트 앞문과 뒷문에 각각 설치될 수 있다. 상기 위치비콘에 의해 승강여부 및 체류시간을 명확하게 판단할 수 있다. 호이스트 내부의 위치된 트래커는 엘리베이터홀 위치비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되며, 이를 통해 호이스트가 몇 층에 정지했는지 더욱 명확하게 판단될 수 있다. 이 때, 호이스트 내부에 구비된 트래커(200)는 호이스트의 앞문 및 뒷문의 개방여부시 무선신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 이를 통해, 작업자가 호이스트에 체류한 정확한 시간을 연산할 수 있다.

자재관리모듈의 프로세스

본 발명의 자재관리모듈(530)에 의한 자재데이터의 제공에 대해 설명한다.

건설현장 내에는, 자재가 배치되며, 자재는 기설정된 단위로 각각 구분된 상태로, 각각 자재비콘이 부착되며, 자재비콘은 각각 고유의 비콘ID가 부여되되, 고유의 비콘ID는 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장된다.

고유의 트래커ID가 부여된 트래커(200)가, 자재와 근접하게 위치한 경우, 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고, 자재관리모듈(530)은, 비콘정보를 기반으로, 자재의 출고정보를 연산하도록 구성된다.

자재관리모듈(530)은 자재 입출고 실시간 내역 확인이 가능하며 송장 자동인식 기능으로 반입 자재 확인 및 현장 부담 최소화하며, 입고, 소모, 재고 확인 및 최초 발주량과 실제 현장 반입량 비교 검토가 가능하다. 또한, 주요 자재의 재고 관리 및 반입 자재 현장 야적장 연계를 통한 야적장 자재 모니터링이 가능하다.

자재관리모듈(530)에 의한 자재데이터의 제공 및 처리 프로세스를 설명한다. 크게 자재품목관리, 반입, 송장관리, 야적장관리, 레미콘관리 및 철근관리로 구성될 수 있다. 도 8 및 하기의 표 2를 참조하여 노무관리모듈에 의한 작업자의 트래킹 프로세스의 일 실시예를 설명한다.

자재품목관리는 자재의 중요도 및 빈도에 따라 5단계로 구분될 수 있다.

반입은, 야적장위치, 자재목록, 수량, 반입시간, 반입 Gate정보 입력을 포함하는 반입계획을 입력한다. 야적위치 사전검토를 통한 간섭 최소화시키는 야적장 간섭을 검토한다. 반입계획의 검토시, BIM과 연계한 소요자재 확인 및 발주, 불량자재를 검토한다.

송장관리는, 지능형 AI OCR 스캔방식을 통해 자재반입을 관리하고, 자재별 특성을 고려하여 레미콘, 철근, 일반 송장으로 구분하여 별도 관리한다. 야적장 관리는, 팔래트 등 자재 중요도 및 빈도수가 높은 자재에 비콘을 설치하여 별도 관리한다.

자재비콘 관리는 자재정보, 송장정보, 위치 등의 주요 정보를 입력한다.

재고관리는 모바일 앱을 이용한 실시간 수량 확인 및 서버 전송하고, 레미콘 관리는 레미콘 기사들의 모바일장치(예로, 스마트폰)을 활용하고, 타설 전과정의 레미콘 상태 정보 실시간 확인한다. 타설 관리 프로세스는 사전준비, 출하, 입고, 타설, 완료로 구성될 수 있다.

철근 관리는 축중기를 활용하여 반입되는 철근의 송장에 명시된 중량과 실제 측정되는 중량 비교하고, 반입되는 철근의 물량 신뢰성 검토하며, 타워크레인 관제 시스템을 활용하여 철근의 양중 물량 관리하며, 소모 철근 물량의 신뢰성을 검토한다.

[표 2]

도 12를 참조하여, 자재데이터를 수집하는 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 방법은 단계(S210) 내지 단계(S270)을 포함한다.

