KR20230078189A - Safety Tower Crane - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안전 타워 크레인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적재물의 상태를 단절 없이 실시간으로 모니터링 할 수 있고, 크레인 간의 충돌을 방지할 수 있도록 구성된 안전 타워 크레인에 관한 것이다. The present invention relates to a safety tower crane, and more particularly, to a safety tower crane configured to monitor the state of loads in real time without interruption and to prevent collision between cranes.
타워 크레인은 빌딩, 아파트 등 고층 건축물 건설공사에서 가장 많이 이용되는 건설 장비로서 지상으로부터 수직하게 올라가는 타워 마스트와, 이 타워 마스트의 상부에 설치되어 회전운동하는 지브와, 지브에 설치되어 수직운동하며, 적재물을 운반하여 주는 호이스트와, 타워 마스트에 지지되면서 지브에 설치되는 운전실로 구성되며, 지브가 타워 마스트와 이루는 각도와 트롤리의 유무에 따라 트롤리형(또는 T형)과 럭빙형(또는 L형)으로 구분됨이 일반적이다.Tower crane is the most used construction equipment in the construction of high-rise buildings such as buildings and apartments. A tower mast that rises vertically from the ground, a jib installed on the upper part of the tower mast to rotate, and a jib installed on the jib to move vertically, It consists of a hoist that carries loads and a cab installed on a jib while supported by a tower mast. Depending on the angle the jib makes with the tower mast and whether or not there is a trolley, trolley type (or T type) and rugbing type (or L type) It is common to divide by
이러한 타워 크레인의 중량물 운반작업은 운전자가 고공의 운전실에서 타워 크레인을 조종하여 수행하는 바, 타워 크레인 운전자가 지상의 작업자로부터 수신호 또는 무전기를 통하여 작업상황을 전달받아 지브의 회전, 트롤리의 직선운동, 호이스트의 승강운동 등의 타워 크레인 운전을 수행하였다.The tower crane's heavy transport work is performed by the operator controlling the tower crane in the high-altitude operator's cabin. Tower crane operation, such as lifting and lowering of a hoist, was performed.
한편, 건물의 시공이 진행되면서 점차적으로 높아지는 건물의 층고에 따라 타워크레인도 주기적으로 높이 올려 주어야 하며, 이에 따라 운전실도 지상으로부터 높아지게 되어 운전자의 시각과 지상과는 멀리 떨어지게 되고, 층고의 공정진행으로 건물의 의해 운전자의 시각이 가려지는 사각지대 범위는 확대되며, 사각지대에서의 트롤리 및 호이스팅작업은 지상의 신호수와의 무전기통화에 전적으로 의존하게 된다.On the other hand, as the construction of the building progresses, the tower crane must be raised periodically according to the building's floor height, which gradually increases. The range of the blind spot where the driver's vision is blocked by the building is expanded, and the trolley and hoisting work in the blind spot is completely dependent on the radio communication with the signalman on the ground.
이에 따라, 타워 크레인은 운전자가 지상과 멀리 떨어진 고공에서 지상의 상황을 어렴풋이 확인하거나 전혀 보이지 않는 상태에서 신호수의 지시를 받고 운전해야 하므로, 운전하는데 매우 불편하고, 작업능률이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 안전사고의 위험성이 상존하였었다.Accordingly, the tower crane is very inconvenient to operate and greatly reduces work efficiency, as the operator has to vaguely check the situation on the ground at a high altitude far from the ground or receive instructions from a signalman while not being able to see it at all. The risk of safety accidents always existed.
이를 해결하기 위해 한국등록실용신안 제20-0191025호 '타워크레인의 화상감지장치'는 타워 크레인의 지브상에서 수평이동하는 트롤리에 줌 기능을 갖는 CCTV카메라를 장착하고, 타워 크레인의 운전실에 CCTV카메라를 제어하는 컨트롤러와, CCTV카메라에 의해 촬영된 피사체를 화상으로 나타내 주는 비디오 모니터를 설치한 기술을 개시하여, 상기의 문제점을 해결하였다.In order to solve this problem, Korean Utility Model Registration No. 20-0191025 'Image sensor of tower crane' is equipped with a CCTV camera with a zoom function on a trolley that moves horizontally on the jib of a tower crane, and a CCTV camera in the cab of the tower crane. The above problems have been solved by disclosing a technology in which a controller for controlling and a video monitor for displaying an image of a subject photographed by a CCTV camera is installed.
