KR20230060742A - System for detecting safety hook fastening based on wearable sensor for high altitude sk workers and method thereof - Google Patents

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KR20230060742A
KR20230060742A KR1020210145268A KR20210145268A KR20230060742A KR 20230060742 A KR20230060742 A KR 20230060742A KR 1020210145268 A KR1020210145268 A KR 1020210145268A KR 20210145268 A KR20210145268 A KR 20210145268A KR 20230060742 A KR20230060742 A KR 20230060742A
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Abstract

The present invention relates to a system for high-place workers to detect fastening of a safety hook based on a wearable sensor and a method thereof. The present invention relates to the method for detecting fastening of a safety hook by using the system comprises the steps of: detecting a high-place worker in safety belt attachment equipment through a sensing signal received from a detecting sensor installed in the safety belt attachment equipment; providing a fastening request alarm through an alarm device installed in the safety belt attachment equipment so that the high-place worker fastens safety hooks, when detecting the high-place worker; using a pressure sensor attached to each of a seat belt and the safety hooks worn by the high-place worker, to primarily determine whether the safety hooks are fastened through a change in a detected pressure value; and using an inertial measurement unit (IMU) attached to each of the seat belt and the safety hooks if it is primarily determined that the safety hooks are fastened, to output the distance data of the IMU measured according to the motion of the high-place worker to finally determine whether the safety hooks are fastened. Therefore, the method can use the pressure sensor and the IMU to detect whether the safety hooks are fastened, thereby preventing fall accidents for high-place workers, and can transmit whether the safety hooks are fastened to a safety manager in real time, thereby enabling the safety manager to monitor the high-place workers so that the high-place workers can work safely.

Description

고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR DETECTING SAFETY HOOK FASTENING BASED ON WEARABLE SENSOR FOR HIGH ALTITUDE SK WORKERS AND METHOD THEREOF}Safety hook fastening detection system based on wearable sensor for workers at height and its method

본 발명은 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력센서 및 IMU센서를 이용하여 안전고리가 안전벨트로부터 제거되고 안전대 부착설비에 체결이 되었는지 여부를 감지하는 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wearable sensor-based safety loop fastening detection system and method for workers at height, and more particularly, to determine whether a safety loop is removed from a safety belt and fastened to a safety belt attachment facility using a pressure sensor and an IMU sensor. It relates to a safety ring fastening detection system based on a wearable sensor for workers at height that detects whether or not, and a method therefor.

고용노동부에서 발표한 ‘2018년 산업재해 발생현황’에 따르면, 산업재해 중 가장 많은 사고사망자는 건설업에서 발생했고 전체 산업에서 발생한 사고사망자 중 건설업에서 46.7%가 발생했다고 한다. According to the ‘2018 Occupational Accident Occurrence Status’ announced by the Ministry of Employment and Labor, the construction industry accounted for the highest number of accident deaths among industrial accidents, and 46.7% of accident deaths in all industries occurred in the construction industry.

이와 같이, 건설업의 재해율은 타 산업보다 월등히 높은 수치를 나타내고 있으며, 특히, 산업재해로 인한 사망사고의 주요 원인으로는 떨어짐이 가장 많은 부분을 차지하고 있고, 그 다음으로는 넘어짐으로 인한 사고가 2위를 차지하고 있다. As such, the accident rate of the construction industry shows a much higher figure than other industries. occupies

이러한 떨어짐, 넘어짐으로 인한 산업재해의 가장 많은 작업환경은 고소작업으로, 떨어짐으로 인한 산업재해를 감소시키기 위해 고소 작업을 수행하는 노동자를 대상으로 안전교육, 안전관리 책임자 순찰 등의 안전대응이 지속해서 이루어지고 있으나 떨어짐 사고는 좀처럼 줄어들지 않고 있다. The work environment with the highest number of industrial accidents caused by falls is work at heights. To reduce industrial accidents caused by falls, safety measures such as safety education and patrols of safety management managers are continuously being implemented for workers performing work at heights. However, the number of falls accidents is not decreasing.

또한, 2014년부터 2020년 건설업 추락 사망자 수는 250명 이상이며, 그 중 고소작업 시 안전고리를 체결하지 않은 채로 작업을 하기 않아 발생된 사고는 추락재해의 60%에 해당된다. In addition, the number of deaths from falls in the construction industry from 2014 to 2020 is more than 250, and among them, accidents caused by not fastening safety rings while working at heights account for 60% of fall accidents.

이로 인해, 정부는 건설현장 추락사고 방지를 위해 스마트 안전장비 사용을 의무화할 예정이라고 발표했다. As a result, the government announced that it would make it mandatory to use smart safety equipment to prevent falls at construction sites.

여기서, 스마트 안전장비는 무선설비 및 무선통신을 이용하여 건설공사 현장의 안전을 관리하는 장비 또는 장비를 구축, 운영하는 체계 또는 시스템을 의미하며, 지능형 CCTV 을 이용하여 건설근로자 위치추적을 할 수 있다. Here, smart safety equipment refers to a system or system that builds and operates equipment or equipment that manages the safety of a construction site using wireless facilities and wireless communication, and can track the location of construction workers using intelligent CCTV. .

그리고, 스마트 안전장비는 스마트 안전고리를 포함하며, 스마트 안전고리는 고소작업자 안전관제를 위한 장비로써 작업자의 위치와 고도감지, 안전고리 체결감지, 미체결 시 경고 알림 기능을 갖춘 시스템을 의미한다. And, the smart safety equipment includes a smart safety ring, and the smart safety ring is a device for safety control of workers at high places, and means a system equipped with a function to detect the location and altitude of the operator, detect safety ring fastening, and warn when not fastened.

다만, 이러한 종래 기술의 스마트 안전장비는 안전고리가 올바르게 체결되었는지 여부를 확인하는데 한계가 있다.However, the smart safety equipment of the prior art has limitations in confirming whether the safety ring is correctly fastened.