단계(S210)은 자재가 입고되며, 상기 자재와 관련된 거래명세서에 기재된 자재정보가 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되는 단계이다.

단계(S220)은 야적장에 입고된 상기 자재에, 기설정된 단위별로 자재비콘이 부착되며, 상기 자재비콘에 대한 고유의 비콘ID가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계이다. 상기 단계가 수행될 때에는, 상기 표 2의 순번3에 기재된 바와 같이, 별도의 비콘스캐너를 통해, 야적장의 자재 현황이 센싱될 수 있다. 이를 위해, 야적장에는 별도의 비콘스캐너가 구비될 수도 있으며, 전원이 공급되는 고정용 트래커가 그 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.

단계(S230)은 상기 트래커(200)가 상기 자재와 근접하게 위치할 때, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하는 단계이다.

단계(S240)은 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계이다.

단계(S250)은 상기 자재가 상기 트래커(200)와 함께 상기 호이스트 측으로 이동하는 단계로서, 상기 호이스트에 구비된 자재용 트래커(200d)가 상기 자재비콘으로부터 송신된 비콘정보를 수신한 후, 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 송신하는 단계이다.

단계(S260)은 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S260)이다.

단계(S270)은 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 자재관리모듈(530)은, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 자재데이터를 제공하는 단계(S270)이다.

이를 위해, 집합건물의 각 동 출입부 측에 위치된 호이스트에는 자재용 트래커(200d)가 구비되며, 자재가 이동되어 호이스트 측에 근접한 경우, 고유의 트래커ID가 부여된 자재용 트래커(200d)는, 호이스트 측으로 이동된 자재에 부착된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고, 자재관리모듈(530)은, 비콘정보를 기반으로, 자재의 이동정보를 연산하도록 구성된다. 비콘정보를 이용하여 자재의 이동정보를 연산하는 원리는 전술한 작업자 이동정보 연산 방식과 유사하다.

장비용 트래커(200b)가 장착된 지게차(포크에 장착됨)가 자재를 이송하는 경우를 예로 들어 설명한다. 이 경우에는 지게차의 운전자 역시 운전자용 트래커(200a)를 소지할 수 있다. 장비용 트래커(200b) 및 운전자용 트래커(200a)가 상호 페어링되도록 구성될 수도 있으며, 이로써, 건설장비의 운전자가 자동으로 식별될 수도 있다. 한편, 운전자용 트래커(200a) 또는 장비용 트래커(200b)가 있고, 건설장비 주요부에 비콘(100)이 부착되어, 상기 트래커(200a, 200b)와 페어링되면 하나의 안전존(Safety Zone)이 형성될 수 있다. 건설장비에 접근하는 다른 작업자의 작업자용 트래커(200c)와 구별하여 안전신호(부저 또는 알람을 의미함)를 송신하도록 구성될 수 있다. 또한, 팔래트의 자재비콘은 운전자용 트래커(200a)를 통해서도 비콘정보를 송신할 수 있다. 지게차가 야적장에 있는 팔래트 단위의 자재를 적재하는 과정에서 상기 자재의 팔래트 측에 구비된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하고, 이에 의해, 상기 자재는 자동으로 출고처리된다.

지게차가 상기 자재가 적재된 상태에서 101동 출입부측 호이스트에 도착할 경우, 자재의 팔래트에 부착된 자재비콘 및 호이스트에 구비된 자재용 트래커(200d)가 상호 페어링될 수 있다. 자재용 트래커(200d)가 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신한 경우, 상기 자재는 101동에 특정시간에 사용된 것으로 처리된다.

한편, 자재는 야적장에 위치되는 경우가 많으며, 작업자의 모바일장치를 이용하여 외부망인 LTE 이동통신망 기지국을 사용할 수도 있다.

장비관리모듈의 프로세스

도 9 및 표 3을 참조하여 본 발명의 장비관리모듈(550)에 의한 장비데이터의 제공을 설명한다.