그러나, 타워 크레인에 설치된 카메라는 대략 1m ~ 300m에 이르는 적재물의 위치 변화에 따라 수시로 줌 인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out)을 해야 하고, 항상 수직으로 아래 부분을 촬영해야 하는데, 트롤리형의 경우는 적재물을 운반하는 후크와 수직상을 이루는 후크에 수직방향으로 카메라를 설치하면 되지만, 트롤리가 없는 럭빙형의 경우는 지브가 상하로 수시로 움직이기 때문에 정확한 촬영을 위해 카메라 위치 조정이 필요하거나 카메라를 중력에 의존하여 매달고 사용하는 방법밖에 없다. 이때, 바람에 의해 흔들거릴 경우 수시로 조작해야 되는 번거로움이 있고, 카메라가 강풍에 의해 낙하할 수 있는 안전의 문제도 있다.However, the camera installed on the tower crane needs to zoom in or zoom out from time to time according to the position change of the load ranging from about 1m to 300m, and always shoot the lower part vertically. In the case of , the camera can be installed in the vertical direction on the hook that is perpendicular to the hook carrying the load, but in the case of the rugbing type without a trolley, the jib moves up and down frequently, so it is necessary to adjust the camera position for accurate shooting. The only way to use the camera is to hang it and rely on gravity. At this time, if it is shaken by the wind, it is cumbersome to operate it from time to time, and there is also a safety problem that the camera can fall due to strong wind.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 안전 타워 크레인으로서, 타워 크레인의 종류에 관계 없이 안전하고 정확하며, 단절 없이 적재물의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 구성되며, 나아가 크레인 간의 충돌을 방지할 수 있도록 구성된 안전 타워 크레인을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is a safety tower crane proposed to solve the above problems, regardless of the type of tower crane, and is configured to monitor the state of loads in real time without interruption in a safe and accurate manner, and further prevents collisions between cranes. The purpose is to provide a safety tower crane configured to be able to
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인은, 타워 크레인에 설치되되, 설치된 위치에서 후크에 적재된 적재물까지의 거리를 측정하는 거리측정센서; 상기 타워 크레인의 지브 움직임을 파악하는 지브 움직임 파악 센서; 상기 타워 크레인에 설치되되, 상기 지브 움직임 파악 센서와 연동되는 틸팅 모듈과 함께 설치되어 지브의 움직임에 따라 각도를 맞추어 조절하면서 적재물을 촬영하고, 상기 거리측정센서로부터 측정되는 적재물까지의 거리 정보를 전달 받아 거리 정보에 맞추어 줌인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out)을 수행하도록 구성되는 적재물 촬영 카메라; 상기 타워 크레인에 설치되어 타워 크레인의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 모듈; 상기 적재물 촬영 카메라와 연동되어 촬영되는 적재물의 영상 정보를 실시간으로 전달 받고, 상기 위치 정보 획득 모듈과 연동되어 타워 크레인의 위치 정보를 전달 받아 충돌 위험을 감지하고, 충돌 위험이 발생 될 경우 충돌 위험 타워 크레인의 동작을 멈추며 알림 정보를 생성하는 중앙 처리 모듈 및 상기 중앙 처리 모듈과 연결되어, 상기 영상 정보와 알림 정보가 포함된 중앙 처리 모듈에 수집되거나 처리되는 정보를 출력하여 육안으로 확인 가능하도록 하는 모니터링 장치를 포함하여 구성될 수 있다.A safety tower crane according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is installed on the tower crane, a distance measurement sensor for measuring the distance from the installed position to the load loaded on the hook; A jib motion sensor for detecting the jib motion of the tower crane; It is installed in the tower crane, and is installed together with a tilting module linked to the jib motion detection sensor to photograph the load while adjusting the angle according to the movement of the jib, and transmit distance information from the distance measurement sensor to the load measured a load photographing camera configured to receive and perform zoom in or zoom out according to distance information; A location information acquisition module installed in the tower crane to obtain location information of the tower crane; Receive real-time video information of the load photographed in conjunction with the load photographing camera, and detect the risk of collision by receiving the location information of the tower crane in conjunction with the location information acquisition module, and detect the risk of collision when the risk of collision occurs. A central processing module that stops the operation of the crane and generates notification information, and monitoring that is connected to the central processing module and outputs the information collected or processed to the central processing module including the image information and notification information so that it can be visually confirmed. It may consist of a device.
여기서, 상기 거리측정센서 및 적재물 촬영 카메라는, 상기 타워 크레인의 지브에 마련되는 호이스트에 설치되어, 상기 적재물 촬영 카메라가, 상기 틸팅 모듈의 각도 조절에 의해 적재물을 항시 수직 상에서 촬영하도록 구성될 수 있다.Here, the distance measurement sensor and the load photographing camera are installed on a hoist provided in the jib of the tower crane, and the load photographing camera is always configured to photograph the load in a vertical position by adjusting the angle of the tilting module. .
또한, 상기 위치 정보 획득 모듈은, 상기 타워 크레인의 중심축 상에 형성되는 타워 마스트 또는 운전실에 설치되어 고정 위치 값을 발생시키는 제1 GPS 및 상기 타워 크레인의 지브 끝단에 설치되어 변동 위치 값을 발생시키는 제2 GPS를 포함하며, 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 제1 GPS의 고정 위치 값, 상기 제2 GPS의 변동 위치 값, 상기 지브의 길이, N극 정보를 이용하여 타워 크레인의 지브 위치를 실시간으로 판별하고, 실시간 지브 위치가 서로 설정된 거리 내로 인접할 경우 타워 크레인간의 충돌 위험을 감지하고 타워 크레인을 멈추며 알림 정보를 발생시키도록 구성될 수 있다.In addition, the location information acquisition module is installed on a tower mast or driver's cab formed on the central axis of the tower crane to generate a fixed location value, and installed at the end of the jib of the tower crane to generate a variable location value. The central processing module determines the jib position of the tower crane in real time using the fixed position value of the first GPS, the variable position value of the second GPS, the length of the jib, and N-pole information. , and when the real-time jib positions are adjacent to each other within a set distance, it may be configured to detect the risk of collision between tower cranes, stop the tower crane, and generate notification information.