특히, 작업자가 안전벨트에 있는 고정된 위치 외에 다양한 위치에 안전고리를 장착하는 경우, 체결 여부 확인이 불가능하다는 문제점이 있으며, 규격 인식으로 안전고리 체결 여부를 확인을 하는 경우, 안전대 부착설비 규격이 일정하지 않으므로 체결 여부 확인이 불가능하다는 한계가 있다. In particular, there is a problem in that it is impossible to check whether the safety hook is fastened when the worker mounts the safety hook in various locations other than the fixed position on the seat belt. Since it is not constant, there is a limit in that it is impossible to confirm whether or not it has been concluded.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국등록특허공보 제10-2286381호 (2021.08.05 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-2286381 (2021.08.05 announcement).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 압력센서 및 IMU센서를 이용하여 안전고리가 안전벨트로부터 제거되고 안전대 부착설비에 체결이 되었는지 여부를 감지하는 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. A technical problem to be achieved by the present invention is a wearable sensor-based safety loop fastening detection system for workers at heights that detects whether a safety loop is removed from a seat belt and fastened to a safety belt attachment facility using a pressure sensor and an IMU sensor, and its is to provide a way

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템을 이용한 안전고리 체결 감지 방법에 있어서, 안전대 부착설비에 설치된 감지 센서로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지하는 단계, 상기 고소 작업자를 감지하면, 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 상기 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치를 통해서 제공하는 단계, 상기 고소 작업자가 착용한 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 압력센서를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계, 그리고 상기 1차적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 상기 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 관성측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 관성측정장치의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem, in the safety loop fastening detection method using a wearable sensor-based safety loop fastening detection system, the safety belt attachment facility through the sensing signal received from the detection sensor installed in the safety belt attachment facility Detecting a worker at height within the height, and upon detecting the worker at height, providing an alarm requesting fastening so that the worker at height fastens the safety ring through an alarm device installed in the safety harness attachment facility, the safety belt worn by the worker at height, and Primarily determining whether the safety ring is fastened through a change in the pressure value sensed using the pressure sensor attached to each safety ring, and if it is determined that the safety ring is primarily fastened, the seat belt and safety ring Finally, determining whether to fasten the safety ring by outputting distance data of the inertial measurement unit measured according to the motion of the worker at height using an inertial measurement unit (IMU) attached to each ring.

최종적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 안전관리자가 소지한 사용자 단말기로 체결완료 여부 정보를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. When it is finally determined that the safety ring is fastened, the method may further include providing information on whether or not fastening has been completed to a user terminal possessed by the safety manager.

상기 알람 장치는, LED 모듈 또는 스피커를 포함하며, 상기 체결 요청 알람을 상기 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치를 통해서 제공하는 단계는, LED 모듈을 이용하여 점등 또는 점멸하거나 스피커로부터 출력되는 소리를 이용하여 안전고리를 체결하도록 요청하는 알람을 제공할 수 있다. The alarm device includes an LED module or a speaker, and the step of providing the fastening request alarm through the alarm device installed in the safety belt attachment facility is to turn on or blink using an LED module or use a sound output from a speaker. An alarm requesting fastening of the safety ring may be provided.

상기 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계는, 상기 안전벨트에 부착된 압력센서에 의해 측정된 상기 안전벨트의 압력이 일정 값 이상 감소하고, 상기 안전고리에 부착된 압력센서에 의해 측정된 상기 안전고리의 압력이 0보다 큰 경우, 상기 안전고리가 상기 안전벨트로부터 제거되고 상기 안전대 부착설비에 체결된 것으로 판단할 수 있다. In the first step of determining whether the seat belt is fastened, the pressure of the seat belt measured by the pressure sensor attached to the seat belt decreases by more than a certain value, and the pressure measured by the pressure sensor attached to the safety ring When the pressure of the safety ring is greater than 0, it may be determined that the safety ring is removed from the safety belt and fastened to the safety harness attachment facility.

상기 고소 작업자의 움직임에 따라 측정된 거리를 통해 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계는, 상기 안전고리의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 안전대 부착설비에 안전고리를 체결한 것으로 판단할 수 있다. In the step of determining whether the safety ring is fastened through the distance measured according to the movement of the worker at height, if the size of the IMU value of the safety ring in the Z-axis direction is within the standard range, the safety ring is attached to the safety harness attachment facility. can be considered as having been concluded.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템에 있어서, 안전대 부착설비에 설치된 감지 센서로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지하는 작업자 작업자 감지부, 상기 고소 작업자를 감지하면, 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 상기 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치를 통해서 제공하는 알람신호 생성부, 그리고 상기 고소 작업자가 착용한 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 압력센서를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하고, 상기 1차적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 상기 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 관성측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 관성측정장치의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 제어부를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, in a safety ring fastening detection system based on a wearable sensor for workers at height, a worker detecting a worker at height in a safety belt attachment facility through a sensing signal received from a detection sensor installed in a safety belt attachment facility A detection unit, when detecting the worker at height, an alarm signal generating unit for providing an alarm requesting fastening so that the worker at height fastens the safety loop through an alarm device installed in the safety belt attachment facility, and a safety belt and safety belt worn by the worker at height Whether or not the safety ring is primarily fastened is determined through a change in the pressure value sensed using the pressure sensor attached to each ring, and if it is determined that the safety ring is primarily fastened, the seat belt and each safety ring It includes a control unit that outputs distance data of the inertial measurement device measured according to the motion of the worker at height using an attached inertial measurement unit (IMU) and finally determines whether the safety ring is fastened.

이와 같이 본 발명에 따르면, 압력센서 및 IMU를 이용하여 안전고리의 체결 여부를 감지함으로써, 고소 작업자들의 추락사고를 예방할 수 있고, 안전고리가 체결여부를 실시간으로 안전 관리자에게 전달되므로, 안전 관리자는 고소 작업자들이 안전하게 작업할 수 있도록 모니터링할 수 있다. 또한, 작업자들이 작업 수행에 있어 불편하지 않은 위치에 안전고리를 장착하므로, 작업의 불편함을 해소할 수 있다. As described above, according to the present invention, by detecting whether or not the safety ring is fastened using the pressure sensor and the IMU, it is possible to prevent falls of workers at height, and since whether or not the safety ring is fastened is transmitted to the safety manager in real time, the safety manager Workers at height can be monitored so that they can work safely. In addition, since the safety ring is installed in a position where workers are not uncomfortable in performing the work, the inconvenience of the work can be eliminated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시한 안전벨트의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 도 1에 도시한 안전고리의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템을 이용한 안전고리 체결 감지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 S440 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
1 is a diagram for explaining a safety ring fastening detection system based on a wearable sensor for workers at height according to an embodiment of the present invention.
2A is a diagram for explaining the configuration of the seat belt shown in FIG. 1;
Figure 2b is a view for explaining the configuration of the safety ring shown in Figure 1.
3 is a diagram for explaining the configuration of a safety hook fastening detection system based on a wearable sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a safety hook fastening detection method using a safety hook fastening detection system according to an embodiment of the present invention.
5A to 5C are exemplary diagrams for explaining step S440 of FIG. 4 .