장비관리모듈(550)에서는, 덤프트럭, 굴착 건설장비의 운행 효율 분석은 건설장비 등록, 건설장비 신청을 통해 수행되고, 건설장비 작업현황, 건설장비 사용현황, 건설장비 운행일지, 건설장비 실적현황 및 기성 시스템 연동 기능을 수행한다.

[표 3]

도 10은 타워크레인의 경우를 기준으로, 장비관리모듈에 의한 작업처리 프로세스를 개략적으로 도시한다. 도 10을 참조하면, 타워크레인의 운전석 계기판 정보인 무게, 선회각, 후크길이는 영상인식방식이 사용될 수 있으며, 트롤리에는 GPS가 설치되며, 후크 측에는 비콘이 설치되는 것이 바람직하다. 양중량, 양중위치, 작업시간 등이 모두 연산되며, 후크 비콘으로부터 비콘정보를 수신한 트래커를 통해 작업자 정보 역시 확인 가능하다.

도 13를 참조하여, 장비데이터를 수집하는 방법을 설명한다.

본 발명은 단계(S310) 내지 단계(S340)을 포함한다.

단계(S310)은 상기 장비관리모듈(550)에 건설장비의 사용신청이 입력되는 단계이다.

단계(S320)은 상기 건설장비가 이동할 때, 상기 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 장비용 트래커(200b) 각각에 내장된 GPS 센서모듈(260)을 통해, 상기 건설장비의 이동정보가 확인되는 단계이다.

단계(S330)은 상기 트래커 또는 장비용 트래커에 포함된 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 건설장비의 이동정보를 포함하는 트래커정보가 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되는 단계이다.

단계(S340)은 상기 장비관리모듈(550)에 의해, 상기 (a) 단계(S310)에서 사용신청된 건설장비의 이동정보에 대한 장비데이터가 제공되는 단계이다.

한편, 건설장비는 실외에서 운행되는 경우가 많으며, 운전자의 모바일장치를 이용하여 외부망인 LTE 이동통신망 기지국을 사용할 수 있다.

UI 화면 설명

도 14 내지 23은 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)을 이용하여 프로그램화되어 출력된 UI 화면을 도시한다.

도 14 내지 16은 각각, 노무데이터 UI, 자재데이터 UI 및 장비데이터 UI이며, 도 17 내지 23은 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터를 가공하여 건설현장 관리정보로 사용하는 화면이다.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: 비콘
200: 트래커
210: 신호수신모듈
230: 연산처리모듈
250: 신호송신모듈
300: 중계기
400: 네트워크서버
500: 중앙처리서버
510: 노무관리모듈
530: 자재관리모듈
550: 장비관리모듈