또한, 상기 모니터링 장치는, 각 타워 크레인의 상기 제1 GPS의 고정 위치 값, 상기 제2 GPS의 변동 위치 값, 상기 지브의 길이, N극 정보를 이용하여, 각 타워 크레인의 지브 위치 및 타워 크레인의 회전 반경을 색채화하여 출력하도록 구성되되, 충돌 위험이 예상되는 타워 크레인에 대해서 색 변화를 주도록 구성되어, 작업자가 상황을 쉽게 파악하도록 할 수 있다.In addition, the monitoring device uses the fixed position value of the first GPS of each tower crane, the variable position value of the second GPS, the length of the jib, and the N-pole information, the jib position of each tower crane and the tower crane Doedoe is configured to colorize and output the turning radius of, configured to give a color change for a tower crane in which the risk of collision is expected, so that the operator can easily grasp the situation.
또한, 상기 위치 정보 획득 모듈은, 일측 타워 크레인의 지브에 일정 간격으로 설치되는 N개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 제1 그룹 비콘 및 타측 타워 크레인의 지브에 일정 간격으로 설치되는 M개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 제2 그룹 비콘를 포함하며, 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 제1 그룹 비콘의 N개의 비콘 송수신기 각각과, 상기 제2 그룹 비콘의 M개의 비콘 송수신기 각각과의 거리를 계산하여 설정된 범위 내로 계산될 경우 충돌 위험을 감지하고 타워 크레인을 멈추며 알림 정보를 발생시키도록 구성될 수도 있다. (여기서, N과 M은 자연수이다)In addition, the location information acquisition module includes a first group beacon including a plurality of N beacon transceivers installed on the jib of one tower crane at regular intervals and a plurality of M beacons installed on the jib of the other tower crane at regular intervals. and a second group beacon including a transceiver, wherein the central processing module calculates a distance between each of the N beacon transceivers of the first group beacon and each of the M beacon transceivers of the second group beacon to be within a set range. If calculated, it may be configured to detect the risk of collision, stop the tower crane, and generate notification information. (Where N and M are natural numbers)
본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인은, 적재물의 상태를 단절 없이 실시간으로 모니터링 할 수 있고, 크레인 간의 충돌을 방지할 수 있도록 구성되어 안전성을 향상시킨 장점이 있다. 이때, 모니터링은 작업자나 관리자가 육안으로 쉽게 확인 가능하도록 구성한 장점도 있다.The safety tower crane according to an embodiment of the present invention can monitor the state of loads in real time without interruption and is configured to prevent collisions between cranes, thereby improving safety. At this time, the monitoring also has the advantage of being configured so that the operator or manager can easily check with the naked eye.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 구성을 타워 크레인의 종류별로 보여주는 개략도이다.
도 2는 도 1의 안전 타워 크레인의 호이스트 부분을 상세히 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 구성간 연결도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 일 구성인 중앙 처리 모듈에 수집되거나 처리되어 모니터링 장치에 출력되는 정보들을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제1 및 제2 GPS를 위치 정보 획득 모듈로 하는 안전 타워 크레인을 예시하는 도면이다.
도 6의 (a)는 도 5의 제1 및 제2 GPS와, 지브 길이, N극 정보를 이용하여 파악되는 안전 타워 크레인들의 위치 정보가 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이고, (b)는 위치 정보를 통해 안전 타워 크레인들간의 충돌 위험 감지 시에 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따라 제1 그룹 비콘을 위치 정보 획득 모듈로 하는 안전 타워 크레인을 예시하는 도면이며, (b)는 제1 그룹 비콘과 제2 그룹 비콘 사이에 거리를 측정하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 제1 및 제2 그룹 비콘간의 충돌 위험 감지 시에 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이다.1 (a) and (b) are schematic views showing the configuration of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention for each type of tower crane.
Figure 2 is a view showing in detail the hoist portion of the safety tower crane of Figure 1.
3 is a connection diagram between components of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating information collected or processed by a central processing module, which is a component of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention, and output to a monitoring device.
5 is a diagram illustrating a safety tower crane using first and second GPS as location information acquisition modules according to an embodiment of the present invention.
6 (a) is a diagram illustrating that the position information of safety tower cranes identified using the first and second GPSs of FIG. 5, the jib length, and the N-pole information is output to the monitoring device, (b) Is a diagram illustrating output to a monitoring device when a risk of collision between safety tower cranes is detected through location information.
7 (a) is a diagram illustrating a safety tower crane using a first group beacon as a location information acquisition module according to an embodiment of the present invention, and (b) is a distance between a first group beacon and a second group beacon. It is a drawing showing an example of measuring .