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it.

이하에서는 도 1 내지 도 2b를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템(100)을 설명한다. Hereinafter, a safety ring fastening detection system 100 based on a wearable sensor for a worker at height according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 to 2B.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a safety ring fastening detection system based on a wearable sensor for workers at height according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 도 1에 도시한 안전벨트의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2b는 도 1에 도시한 안전고리의 구성을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2A is a view for explaining the configuration of the safety belt shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram for explaining the configuration of the seat belt shown in FIG.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 감지 센서(200), 알람 장치(300), 압력센서(410, 510), 관성측정장치(Inertial measurement unit, 이하 "IMU"로 명명한다.)(420, 520) 및 사용자 단말기(600)와 연결된다. As shown in FIG. 1, the safety hook fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention includes a detection sensor 200, an alarm device 300, pressure sensors 410 and 510, and an inertial measurement device. unit, hereinafter referred to as "IMU") (420, 520) and the user terminal (600).

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 감지 센서(200)를 이용하여 안전대 부착설비 내에 감지된 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 알람 장치(300)를 통해 체결 요청 알람을 제공한다. First, the safety ring fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention uses the detection sensor 200 to fasten the safety ring so that the worker at height detected in the safety belt attachment facility fastens the fastening request alarm through the alarm device 300. provides

그리고, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 고소 작업자가 착용한 안전벨트(400) 및 안전고리(500)에 부착된 각각의 압력센서(410, 510) 및 IMU(420, 520)를 이용하여 측정된 압력 변화량 및 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 IMU(420, 520)의 거리 데이터를 통해 안전고리 체결 여부를 판단하여 사용자 단말기(600)로 전송한다. In addition, the safety ring fastening detection system 100 is measured using the respective pressure sensors 410 and 510 and IMUs 420 and 520 attached to the safety belt 400 and the safety ring 500 worn by the worker at height. Whether or not the safety ring is fastened is transmitted to the user terminal 600 through the distance data of the IMUs 420 and 520 measured according to the measured amount of pressure change and the motion of the worker at height.

여기서, "안전고리 체결"은 안전대 부착설비에 있는 안전난간, 안전지지로프 등에 안전고리를 거는 경우의 상태를 의미하며, "안전고리 장착"은 안전벨트의 가슴홀더 또는 허리부분에 있는 고리에 안전고리를 거는 경우의 상태를 의미한다. Here, "fastening the safety loop" means the state when the safety loop is hung on the safety handrail, safety support rope, etc. in the safety belt attachment facility, and "mounting the safety loop" means the safety loop attached to the chest holder or waist part of the safety belt. Indicates the state when the ring is hung.

다음으로, 감지 센서(200)는 안전대 부착설비 내에서 존재하는 고소 작업자를 감지하여 감지된 센싱 신호를 안전고리 체결 감지 시스템(100)로 전송한다. Next, the detection sensor 200 detects a worker at height present in the safety belt attachment facility and transmits the detected sensing signal to the safety loop fastening detection system 100 .

이때, 감지 센서(200)는 안전대 부착설비에 설치될 수 있으며, 모션 센서, 온도 센서, 적외선 센서 등으로 구현될 수 있다. At this time, the detection sensor 200 may be installed in a safety belt attachment facility, and may be implemented as a motion sensor, a temperature sensor, an infrared sensor, and the like.

다음으로, 알람 장치(300)는 감지 센서(200)에 의해 감지된 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 발생시킨다.Next, the alarm device 300 generates a fastening request alarm so that the worker at height detected by the detection sensor 200 fastens the safety ring.

이때, 알람 장치(300)는 LED 모듈 또는 스피커를 포함할 수 있으며, LED 모듈을 이용하여 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 점등 또는 점멸하여 체결 요청 알람을 발생시키거나 스피커를 이용하여 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 소리를 통해 체결 요청 알람을 발생시킨다. At this time, the alarm device 300 may include an LED module or a speaker, and by using the LED module, the worker at height lights up or blinks to fasten the safety ring to generate an alarm requesting fastening, or the worker at height uses the speaker to fasten the safety ring. A fastening request alarm is generated through a sound to fasten the ring.

다음으로, 도 2a에서 도시한 바와 같이, 안전벨트(400)는 웨어러블 센서인 압력센서(410) 및 IMU(420)을 포함하고, 도 2b에서 도시한 바와 같이, 안전고리(500)는 압력센서(510) 및 IMU(520)를 포함한다. Next, as shown in FIG. 2A, the seat belt 400 includes a pressure sensor 410 and an IMU 420 which are wearable sensors, and as shown in FIG. 2B, the safety ring 500 is a pressure sensor 510 and IMU 520.

이때, 압력센서(410, 510)는 고소 작업자가 착용한 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착되며, 안전벨트(400)에 안전고리(500)가 제거되거나 안전고리(500)가 안전대 부착설비에 체결되었을 경우에서의 감지된 압력 변화를 측정한다. At this time, the pressure sensors 410 and 510 are attached to each of the safety belt 400 and the safety ring 500 worn by the worker at height, and the safety ring 500 is removed or the safety ring 500 is attached to the safety belt 400. Measure the detected pressure change when is fastened to the safety belt attachment facility.

그리고, 압력센서(410, 510)는 측정된 압력 변화 값을 안전고리 체결 감지 시스템(100)에 전송한다.Then, the pressure sensors 410 and 510 transmit the measured pressure change value to the safety hook fastening detection system 100 .

여기서, 안전벨트(400)에 포함된 압력센서(410)는 안전벨트의 어깨부분 또는 허리부분 등의 다양한 부분에 부착될 수 있다. Here, the pressure sensor 410 included in the seat belt 400 may be attached to various parts such as a shoulder portion or a waist portion of the seat belt.