Claims

무선 네트워크망을 이용한 건설현장 데이터수집 시스템으로서,
건설현장 내의 기설정된 위치, 자재 및 건설장비 중 적어도 어느 하나에 구비되되, 각각은 고유의 비콘ID가 부여되어 상기 비콘ID를 포함하는 비콘정보를 송신하도록 구성된, 비콘(100);
상기 비콘(100) 중 근접한 비콘(100)에서 송신되는 비콘정보를 수신 가능하도록 구성된 트래커(200)로서, 각각은 고유의 트래커ID가 부여된 상태로 개별 작업자에게 지급되며, 상기 비콘정보를 기반으로 트래커정보를 생성하는, 트래커(200);
건설현장 내의 상기 트래커(200)와 각각 통신 가능하도록 구성된 중계기(300)로서, 상기 트래커(200)로부터 기설정된 방식으로 송신된 상기 트래커정보를 수신하도록 구성되는, 중계기(300);
상기 중계기(300)로부터 상기 트래커정보를 전달받도록 상기 중계기(300)와 통신 가능하도록 구성되며, 상기 트래커정보를 저장하는 데이터베이스(420)를 포함하는, 네트워크서버(400); 및
상기 데이터베이스(420)와 연결되어 상기 데이터베이스(420)에 저장된 트래커정보를 기설정된 방식으로 연산하는 중앙처리서버(500); 를 포함하며,
상기 중앙처리서버(500)는,
노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)을 포함하고,
상기 노무관리모듈(510), 자재관리모듈(530) 및 장비관리모듈(550)은,
각각 기설정된 방식으로, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 하나 또는 둘 이상의 트래커정보를 로딩하되, 비콘ID 및 비콘정보의 수신 횟수가 포함된 상기 트래커정보를, 기설정된 방식으로 연산처리함으로써, 노무데이터, 자재데이터 및 장비데이터로 구분하여 제공하도록 구성되는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 트래커(200)는,
상기 비콘(100)과 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 방식으로 무선 연결되어 근접한 거리에 위치된 비콘(100)으로부터 각각 비콘정보를 수신하도록 구성되며,
상기 중계기(300)와는 저전력 장거리통신(Low Power Wide-Area, LPWA) 방식으로 연결되어 상기 비콘(100)으로부터 수신된 상기 비콘정보를 상기 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 송신하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 트래커(200)는,
상기 비콘(100)으로부터 송신되는 비콘정보를 수신하는 신호수신모듈(210);
상기 신호수신모듈(210)로부터 수신된 상기 비콘정보를 기설정된 방식으로 처리하여 트래커정보로 전환하는 연산처리모듈(230); 및
상기 연산처리모듈(230)에 의해 전환된 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 신호송신모듈(250); 을 포함하는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 신호수신모듈(210)은,
기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하며,
상기 연산처리모듈(230)은,
상기 기설정된 제1 시간을 주기로 비콘정보를 수신할 때, 상기 신호수신모듈(210)이 다수의 비콘(100)으로부터 동시에 비콘정보를 수신한 경우,
상기 다수의 비콘(100) 중 신호세기가 가장 큰 비콘ID를 갖는 비콘정보를 대표값으로 결정하여 트래커정보로 전환하는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 신호수신모듈(210)은,
상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 기설정된 제2 시간 동안 상기 비콘정보를 N회 수집하여 상기 연산처리모듈(230)로 전달하며,
상기 신호송신모듈(250)은,
상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 중계기(300)로 전환된 상기 트래커정보를 전송하도록 설정된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 중앙처리서버(500)은,
상기 트래커정보가 적어도 둘 이상의 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들의 조합을 포함하는 경우,
상기 상이한 비콘ID를 갖는 비콘정보들 중 가장 빈도수가 높은 비콘ID의 비콘정보를 대표값으로 결정하는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 트래커(200)는,
상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 실외측위를 수행하고, 상기 연산처리모듈(230)로 상기 트래커(200)의 GPS정보를 전달하는 GPS 센서모듈(260); 및
상기 트래커(200)의 운동정보를 센싱하도록 구성된, 자이로 센서모듈(270); 을 더 포함하며,
상기 연산처리모듈(230)은,
상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보로 전환할 때, GPS정보 및 비콘정보가 동시에 취득된 경우,