8 is a diagram illustrating output to a monitoring device when a risk of collision between first and second group beacons of FIG. 7 is detected.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to specific embodiments, and various transformations may be applied and various embodiments may be applied. In addition, the content described below should be understood to include all conversions, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as first and second are terms used to describe various components, and are not limited in meaning per se, and are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numbers used throughout this specification indicate like elements.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "include", "include" or "have" described below are intended to designate that features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist. should be construed, and understood not to preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a safety tower crane according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings for an embodiment of the present invention.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 구성을 타워 크레인의 종류별로 보여주는 개략도이며, 도 2는 도 1의 안전 타워 크레인의 호이스트 부분을 상세히 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 구성간 연결도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인의 일 구성인 중앙 처리 모듈에 수집되거나 처리되어 모니터링 장치에 출력되는 정보들을 예시하는 도면이다.1 (a) and (b) are schematic diagrams showing the configuration of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention for each type of tower crane, and FIG. 2 is a view showing in detail the hoist portion of the safety tower crane of FIG. 1 3 is a connection diagram between components of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is collected or processed in a central processing module, which is a component of a safety tower crane according to an embodiment of the present invention, and outputs to a monitoring device. It is a diagram illustrating the information to be.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인(1)은, 도 1의 (a)와 같은 트롤리형이나 도 1의 (b)와 같은 럭빙형의 타워 크레인에 모두 적용될 수 있는 것으로, 거리측정센서(10), 지브 움직임 파악 센서(20), 적재물 촬영 카메라(30), 위치 정보 획득 모듈(40), 중앙 처리 모듈(50) 및 모니터링 장치(60)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 4, the
구체적으로, 거리측정센서(10)는 레이저 거리 측정기(Laser Range Finder; LRF), 초음파센서, 적외선센서 등 거리를 측정할 수 있는 센서는 모두 사용될 수 있는 것으로, 건설 현장 등에 하나 이상으로 설치되는 타워 크레인마다 설치될 수 있다. 즉, 어느 하나의 건설 현장에 3개의 타워 크레인이 설치될 경우, 3개의 타워 크레인 모두 거리측정센서(10)를 구비할 수 있다.Specifically, the
이때, 거리측정센서(10)는 타워 크레인에 설치된 위치에서 후크(HK)에 적재된 적재물(미도시)까지의 거리를 측정하도록 구성될 수 있는데, 바람직하게는 타워 크레인의 지브(JB)에 마련되는 호이스트(HIS)에 설치될 수 있다. 호이스트는 적재물(미도시)을 적재하는 후크(HK)가 수직상으로 구비되는 부분으로 후크(HK)를 향해 호이스트(HIS)에 거리측정센서(10)를 설치하면 특별한 움직임 장치 없이 적재물을 항시 용이하게 측정하도록 할 수 있다.At this time, the
그러나, 거리측정센서(10)가 호이스트(HIS)에 설치되는 것은 바람직한 예시일 뿐, 반드시 한정되는 것은 아니며 각도나 위치 등을 조정할 수 있는 움직임 장치를 구비하여 타워 마스트(TM)나 운전실(OR) 등에 설치될 수도 있다.However, it is only a preferred example that the
한편, 호이스트(HIS)는 타워 크레인이 트롤리 형일 경우에는 트롤리를 포함하도록 의미하는 것으로, 거리측정센서(10)는 트롤리에 설치되어도 무관하다.On the other hand, the hoist (HIS) means to include the trolley when the tower crane is of the trolley type, and the
지브 움직임 파악 센서(20)는 타워 크레인의 지브(JB) 움직임을 파악하도록 구성될 수 있다. 이러한 지브 움직임 파악 센서(20)는 G센서나, 수평센서, 수직센서 등 지브의 각도나 상태 변화 등을 파악할 수 있는 한정되지 않는 다양한 센서를 사용할 수 있다.The jib
지브 움직임 파악 센서(20)는 거리측정센서(10)와 마찬가지로 타워 크레인에 설치됨이 바람직하나, 반드시 한정되는 것은 아니며 지브(JB)의 움직임만 파악할 수 있다면 지면이나 타워 크레인이 작업하는 작업장 내의 어느 특정한 공간에 마련되어도 무관하다.The jib