그리고, 압력센서(410, 510)는 노이즈 감소를 위해 저주파 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)을 추가로 적용할 수 있다. In addition, a low pass filter (LPF) may be additionally applied to the pressure sensors 410 and 510 to reduce noise.

또한, IMU(420, 520)는 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착되어, 자이로 센서 및 가속도 센서로 이루어진 관성 운동량을 고정밀도로 검출하는 장치를 의미한다.In addition, the IMUs 420 and 520 are attached to the seat belt 400 and the seat hook 500, respectively, and refer to a device configured of a gyro sensor and an acceleration sensor to detect inertial momentum with high precision.

이때, IMU(420, 520)는 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 대한 Z축 방향의 IMU 값을 안전고리 체결 감지 시스템(100)에 전송한다. At this time, the IMUs 420 and 520 transmit IMU values in the Z-axis direction for each of the seat belt 400 and the seat hook 500 measured according to the motion of the worker at height to the safety hook fastening detection system 100.

다음으로, 사용자 단말기(600)는 안전고리 체결 감지 시스템(100)으로부터 체결완료 여부 정보를 제공 받으며, 안전관리자가 휴대 가능한 기기로 구현된다.Next, the user terminal 600 receives information on whether or not the fastening is completed from the safety hook fastening detection system 100, and the safety manager is implemented as a portable device.

이때, 사용자 단말기(600)는 노트북 컴퓨터, 스마트 패드 또는 스마트폰 등과 같이 유선 또는 무선으로 네트워크에 접속하여 정보를 주고받을 수 있는 기기로 구현되며, 안전고리 체결 감지 시스템(100)으로부터 실시간으로 체결완료 여부 정보를 제공받는다. At this time, the user terminal 600 is implemented as a device capable of exchanging information by connecting to a network wired or wirelessly, such as a laptop computer, smart pad, or smartphone, and the fastening is completed in real time from the safety loop fastening detection system 100. information is provided.

이하에서는 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템의 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of a safety ring fastening detection system based on a wearable sensor for a worker at height according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the configuration of a safety hook fastening detection system based on a wearable sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 작업자 감지부(110), 알람신호 생성부(120), 제어부(130) 및 통신부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the safety hook fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention includes an operator detecting unit 110, an alarm signal generating unit 120, a control unit 130, and a communication unit 140. do.

먼저, 작업자 감지부(110)는 안전대 부착설비에 설치된 감지 센서(200)로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지한다.First, the worker detection unit 110 detects a worker at height in the safety belt attachment facility through a sensing signal received from the detection sensor 200 installed in the safety belt attachment facility.

이때, 작업자 감지부(110)는 감지센서(200)로부터 감지된 센싱신호를 실시간으로 전송받는다. At this time, the operator detection unit 110 receives the sensing signal sensed from the detection sensor 200 in real time.

다음으로, 알람신호 생성부(120)는 고소 작업자가 안전고리(500)를 체결하도록 체결 요청 알람을 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치(300)를 통해서 제공한다.Next, the alarm signal generation unit 120 provides a fastening request alarm so that the worker at height fastens the safety hook 500 through the alarm device 300 installed in the safety harness attachment facility.

이때, 알람신호 생성부(120)는 안전고리 체결 요청 알람 신호를 알람 장치(300)로 전송하며, 알람 장치(300)는 LED 모듈 또는 스피커로 구현되어 LED의 점멸 또는 점등, 스피커로부터 출력되는 소리를 통해 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 발생시킨다. At this time, the alarm signal generating unit 120 transmits an alarm signal requesting fastening of the safety ring to the alarm device 300, and the alarm device 300 is implemented as an LED module or a speaker so that the LED blinks or lights, and the sound output from the speaker Through this, a fastening request alarm is generated so that the worker at height fastens the safety hook.

다음으로, 제어부(130)는 고소 작업자가 착용한 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 압력센서(410, 510)를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단한다.Next, the control unit 130 primarily provides safety through a change in the pressure value detected using the pressure sensors 410 and 510 attached to the safety belt 400 and the safety ring 500 worn by the worker at height, respectively. Determine whether or not the ring is fastened.

이때, 제어부(130)는 안전벨트(400)에 부착된 압력센서(410)를 의해 측정된 안전벨트(400)의 압력이 일정 값 이상 감소하고, 안전고리(500)에 부착된 압력센서(510)에 의해 측정된 안전고리(500)의 압력이 0보다 크면, 안전고리(500)가 안전벨트(400)로부터 제거되고 안전대 부착설비에 체결된 것으로 판단한다. At this time, the control unit 130 determines that the pressure of the seat belt 400 measured by the pressure sensor 410 attached to the seat belt 400 decreases by more than a certain value, and the pressure sensor 510 attached to the safety ring 500 If the pressure of the safety ring 500 measured by ) is greater than 0, it is determined that the safety ring 500 is removed from the safety belt 400 and fastened to the safety belt attachment facility.

그리고, 제어부(130)는 1차적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 IMU(420, 520)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 IMU의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단한다.In addition, when it is determined that the safety ring is primarily fastened, the control unit 130 measures the motion of the worker at height using the IMUs 420 and 520 attached to the seat belt 400 and the safety ring 500, respectively. It outputs the distance data of the IMU and finally determines whether to fasten the safety ring.

여기서, 제어부(130)는 안전고리(500)의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위 내에 포함되는 경우에 최종적으로 안전대 부착설비에 안전고리를 체결한 것으로 판단한다.Here, the control unit 130 determines that the safety ring is finally fastened to the safety belt attachment facility when the size of the IMU value of the safety ring 500 in the Z-axis direction is within the reference range.

다음으로, 통신부(140)는 최종적으로 안전고리(500)가 체결된 것으로 판단되면 안전관리자가 소지한 사용자 단말기(600)로 체결완료 여부 정보를 제공한다.Next, when it is determined that the safety ring 500 is finally fastened, the communication unit 140 provides fastening completion information to the user terminal 600 possessed by the safety manager.