상기 비콘정보만을 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 전송하는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 건설현장에는 집합건물이 시공되며,
상기 비콘(100)은, 상기 집합건물 내의 설치위치를 기준으로,
각 단위세대별로 구비되는 단위세대 위치비콘;
각 동의 출입부 측에 구비되는 출입부 위치비콘;
각 동에 위치된 엘리베이터 홀의 각 층마다 구비되는 엘리베이터홀 위치비콘; 및
각 동 지하층의 기설정된 구역마다 구비되는 지하층 위치비콘; 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘은, 모두 고유의 비콘ID가 부여되되, 상기 고유의 비콘ID는 상기 노무관리모듈(510)에 미리 저장되어 있고,
고유의 트래커ID가 부여된 트래커를 갖는 작업자는,
상기 작업자가 이동하는 과정에서, 상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘 중 적어도 어느 하나로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고,
상기 노무관리모듈(510)은,
상기 비콘정보를 기반으로, 상기 작업자의 노무데이터를 제공하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 8에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 노무데이터를 수집하는 방법으로서,
(a) 상기 단위세대 위치비콘, 출입부 위치비콘, 엘리베이터홀 위치비콘 및 지하층 위치비콘 각각에 고유의 비콘ID가 매칭되고, 상기 매칭된 고유의 비콘ID와 관련된 정보가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계(S110);
(b) 상기 트래커(200)를 갖는 작업자가 이동하는 과정에서, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 비콘(100)으로부터 비콘정보를 수신하는 단계(S120);
(c) 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S130);
(d) 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S140); 및
(e) 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 노무관리모듈(510)에 의해, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 작업자에 대한 노무데이터가 연산되는 단계(S150); 를 포함하는,
방법.
청구항 8에 있어서,
상기 건설현장 내에는, 자재가 배치되며,
상기 자재는 기설정된 단위로 각각 구분된 상태로, 각각 자재비콘이 부착되며, 상기 자재비콘은 각각 고유의 비콘ID가 부여되되, 상기 고유의 비콘ID는 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되어 있고,
고유의 트래커ID가 부여된 트래커(200)가, 상기 자재와 근접하게 위치한 경우, 상기 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고,
상기 자재관리모듈(530)은,
상기 비콘정보를 기반으로, 상기 자재의 출고정보를 연산하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 10에 있어서,
집합건물의 각 동 출입부 측에 위치된 호이스트에는 자재용 트래커(200d)가 구비되며,
상기 자재가 이동되어 상기 호이스트 측에 근접한 경우,
고유의 트래커ID가 부여된 상기 자재용 트래커(200d)는, 상기 호이스트 측으로 이동된 자재에 부착된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성되고,
상기 자재관리모듈(530)은,
상기 비콘정보를 기반으로, 상기 자재의 이동정보를 연산하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 10 또는 11에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 자재데이터를 수집하는 방법으로서,
(a) 자재가 입고되며, 상기 자재와 관련된 거래명세서에 기재된 자재정보가 상기 중앙처리서버(500)에 미리 저장되는 단계(S210);
(b) 야적장에 입고된 상기 자재에, 기설정된 단위별로 자재비콘이 부착되며, 상기 자재비콘에 대한 고유의 비콘ID가 상기 중앙처리서버(500)에 저장되는 단계(S220);
(c) 상기 트래커(200)가 상기 자재와 근접하게 위치할 때, 상기 기설정된 제1 시간을 주기로, 상기 트래커(200)의 신호수신모듈(210)이 상기 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신하는 단계(S230);
(d) 상기 트래커(200)의 연산처리모듈(230)에서 기설정된 방식으로 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환시킨 후, 상기 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 기설정된 제2 시간을 주기로, 상기 트래커정보를 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S240);