상술한 거리측정센서(10)와 지브 움직임 파악 센서(20)는 적재물 촬영 카메라(30)의 각도 조절과 함께 줌 인(Zoom in)과 줌 아웃(Zoom out)을 조절하도록 활용될 수 있다.The above-described
적재물 촬영 카메라(30)는 타워 크레인마다 개별적으로 설치될 수 있다. 이때, 적재물 촬영 카메라(30)는 거리측정센서(10)와 같이 바람직하게는 적재물에 대해 수직 방향을 형성하는 지브(JB)에 마련되는 호이스트(HIS)에 설치될 수 있으나, 반드시 한정되는 것은 아니며, 타워마스트나 운전실 등 타워 크레인의 다양한 위치에 설치되는 것도 가능하다.The loaded
또한, 적재물 촬영 카메라(30)는 틸팅 모듈(35)과 함께 설치되어 각도를 조절할 수 있다. 여기서, 틸팅 모듈(35)은 지브 움직임 파악 센서(20)와 연동되어, 지브 움직임 파악 센서(20)가 파악하는 지브(JB)의 움직임에 따라 틸팅 모듈(35)이 각도를 조절하면서 적재물 촬영 카메라(30)가 항시 적재물 방향을 향하도록 할 수 있다.In addition, the
또한, 적재물 촬영 카메라(30)는 거리측정센서(10)와 연동되어 거리측정센서(10)로부터 측정되는 적재물까지의 거리 정보를 전달받고, 거리 정보에 맞추어 줌 인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out)을 수행하도록 구성될 수 있다.In addition, the loaded
예를 들어, 적재물 촬영 카메라(30)가 거리측정센서(10)와 적재물에서 10m에 이르는 동일한 위치에 설치되어 있고, 적재물 촬영 카메라(30)는 해당 거리에서 적재물에 초점이 맞춰져 있다 가정하면, 거리측정센서(10)를 통해 측정되는 거리가 5m 늘어나 15m가 될 경우, 적재물 촬영 카메라(30)는 줌 인(Zoom in)을 하여 초점을 항시 적재물에 맞추도록 할 수 있다. For example, assuming that the loaded
이때, 만약 지브(JB)의 각도 변화가 있을 경우, 지브 움직임 파악 센서(20)가 그 각도 변화를 관찰하고, 이를 틸팅 모듈(35)로 전달하여 틸팅 모듈(35)도 함께 각도를 변화하며, 적재물 방향을 향함으로써 적재물의 상태는 단절 없이 실시간으로 적재물 촬영 카메라(30)로 촬영될 수가 있다.At this time, if there is a change in the angle of the jib (JB), the jib
적재물 촬영 카메라(30)로부터 촬영된 영상은 후술하는 중앙 처리 모듈(50)을 통해 모니터링 장치(60)로 표시되며, 작업자나 관리자는 적재물의 상태를 단절 없이 육안으로 실시간 확인할 수 있다.The image captured by the loaded
한편, 상술하였듯이 거리측정센서(10)와 적재물 촬영 카메라(30)는 호이스트(HIS)에 설치되어 적재물 촬영 카메라(30)가 지브(JB)의 조절에도 불구하고 적재물을 항시 수직상에서 촬영하도록 함이 바람직하다. 이는, 적재물 촬영 카메라(30)의 움직임을 최소화하면서도 적재물의 각도나 거리 변화에 따른 대응이 보다 유연하도록 하고 정확도 높게 촬영할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.On the other hand, as described above, the
위치 정보 획득 모듈(40)은 타워 크레인에 설치되어 타워 크레인의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이때, 위치 정보 획득 모듈(40)은 타워 크레인간의 충돌을 방지하기 위해 사용되는 것으로, 도 5 및 도 6에 도시된 GPS 타입과, 도 7 및 도 8에 도시된 비콘 타입 중 하나로 형성될 수 있으며, 보다 자세한 설명은 중앙 처리 모듈(50)과 모니터링 장치(60)를 마저 설명한 후에 후술하기로 한다.The location
중앙 처리 모듈(50)은 적재물 촬영 카메라(30)와 연동되어 촬영되는 적재물의 영상 정보를 실시간으로 전달 받고, 위치 정보 획득 모듈(40)과 연동되어 타워 크레인의 위치 정보를 받아 충돌 위험을 감지할 수 있다. 이때, 만약 충돌 위험이 발생되면 중앙 처리 모듈(50)은 알림 정보를 생성할 수 있다.The
모니터링 장치(60)는 영상이나 이미지 등을 표시할 수 있는 출력수단으로써 중앙 처리 모듈(50)과 연결되어, 상술한 영상 정보와 알림 정보는 물론, 중앙 처리 모듈(50)에 수집되거나 처리되는 정보를 출력하여 작업자나 관리자가 육안으로 확인 가능하도록 할 수 있다.The
여기서, 중앙 처리 모듈(50)에 수집되거나 처리되는 정보는 도 4에 도시된 바와 같은 타워 크레인의 각종 정보들일 수 있으며, 이외에도 도시되지 아니하였지만 작업자나 관리자의 편의나 필요에 따라 설정하는 모든 정보들을 포함할 수 있다.Here, the information collected or processed by the
또한, 모니터링 장치(60)는 하나 이상으로 마련되며, 타워 크레인의 운전실이나 작업장의 현장 사무실 등에 설치되는 설치형으로 마련될 수도 있으나, 한정되는 것은 작업자나 관리자가 휴대할 수 있는 단말기 등의 휴대형으로 마련될 수도 있다. In addition, one or
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 안전 타워 크레인(1)은, 작업자나 관리자가 작업장 또는 운전실에서 언제든지 적재물의 상태를 단절 없이 실시간으로 모니터링 할 수 있고, 크레인 간의 충돌을 방지할 수 있다.In the
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 위치 정보 획득 모듈(40)과 중앙 처리 모듈(50)을 통한 충돌 위험 감지 및 알림 정보 생성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, collision risk detection and notification information generation through the location