예를 들어, 1차적 또는 최종적으로 안전고리(500)가 체결되지 않은 것으로 판단되는 경우, 통신부(140)는 안전관리자가 소지한 사용자 단말기(600)로 해당 작업자가 체결미완료 상태라는 정보를 제공할 수 있다. For example, when it is determined that the safety ring 500 is not primarily or finally fastened, the communication unit 140 provides the user terminal 600 possessed by the safety manager with information indicating that the worker is in an incomplete fastening state. can

만일, 1차적 또는 최종적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되는 경우, 통신부(140)는 안전관리자가 소지한 사용자 단말기(600)로 해당 작업자가 체결완료 상태라는 정보를 제공한다. If it is determined that the safety ring is primarily or finally fastened, the communication unit 140 provides the user terminal 600 possessed by the safety manager with information indicating that the worker is fastened.

이하에서는 도 4 내지 도 5c를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템을 이용한 안전고리 체결 감지 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a safety hook fastening detection method using a wearable sensor-based safety hook fastening detection system according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 4 to 5C.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템을 이용한 안전고리 체결 감지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a safety hook fastening detection method using a safety hook fastening detection system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전대 부착설비에 설치된 감지 센서(200)로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지한다(S410).First, the safety ring fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention detects a worker at height in the safety belt attachment facility through a sensing signal received from the detection sensor 200 installed in the safety belt attachment facility (S410).

이때, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전대 부착설비에 부착된 모션 센서, 적외선 센서 등으로부터 감지된 센싱신호를 전달받아 안전대 부착설비 내에 고소 작업자가 존재함을 감지한다.At this time, the safety ring fastening detection system 100 receives a sensing signal detected from a motion sensor, an infrared sensor, etc. attached to the safety belt attachment facility and detects the existence of a worker at height in the safety belt attachment facility.

그리고, 고소 작업자를 감지하면, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치(300)를 통하여 고소 작업자가 안전고리(500)를 체결하도록 체결 요청 알람을 제공한다(S420).In addition, when detecting a worker at height, the safety ring fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention alarms the fastening request for the worker at height to fasten the safety ring 500 through the alarm device 300 installed in the safety belt attachment facility. Provides (S420).

이때, 알람 장치(300)는 LED 모듈 또는 스피커로 구현될 수 있으며, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 알람신호를 LED 모듈 또는 스피커로 전송하여 LED 모듈에 의해 점등 또는 점멸되거나 스피커로부터 출력되는 소리를 통해 안전고리를 체결하도록 요청하는 알람을 제공한다.At this time, the alarm device 300 may be implemented as an LED module or a speaker, and the safety ring fastening detection system 100 transmits an alarm signal to the LED module or speaker to be turned on or off by the LED module or sound output from the speaker. Provides an alarm requesting fastening of the safety ring through

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 고소 작업자가 착용한 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 압력센서(410, 510)를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단한다(S430).Next, the safety ring fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention detects using the pressure sensors 410 and 510 attached to the safety belt 400 and the safety ring 500 worn by the worker at height, respectively. It is primarily determined whether the safety ring is fastened through the change in the applied pressure value (S430).

여기서, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 압력센서(410, 510)로부터 감지된 압력값을 전송받는다. Here, the seat belt fastening detection system 100 receives pressure values sensed from the pressure sensors 410 and 510 attached to the seat belt 400 and the safety ring 500, respectively.

이하에서는, 표 1 및 표 2를 이용하여 안전벨트(400)의 어깨부분과 안전고리(500)에 각각 부착된 압력센서(410, 510)의 압력값의 변화에 대하여 설명한다. Hereinafter, changes in pressure values of the pressure sensors 410 and 510 attached to the shoulder portion of the seat belt 400 and the safety ring 500, respectively, will be described using Tables 1 and 2.

하기의 표 1은 안전벨트(400)의 어깨부분에 각각 부착된 압력센서(410)의 압력값의 변화량을 나타낸 표이다. Table 1 below is a table showing changes in the pressure values of the pressure sensors 410 attached to the shoulder portions of the seat belt 400, respectively.

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1은 안전벨트(400)의 어깨부분에 부착된 압력센서(410)를 이용하여 안전고리(500)를 안전벨트(400)의 가슴홀더 또는 허리에 각각 장착하였을 경우에 측정된 안전벨트(400)의 압력값과 안전고리(500)를 안전벨트(400)의 가슴홀더 또는 허리로부터 제거하였을 시 측정된 안전벨트(400)의 압력값을 나타낸다.Table 1 shows the seat belt (400) measured when the safety ring (500) is attached to the chest holder or waist of the seat belt (400) using the pressure sensor (410) attached to the shoulder of the seat belt (400). ) and the pressure value of the seat belt 400 measured when the safety ring 500 is removed from the chest holder or waist of the seat belt 400.

예를 들어, 표 1에서 도시한 바와 같이, 안전고리(500)를 안전벨트(400)의 가슴홀더 또는 허리로부터 제거하였을 경우에서 측정된 안전벨트(400)의 압력값은 평균 496Mpa이고, 안전고리(500)를 안전벨트(400)의 가슴홀더에 장착한 경우에서 측정된 압력값은 평균 547Mpa이며, 안전고리(500)를 안전벨트(400)의 허리에 장착하였을 경우에 측정된 압력값은 평균 572Mpa이라고 가정한다.For example, as shown in Table 1, the pressure value of the seat belt 400 measured when the seat belt 500 is removed from the chest holder or waist of the seat belt 400 is 496 Mpa on average, and the seat belt 400 is 496 Mpa on average. The average pressure value measured when 500 is attached to the chest holder of the seat belt 400 is 547Mpa, and the pressure value measured when the safety ring 500 is attached to the waist of the seat belt 400 is average. Assume 572Mpa.

그러면, 안전벨트(400)의 가슴홀더 또는 허리에 장착된 안전고리(500)를 제거하였을 경우 측정된 안전벨트의 압력 변화값은 각각 52Mpa, 76Mpa 감소되었다. Then, when the chest holder of the seat belt 400 or the safety ring 500 attached to the waist is removed, the measured pressure change values of the seat belt are reduced by 52 Mpa and 76 Mpa, respectively.

다음의 표 2는 안전고리(500)를 안전대 부착설비에 체결하기 전과 후에 측정된 압력센서(510)의 압력값의 변화량을 나타낸 표이다. Table 2 below is a table showing the amount of change in the pressure value of the pressure sensor 510 measured before and after fastening the safety ring 500 to the safety belt attachment facility.