(e) 상기 자재가 상기 트래커(200)와 함께 상기 호이스트 측으로 이동하는 단계로서, 상기 호이스트에 구비된 자재용 트래커(200d)가 상기 자재비콘으로부터 송신된 비콘정보를 수신한 후, 상기 비콘정보를 트래커정보로 전환하여 상기 중계기(300)로 송신하는 단계(S250);
(f) 상기 중계기(300)에 의해, 상기 트래커정보가 상기 네트워크서버(400)로 전송되고, 상기 네트워크서버(400)에 의해 상기 트래커정보의 유효성이 검증된 후, 상기 트래커정보가 상기 데이터베이스(420)로 저장되는 단계(S260); 및
(g) 상기 중앙처리서버(500)에서, 상기 데이터베이스(420)에 저장된 상기 트래커정보가 로딩되며, 상기 자재관리모듈(530)은, 상기 트래커정보를 이용하여 상기 자재데이터를 제공하는 단계(S270); 를 포함하는,
방법.
청구항 10에 있어서,
상기 건설현장에는, 적어도 하나의 건설장비가 배치되며,
상기 건설장비는,
상기 건설장비의 운전자에게 지급된 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 건설장비에 장착된 장비용 트래커(200b)를 통해, 상기 건설장비의 위치정보가 확인되며,
상기 건설장비의 위치정보를 포함하는 트래커정보는,
상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되도록 구성되어,
상기 장비관리모듈(550)은, 상기 건설장비의 트래커정보를 기반으로, 상기 건설장비에 대한 장비데이터를 제공하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 건설장비가 지하층으로 이동된 경우,
상기 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 장비용 트래커(200b)는,
상기 지하층 위치비콘으로부터 비콘정보를 수신하도록 구성됨으로써, 상기 건설장비의 위치정보가 상기 장비관리모듈(550)에 의해 연산되는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 건설장비는, 타워크레인으로써,
타워크레인에 구비된 기초 마스트, 선회장치, 지브, 트롤리, 훅블록 및 권상장치 중 적어도 어느 하나에는 장비비콘(160)이 구비되며,
상기 장비비콘(160)은, 상기 타워크레인 운전자가 구비한 트래커(200)로 비콘정보를 송신하도록 구성되며,
상기 비콘정보는, 상기 트래커(200)에 의해 트래커정보로 전환되어 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되며,
상기 장비관리모듈(550)은,
상기 트래커정보를 기반으로, 상기 타워크레인의 동작에 대한 장비데이터를 제공하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 15에 있어서,
상기 장비비콘(160)은,
근접한 자재에 부착된 자재비콘으로부터 비콘정보를 수신 가능하도록 설정되고, 상기 장비비콘(160)이 상기 자재비콘과 근접한 거리에 위치될 때, 상기 자재비콘으로부터 수신된 비콘정보는 상기 트래커(200)로 전송하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 13 내지 16 중 어느 하나에 따른 건설현장 데이터수집 시스템을 이용하여 장비데이터를 수집하는 방법으로서,
(a) 상기 장비관리모듈(550)에 건설장비의 사용신청이 입력되는 단계(S310);
(b) 상기 건설장비가 이동할 때, 상기 운전자용 트래커(200a) 또는 상기 장비용 트래커(200b) 각각에 내장된 GPS 센서모듈(260)을 통해, 상기 건설장비의 이동정보가 확인되는 단계(S320);
(c) 상기 트래커 또는 장비용 트래커에 포함된 신호송신모듈(250)에 의해, 상기 건설장비의 이동정보를 포함하는 트래커정보가 상기 중계기(300)를 거쳐 상기 장비관리모듈(550)로 전달되는 단계(S330); 및
(d) 상기 장비관리모듈(550)에 의해, 상기 (a) 단계(S310)에서 사용신청된 건설장비의 이동정보에 대한 장비데이터가 제공되는 단계(S340); 를 포함하는,
방법.
청구항 1에 있어서,
상기 비콘(100)에서 송신되는 상기 비콘정보는,
상기 비콘(100)의 전원량에 대한 정보를 더 포함하며,
상기 트래커(200)에서 송신되는 상기 트래커정보는,
상기 비콘(100)의 전원량에 대한 정보 및 상기 트래커(200)의 전원량과 충전여부에 대한 정보를 모두 포함하는,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 트래커(200)는,
작업자에 의해 조작 가능하도록 구성된 긴급호출버튼(280)을 더 포함하며,
작업자가 상기 긴급호출버튼(280)을 누른 경우,
상기 작업자의 트래커정보는 상기 중계기(300)로 즉시 전송하도록 구성된,
건설현장 데이터수집 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 중앙처리서버(500)는,
상기 비콘(100)의 비콘ID, 상기 트래커(200)의 트래커ID 및 상기 중계기(300)에 대한 정보가 입력되는 장치등록모듈(570)을 더 포함하고,
상기 장치등록모듈(570)에는,
상기 비콘(100) 각각의 설치위치 및 상기 트래커(200) 각각의 장착위치 또는 개별 작업자에 대한 정보가 입력되는,
건설현장 데이터수집 시스템.