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제1 및 제2 GPS를 위치 정보 획득 모듈로 하는 안전 타워 크레인을 예시하는 도면이며, 도 6의 (a)는 도 5의 제1 및 제2 GPS와, 지브 길이, N극 정보를 이용하여 파악되는 안전 타워 크레인들의 위치 정보가 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이고, (b)는 위치 정보를 통해 안전 타워 크레인들간의 충돌 위험 감지 시에 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a safety tower crane using first and second GPS as location information acquisition modules according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 (a) shows the first and second GPS of FIG. 5; A diagram illustrating that position information of safety tower cranes identified using jib length and N-pole information is output to a monitoring device, and (b) is a diagram illustrating that a risk of collision between safety tower cranes is detected through the location information to the monitoring device. It is a drawing illustrating what is output.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 위치 정보 획득 모듈(40)은, GPS 타입으로써 제1 GPS(41) 및 제2 GPS(42)를 포함하여 구성될 수 있다.First, referring to FIGS. 5 and 6 , the location
구체적으로, 제1 GPS(41)는 타워 크레인의 중심축 상에 형성되는 타워 마스트(TM) 또는 운전실(OR)에 설치되어 고정 위치 값을 발생시키는 GPS이며, 제2 GPS(42)는 타워 크레인의 지브(JB) 끝단에 설치되어 변동 위치 값을 발생시키는 GPS이다.Specifically, the
상기 제1 및 제2 GPS(41, 42)는 각각의 위치에서 고정 위치 값과 변동 위치 값을 중앙 처리 모듈(50)로 전송하며, 중앙 처리 모듈(50)은 제1 GPS(41)의 고정 위치 값, 제2 GPS(42)의 변동 위치 값, 지브 길이 및 N극 정보를 이용하여 타워 크레인의 지브 위치를 실시간으로 판별하고, 실시간 지브 위치가 서로 설정된 거리 내로 인접할 경우 타워 크레인간의 충돌 위험을 감지하고 알림 정보를 발생시킬 수 있다.The first and
예를 들어, 중앙 처리 모듈(50)은 연동되는 입력 장치를 통해 작업자나 관리자로부터 지브 길이를 입력 받고, 제1 GPS(41)로부터 고정 위치 값과 제2 GPS(42)로부터 지브의 변동 위치 값을 전달 받을 수 있다. 이때, 중앙 처리 모듈(50)은 N극 정보를 기준으로 지브의 방향과 각도를 파악하여 지브의 위치를 실시간으로 판별할 수 있고, 타워 크레인간의 충돌 위험을 감지하고 알림 정보를 발생시킬 수 있다.For example, the
여기서, 제2 GPS(42)는 복수개로 마련될 수도 있다. 이는 비용을 줄이면서도 지브의 변동 위치 값을 보다 정확히 측정하기 위함으로, 제2 GPS(42)를 복수개로 마련하면, 값비싼 고정밀 GPS를 하나 사용하는 것이 아닌 일부 측정 오차가 있는 값싼 저정밀 GPS를 복수로 사용하여 비용을 줄일 수 있고, 이때, 복수의 제2 GPS(42)는 각각은 오차는 발생할 수 있으나, 그 중첩 범위를 측정하면 되므로 비교적 싼 비용으로 정확한 측정이 가능할 수 있다.Here, the
한편, 알림 정보는 상술한 바와 같이 모니터링 장치에 표시될 수 있는데, 이때 알림 정보는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 GPS의 고정 위치 값, 상기 제2 GPS의 변동 위치 값, 상기 지브의 길이, N극 정보를 이용하여 계산되는 상술한 각 타워 크레인의 지브 위치 및 회전 반경을 색채화하여 출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 알림 정보를 육안으로 쉽게 식별하도록 시각화하여 구성하는 것이다.Meanwhile, the notification information may be displayed on the monitoring device as described above. At this time, the notification information is the fixed position value of the first GPS, the variable position value of the second GPS, and the length of the jib as shown in FIG. , It can be configured to colorize and output the jib position and turning radius of each of the tower cranes described above, which are calculated using N-pole information. That is, the notification information is visualized and configured so as to be easily identified with the naked eye.
이때, 만약 충돌 위험이 발생할 경우 충돌이 예상되는 타워 크레인에 대해서 색 변화를 주도록 구성되어, 작업자가 쉽게 충돌 상황을 파악하도록 할 수 있다.At this time, if a collision risk occurs, it is configured to give a color change for a tower crane in which a collision is expected, so that the operator can easily grasp the collision situation.
도 7의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따라 제1 그룹 비콘을 위치 정보 획득 모듈로 하는 안전 타워 크레인을 예시하는 도면이며, (b)는 제1 그룹 비콘과 제2 그룹 비콘 사이에 거리를 측정하는 예시를 보여주는 도면이며, 도 8은 도 7의 제1 및 제2 그룹 비콘간의 충돌 위험 감지 시에 모니터링 장치에 출력되는 것을 예시하는 도면이다.7 (a) is a diagram illustrating a safety tower crane using a first group beacon as a location information acquisition module according to an embodiment of the present invention, and (b) is a distance between a first group beacon and a second group beacon. 8 is a diagram illustrating an example of measuring , and FIG. 8 is a diagram illustrating output to a monitoring device when a risk of collision between the first and second group beacons of FIG. 7 is detected.