Figure pat00002
Figure pat00002

표 2에서 도시한 바와 같이, 안전대 부착설비의 수평지지 파이프 또는 수평지지 로프에 체결하기 전 안전고리(500)의 압력이 0이라고 가정한다.As shown in Table 2, it is assumed that the pressure of the safety ring 500 is zero before fastening to the horizontal support pipe or horizontal support rope of the safety belt attachment facility.

예를 들어, 안전고리(500)를 수평지지 파이프에 체결후에 측정된 안전고리(500)의 압력값은 평균 579Mpa이고, 안전고리(500)를 수평지지 로프에 체결한 후에 측정된 안전고리(500)의 압력 값은 평균 634Mpa이면, 안전고리(500)를 안전대 부착설비에 체결하기 후에 안전고리(500)의 압력값이 증가되었다. For example, the pressure value of the safety ring 500 measured after fastening the safety ring 500 to the horizontal support pipe is 579 Mpa on average, and the safety ring 500 measured after fastening the safety ring 500 to the horizontal support rope. If the pressure value of ) is 634 Mpa on average, the pressure value of the safety ring 500 was increased after fastening the safety ring 500 to the safety belt attachment facility.

즉, 안전벨트(400)에 부착된 압력센서(410)에 의해 측정된 안전벨트(400)의 압력이 50MPa 이상 감소하고, 안전고리(500)에 부착된 압력센서(510)에 의해 측정된 안전고리(500)의 압력이 0보다 큰 경우, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전고리(500)가 안전벨트(400)로부터 제거되고 안전대 부착설비에 체결된 것으로 판단한다.That is, the pressure of the seat belt 400 measured by the pressure sensor 410 attached to the seat belt 400 decreases by 50 MPa or more, and the safety measured by the pressure sensor 510 attached to the safety ring 500 When the pressure of the loop 500 is greater than 0, the safety loop fastening detection system 100 determines that the safety loop 500 is removed from the seat belt 400 and fastened to the safety harness attachment facility.

이때, 안전벨트(400)의 압력의 감소 기준 값은 안전 관리자에 의해 변경될 수 있다. At this time, the pressure reduction reference value of the seat belt 400 may be changed by a safety manager.

이와 같이, 1차적으로 안전고리(500)가 체결된 것으로 판단되면, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 IMU(420, 520)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 IMU(420, 520)의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단한다(S440).In this way, when it is determined that the safety ring 500 is primarily fastened, the safety ring fastening detection system 100 according to the embodiment of the present invention is an IMU attached to each of the seat belt 400 and the safety ring 500. Distance data of the IMU (420, 520) measured according to the motion of the worker at height is output using (420, 520) to finally determine whether the safety ring is fastened (S440).

이때, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전벨트(400) 및 안전고리(500) 각각에 부착된 IMU(420, 520)를 통해 측정된 IMU값을 전송받는다. At this time, the seat belt fastening detection system 100 receives the IMU value measured through the IMUs 420 and 520 attached to the seat belt 400 and the safety ring 500, respectively.

더욱 자세하게는, 그리고, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 IMU(420, 520)를 통해 거리 데이터를 출력하여 Z축 방향의 IMU값을 추출한다. In more detail, the safety hook fastening detection system 100 outputs distance data through the IMUs 420 and 520 to extract an IMU value in the Z-axis direction.

이때, IMU(420, 520)는 압력센서(410, 510)와 동일한 위치에 설치될 수 있으며, 누적오차를 줄이기 위해 5초간격으로 초기화되도록 설정한다. At this time, the IMUs 420 and 520 may be installed at the same location as the pressure sensors 410 and 510, and are set to be initialized at intervals of 5 seconds to reduce cumulative errors.

그리고, 안전고리(500)의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전대 부착설비에 안전고리(500)를 체결한 것으로 판단한다.In addition, when the size of the IMU value of the safety ring 500 in the Z-axis direction is within the reference range, the safety ring fastening detection system 100 determines that the safety ring 500 is fastened to the safety harness attachment facility.

이때, 기준 범위는 -0.183m이상 +0.183m이하로 설정할 수 있으며, 안전 관리자에 의해 기준 범위는 변경될 수 있다. At this time, the reference range can be set to -0.183m or more +0.183m or less, and the reference range can be changed by the safety manager.

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 S440 단계를 설명하기 위한 예시도이다.5A to 5C are exemplary diagrams for explaining step S440 of FIG. 4 .

도 5a는 안전고리(500)를 안전대 부착설비의 수평지지 파이프에 체결한 경우에서의 측정된 안전벨트(400)의 IMU값과 안전고리(500)의 IMU값을 나타내고, 도 5b는 안전고리(500)를 안전대 부착설비의 수평지지 로프에 체결한 경우에서의 측정된 안전벨트(400)의 IMU값과 안전고리(500)의 IMU값을 나타내며, 도 5c는 안전고리(500)를 안전벨트(400)에 장착한 후 측정된 안전벨트(400)의 IMU값과 안전고리(500)의 IMU값을 나타낸다.5A shows the IMU value of the safety belt 400 and the IMU value of the safety ring 500 measured when the safety ring 500 is fastened to the horizontal support pipe of the safety belt attachment facility, and FIG. 5B shows the safety ring ( 500) shows the IMU value of the safety belt 400 and the IMU value of the safety ring 500 measured when the safety belt 500 is fastened to the horizontal support rope of the safety belt attachment facility. 400) shows the IMU value of the seat belt 400 and the IMU value of the safety ring 500 measured after being attached to the seat belt 400.

도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 안전고리(500)를 안전대 부착설비의 수평지지 파이프 또는 수평지지 로프에 체결한 후 작업자가 움직였을 경우에 측정된 안전고리(500)의 IMU값은 안전벨트의 IMU값보다 작게 측정되었다. As shown in FIGS. 5A and 5B, the IMU value of the safety ring 500 measured when the worker moves after fastening the safety ring 500 to the horizontal support pipe or horizontal support rope of the safety belt attachment facility is the seat belt was measured smaller than the IMU value of

그리고, 수평지지 파이프보다 수평지지로프의 움직임이 크므로, 수평지지로프에 안전고리(500)가 체결되었을 경우에 측정된 안전고리(500)의 IMU값과 안전벨트(400)의 IMU값이 수평지지 파이프에 안전고리(500)가 체결되었을 경우에 측정된 안전고리(500)의 IMU값과 안전벨트(400)의 IMU값보다 크게 나타났다. And, since the movement of the horizontal support rope is greater than that of the horizontal support pipe, the IMU value of the safety ring 500 and the IMU value of the seat belt 400 measured when the safety ring 500 is fastened to the horizontal support rope are horizontal. The IMU value of the safety ring 500 and the IMU value of the seat belt 400 measured when the safety ring 500 was fastened to the support pipe were larger than those of the seat belt 400.