도 7 및 도 8을 참조하면, 위치 정보 획득 모듈(40)은 비콘 타입으로서, 제1 그룹 비콘(43)과 제2 그룹 비콘(44)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , the location
구체적으로, 제1 그룹 비콘(43)은 일측 타워 크레인의 지브(JB)에 일정 간격으로 설치되는 N개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 그룹을 의미하며, 제2 그룹 비콘(44)은 타측 타워 크레인의 지브(JB)에 일정 간격으로 설치되는 M개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 그룹을 의미한다. 여기서, N과 M은 자연수이다.Specifically, the
이때, 중앙 처리 모듈(50)은 제1 그룹 비콘(43)의 N개의 비콘 송수신기 각각과, 제2 그룹 비콘(44)의 M개의 비콘 송수신기 각각과의 거리를 계산하여 설정된 범위 내로 계산될 경우 충돌 위험을 감지하고 알림 정보를 발생시킬 수 있다.At this time, the
예를 들어, 제1 그룹 비콘(43)에 제1 내지 제4 비콘 송수신기(43a 내지 43d)가 포함되어 있고, 제2 그룹 비콘(44)에 제5 내지 제8 비콘 송수신기(44a 내지 44d)가 포함되어 있다 가정하면, 제1 비콘 송수신기(43a)는 제5 내지 제8 비콘 송수신기(44a 내지 44d)와 각각 거리가 계산되도록 연동되고, 마찬가지로 제2 비콘 송수신기(43b)나 제3 비콘 송수신기(43c), 제4 비콘 송수신기(43d)도 제5 내지 제8 비콘 송수신기(44a 내지 44d)와 각각 거리가 계산되도록 연동될 수 있다.For example, the first to
이들의 거리 계산에 따라 2개의 타워 크레인 간의 지브 위치 정보를 알 수 있으며, 만약 이들의 지브 위치 정보가 서로 위험하다 판단되는 설정 범위 내로 계산되면, 중앙 처리 모듈(50)은 충돌 위험을 감지하여 알림 정보를 발생시킬 수 있는 것이다.According to their distance calculation, the jib position information between the two tower cranes can be known, and if the jib position information of these is calculated within a set range determined to be dangerous to each other, the
또한, 비콘 타입도 마찬가지로 제1 그룹 비콘과 제2 그룹 비콘의 측정 정보와, N극 정보, 지브 길이 등을 활용하여 도 8에 도시된 바와 같이 모니터링 장치에 지브 위치 정보를 출력할 수 있다.In addition, similarly to the beacon type, jib location information may be output to the monitoring device as shown in FIG. 8 by utilizing measurement information of the first group beacons and the second group beacons, N-pole information, and a jib length.
도 5 내지 도 8을 참조하여 살펴본 위치 정보 획득 모듈들(41 내지 44)을 통하여 본 발명은 타워 크레인 간의 충돌을 방지할 수 있고, 상술한 바와 같이 적재물 촬영 카메라(30)가 단절 없이 항시 적재물을 촬영하도록 구성됨으로써, 보다 안전하게 사용할 수가 있다.Through the location
아울러, 상기에서는 이해를 돕기 위해 중앙 처리 모듈(50)이 타워 크레인간의 충돌 위험 감지 시 알림 정보만을 모니터링 장치(60)로 표시하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 중앙 처리 모듈(50)은 충돌 위험 감지 시에 모니터링 장치(60)로의 알림 정보 표시와 함께 타워 크레인의 동작을 멈추도록 제어할 수도 있다. In addition, in the above, for better understanding, the
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can implement them in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and are not restrictive.
1 : 안전 타워 크레인
10 : 거리측정센서
20 : 지브 움직임 파악 센서
30 : 적재물 촬영 카메라
35 : 틸팅 모듈
40 : 위치 정보 획득 모듈
41 : 제1 GPS
42 : 제2 GPS
43 : 제1 그룹 비콘
44 : 제2 그룹 비콘
50 : 중앙 처리 모듈
60 : 모니터링 장치
JB : 지브
HIS : 호이스트
HK : 후크
TM : 타워 마스트
OR : 운전실1: Safety tower crane
10: distance measuring sensor
20: jib motion detection sensor
30: load shooting camera
35: tilting module
40: location information acquisition module
41: first GPS
42: second GPS
43: first group beacon
44: 2nd group beacon
50: central processing module
60: monitoring device
JB: Jib
HIS : Hoist
HK: Hook
TM : Tower Mast
OR: cab
Claims (5)
상기 타워 크레인의 지브 움직임을 파악하는 지브 움직임 파악 센서;
상기 타워 크레인에 설치되되, 상기 지브 움직임 파악 센서와 연동되는 틸팅 모듈과 함께 설치되어 지브의 움직임에 따라 각도를 맞추어 조절하면서 적재물을 촬영하고, 상기 거리측정센서로부터 측정되는 적재물까지의 거리 정보를 전달 받아 거리 정보에 맞추어 줌인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out)을 수행하도록 구성되는 적재물 촬영 카메라;
상기 타워 크레인에 설치되어 타워 크레인의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 모듈;
상기 적재물 촬영 카메라와 연동되어 촬영되는 적재물의 영상 정보를 실시간으로 전달 받고, 상기 위치 정보 획득 모듈과 연동되어 타워 크레인의 위치 정보를 전달 받아 충돌 위험을 감지하고, 충돌 위험이 발생 될 경우 충돌 위험 타워 크레인의 동작을 멈추며 알림 정보를 생성하는 중앙 처리 모듈 및
상기 중앙 처리 모듈과 연결되어, 상기 영상 정보와 알림 정보가 포함된 중앙 처리 모듈에 수집되거나 처리되는 정보를 출력하여 육안으로 확인 가능하도록 하는 모니터링 장치를 포함하는 안전 타워 크레인.