또한, 도 5c와 같이, 안전고리(500)를 안전벨트(400)에 장착한 후 작업자가 움직였을 경우에 측정된 안전고리(500)의 IMU값은 안전벨트(400)의 IMU값보다 크게 측정되었으며, 안전벨트(400)의 IMU값은 안전고리(500)를 안전대 부착설비에 체결하였을 경우에 측정된 안전벨트(400)의 IMU값과 유사한 수준임을 확인할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5C, the IMU value of the safety ring 500 measured when the operator moves after attaching the safety ring 500 to the seat belt 400 was measured to be greater than the IMU value of the safety belt 400. , It can be confirmed that the IMU value of the seat belt 400 is similar to the IMU value of the seat belt 400 measured when the safety ring 500 is fastened to the safety belt attachment facility.

즉, 안전고리(500)의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위인 -0.183m이상 +0.183m이하에 포함되는 경우, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전대 부착설비에 안전고리(500)를 체결한 것으로 판단한다.That is, when the size of the IMU value in the Z-axis direction of the safety ring 500 is included in the standard range of -0.183m or more + 0.183m or less, the safety ring fastening detection system 100 is installed in the safety belt attachment facility. ) is considered to have been concluded.

이와 같이, 최종적으로 안전고리(500)가 체결된 것으로 판단되면, 본 발명의 실시예에 따른 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 안전관리자가 소지한 사용자 단말기(600)로 체결완료 여부 정보를 제공한다(S450).In this way, when it is determined that the safety hook 500 is finally fastened, the safety hook fastening detection system 100 according to an embodiment of the present invention provides information on whether or not fastening is completed to the user terminal 600 possessed by the safety manager. Do (S450).

이때, S430 또는 S440 단계에서 안전고리가 미체결된 상태로 판단된 경우, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 사용자 단말기(600)로 해당 작업자의 체결미완료 상태 정보를 제공할 수 있으며, S430 또는 S440 단계에서 안전고리가 체결된 상태인 경우, 안전고리 체결 감지 시스템(100)은 사용자 단말기(600)로 해당 작업자의 체결완료 상태 정보를 제공할 수 있다. At this time, when it is determined that the safety ring is not fastened in step S430 or S440, the safety ring fastening detection system 100 may provide the user terminal 600 with information on the unfastened state of the corresponding operator, and in S430 or S440 In the step, when the safety ring is fastened, the safety ring fastening detection system 100 may provide the user terminal 600 with information on the fastening completion state of the operator.

그러면, 안전관리자는 체결미완료 또는 체결완료 상태 정보를 통해 고소 작업자의 안전고리 체결 여부를 모니터링 할 수 있다. Then, the safety manager can monitor whether or not the safety ring is fastened by the worker at height through the fastening incomplete or fastening complete state information.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 압력센서 및 IMU를 이용하여 안전고리의 체결 여부를 감지함으로써, 고소 작업자들의 추락사고를 예방할 수 있고, 안전고리가 체결여부를 실시간으로 안전 관리자에게 전달되므로, 안전 관리자는 고소 작업자들이 안전하게 작업할 수 있도록 모니터링할 수 있다. 또한, 작업자들이 작업 수행에 있어 불편하지 않은 위치에 안전고리를 장착하므로, 작업의 불편함을 해소할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, by detecting whether or not the safety ring is fastened using a pressure sensor and an IMU, it is possible to prevent a fall accident of workers at height, and whether or not the safety ring is fastened is transmitted to the safety manager in real time, A safety manager can monitor workers at height so that they can work safely. In addition, since the safety ring is installed in a position where workers are not uncomfortable in performing the work, the inconvenience of the work can be eliminated.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 안전고리 체결 감지 시스템, 110: 작업자 감지부,
120: 알람신호 생성부, 130: 제어부,
140: 통신부, 200: 감지 센서,
300: 알람 장치, 410, 510: 압력센서,
410, 510: IMU, 600: 사용자 단말기
100: safety ring fastening detection system, 110: worker detection unit,
120: alarm signal generating unit, 130: control unit,
140: communication unit, 200: detection sensor,
300: alarm device, 410, 510: pressure sensor,
410, 510: IMU, 600: user terminal

Claims (12)

웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템을 이용한 안전고리 체결 감지 방법에 있어서,
안전대 부착설비에 설치된 감지 센서로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지하는 단계,
상기 고소 작업자가 착용한 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 압력센서를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계, 그리고
상기 1차적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 상기 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 관성측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 관성측정장치의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계를 포함하는 안전고리 체결 감지 방법.
In the safety hook fastening detection method using a wearable sensor-based safety hook fastening detection system,
Detecting a worker at height in the safety belt attachment facility through a sensing signal received from a detection sensor installed in the safety belt attachment facility;
Primarily determining whether the safety ring is fastened through a change in the pressure value sensed using the pressure sensor attached to each of the safety belt and safety ring worn by the worker at height, and
When it is determined that the safety ring is primarily fastened, the distance data of the inertial measurement unit measured according to the motion of the worker at height using the inertial measurement unit (IMU) attached to each of the safety belt and the safety ring. Safety ring fastening detection method comprising the step of outputting and finally determining whether or not the safety ring is fastened.
제1항에 있어서,
최종적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 안전관리자가 소지한 사용자 단말기로 체결완료 여부 정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 안전고리 체결 감지 방법.
According to claim 1,
When it is finally determined that the safety ring is fastened, the safety ring fastening detection method further comprising the step of providing information on whether or not the fastening is completed to a user terminal possessed by a safety manager.
제1항에 있어서,
상기 고소 작업자를 감지하면, 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 상기 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치를 통해서 제공하는 단계를 더 포함하는 안전고리 체결 감지 방법.
According to claim 1,
When detecting the worker at height, the safety ring fastening detection method further comprising providing a fastening request alarm to fasten the safety ring through an alarm device installed in the safety harness attachment facility.
제3항에 있어서,
상기 알람 장치는,
LED 모듈 또는 스피커를 포함하며,
상기 체결 요청 알람을 제공하는 단계는,
LED 모듈을 이용하여 점등 또는 점멸하거나 스피커로부터 출력되는 소리를 이용하여 안전고리를 체결하도록 요청하는 알람을 제공하는 안전고리 체결 감지 방법.
According to claim 3,
The alarm device,
Including LED modules or speakers,
The step of providing the engagement request alarm,
A method for detecting fastening of a safety ring that provides an alarm requesting fastening of a safety ring by using an LED module to turn on or blink or to use a sound output from a speaker.
제1항에 있어서,
상기 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계는,
상기 안전벨트에 부착된 압력센서에 의해 측정된 상기 안전벨트의 압력이 일정 값 이상 감소하고, 상기 안전고리에 부착된 압력센서에 의해 측정된 상기 안전고리의 압력이 0보다 큰 경우, 상기 안전고리가 상기 안전벨트로부터 제거되고 상기 안전대 부착설비에 체결된 것으로 판단하는 안전고리 체결 감지 방법.
According to claim 1,
The first step of determining whether the safety ring is fastened,
When the pressure of the seat belt measured by the pressure sensor attached to the seat belt decreases by more than a certain value and the pressure of the safety ring measured by the pressure sensor attached to the safety ring is greater than 0, the safety ring Safety ring fastening detection method for determining that is removed from the seat belt and fastened to the safety belt attachment facility.
제1항에 있어서,
상기 고소 작업자의 움직임에 따라 측정된 거리를 통해 안전고리 체결 여부를 판단하는 단계는,
상기 안전고리의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 안전대 부착설비에 안전고리를 체결한 것으로 판단하는 안전고리 체결 감지 방법.
According to claim 1,
The step of determining whether the safety ring is fastened through the distance measured according to the movement of the worker at height,
When the size of the IMU value in the Z-axis direction of the safety ring is included within the reference range, the safety ring fastening detection method for determining that the safety ring is fastened to the safety harness attachment facility.
고소 작업자를 위한 웨어러블 센서 기반의 안전고리 체결 감지 시스템에 있어서,
안전대 부착설비에 설치된 감지 센서로부터 수신된 센싱신호를 통해 안전대 부착설비 내의 고소 작업자를 감지하는 작업자 감지부, 그리고
상기 고소 작업자가 착용한 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 압력센서를 이용하여 감지된 압력값의 변화를 통해 1차적으로 안전고리 체결 여부를 판단하고, 상기 1차적으로 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 상기 안전벨트 및 안전고리 각각에 부착된 관성측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용하여 고소 작업자의 모션에 따라 측정된 관성측정장치의 거리 데이터를 출력하여 최종적으로 안전고리 체결 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 안전고리 체결 감지 시스템.
In the wearable sensor-based safety ring fastening detection system for workers at height,
A worker detection unit that detects a worker at height in the safety belt attachment facility through a sensing signal received from a detection sensor installed in the safety belt attachment facility, and
It is determined whether or not the safety ring is fastened primarily through a change in the pressure value sensed using the pressure sensor attached to each of the safety belt and safety ring worn by the worker at height, and it is determined that the safety ring is primarily fastened. Then, using the inertial measurement unit (IMU) attached to each of the seat belt and safety loop, the distance data of the inertial measurement unit measured according to the motion of the worker at height is output to finally determine whether the safety loop is fastened. Safety ring fastening detection system comprising a control unit to.
제7항에 있어서,
최종적으로 상기 안전고리가 체결된 것으로 판단되면, 안전관리자가 소지한 사용자 단말기로 체결완료 여부 정보를 제공하는 통신부를 더 포함하는 안전고리 체결 감지 시스템.
According to claim 7,
Finally, when it is determined that the safety ring is fastened, the safety ring fastening detection system further comprises a communication unit for providing information on whether or not fastening is completed to a user terminal possessed by a safety manager.
제7항에 있어서,
상기 고소 작업자를 감지하면, 고소 작업자가 안전고리를 체결하도록 체결 요청 알람을 상기 안전대 부착설비에 설치된 알람 장치를 통해서 제공하는 알람신호 생성부를 더 포함하는 안전고리 체결 감지 시스템.
According to claim 7,
Safety ring fastening detection system further comprising an alarm signal generating unit for providing an alarm requesting fastening so that the worker at height fastens the safety ring through an alarm device installed in the safety harness attachment facility when detecting the worker at height.
제9항에 있어서,
상기 알람 장치는,
LED 모듈 또는 스피커를 포함하며,
상기 알람신호 생성부는,
LED 모듈을 이용하여 점등 또는 점멸하거나 스피커로부터 출력되는 소리를 이용하여 안전고리를 체결하도록 요청하는 알람을 제공하는 안전고리 체결 감지 시스템.
According to claim 9,
The alarm device,
Including LED modules or speakers,
The alarm signal generating unit,
A safety hook fastening detection system that provides an alarm requesting fastening of the safety hook by using an LED module to turn on or blink or to use a sound output from a speaker.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 안전벨트에 부착된 압력센서를 의해 측정된 상기 안전벨트의 압력이 일정 값 이상 감소하고, 상기 안전고리에 부착된 압력센서에 의해 측정된 상기 안전고리의 압력이 0보다 크면, 상기 안전고리가 상기 안전벨트로부터 제거되고 상기 안전대 부착설비에 체결된 것으로 판단하는 안전고리 체결 감지 시스템.
According to claim 7,
The control unit,
When the pressure of the seat belt measured by the pressure sensor attached to the seat belt decreases by more than a certain value and the pressure of the safety ring measured by the pressure sensor attached to the safety ring is greater than 0, the safety ring A seat belt fastening detection system that determines that it is removed from the seat belt and fastened to the safety belt attachment facility.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 안전고리의 Z축 방향의 IMU값의 크기가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 안전대 부착설비에 안전고리를 체결한 것으로 판단하는 안전고리 체결 감지 시스템.
According to claim 7,
The control unit,
A safety ring fastening detection system that determines that the safety ring is fastened to the safety belt attachment facility when the size of the IMU value in the Z-axis direction of the safety ring is included within the reference range.
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