Doedoe installed on the tower crane, a distance measurement sensor for measuring the distance from the installed position to the load loaded on the hook;
A jib motion sensor for detecting the jib motion of the tower crane;
It is installed in the tower crane, and is installed together with a tilting module linked to the jib motion detection sensor to photograph the load while adjusting the angle according to the movement of the jib, and transmit distance information from the distance measurement sensor to the load measured a load photographing camera configured to receive and perform zoom in or zoom out according to distance information;
A location information acquisition module installed in the tower crane to obtain location information of the tower crane;
Receive real-time video information of the load photographed in conjunction with the load photographing camera, and detect the risk of collision by receiving the location information of the tower crane in conjunction with the location information acquisition module, and detect the risk of collision when the risk of collision occurs. A central processing module that stops the operation of the crane and generates notification information, and
A safety tower crane that is connected to the central processing module and includes a monitoring device that outputs information collected or processed in the central processing module including the image information and notification information so that it can be visually confirmed.
상기 거리측정센서 및 적재물 촬영 카메라는,
상기 타워 크레인의 지브에 마련되는 호이스트에 설치되어, 상기 적재물 촬영 카메라가, 상기 틸팅 모듈의 각도 조절에 의해 적재물을 항시 수직 상에서 촬영하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안전 타워 크레인.
According to claim 1,
The distance measurement sensor and the loaded object shooting camera,
It is installed on a hoist provided on the jib of the tower crane, and the load photographing camera is configured to always photograph the load vertically by adjusting the angle of the tilting module.
상기 위치 정보 획득 모듈은,
상기 타워 크레인의 중심축 상에 형성되는 타워 마스트 또는 운전실에 설치되어 고정 위치 값을 발생시키는 제1 GPS 및
상기 타워 크레인의 지브 끝단에 설치되어 변동 위치 값을 발생시키는 제2 GPS를 포함하며,
상기 중앙 처리 모듈은,
상기 제1 GPS의 고정 위치 값, 상기 제2 GPS의 변동 위치 값, 상기 지브의 길이, N극 정보를 이용하여 타워 크레인의 지브 위치를 실시간으로 판별하고, 실시간 지브 위치가 서로 설정된 거리 내로 인접할 경우 타워 크레인간의 충돌 위험을 감지하고 타워 크레인을 멈추며 알림 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 안전 타워 크레인.
According to claim 1,
The location information acquisition module,
A first GPS installed on a tower mast or driver's cab formed on the central axis of the tower crane to generate a fixed position value; and
It includes a second GPS installed at the end of the jib of the tower crane to generate a variable position value,
The central processing module,
The jib position of the tower crane is determined in real time using the fixed position value of the first GPS, the variable position value of the second GPS, the length of the jib, and N-pole information, and the real-time jib positions are adjacent to each other within a set distance. A safety tower crane characterized in that it detects the risk of collision between tower cranes, stops the tower crane, and generates notification information.
상기 모니터링 장치는,
각 타워 크레인의 상기 제1 GPS의 고정 위치 값, 상기 제2 GPS의 변동 위치 값, 상기 지브의 길이, N극 정보를 이용하여, 각 타워 크레인의 지브 위치 및 타워 크레인의 회전 반경을 색채화하여 출력하도록 구성되되, 충돌 위험이 예상되는 타워 크레인에 대해서 색 변화를 주도록 구성되어, 작업자가 상황을 쉽게 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는 안전 타워 크레인.
According to claim 3,
The monitoring device,
Using the fixed position value of the first GPS of each tower crane, the variable position value of the second GPS, the length of the jib, and the N-pole information, the jib position of each tower crane and the rotation radius of the tower crane are colorized A safety tower crane configured to output, configured to change color for a tower crane in which a risk of collision is expected, so that the operator can easily grasp the situation.
상기 위치 정보 획득 모듈은,
일측 타워 크레인의 지브에 일정 간격으로 설치되는 N개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 제1 그룹 비콘 및
타측 타워 크레인의 지브에 일정 간격으로 설치되는 M개의 복수의 비콘 송수신기를 포함하는 제2 그룹 비콘를 포함하며,
상기 중앙 처리 모듈은,
상기 제1 그룹 비콘의 N개의 비콘 송수신기 각각과, 상기 제2 그룹 비콘의 M개의 비콘 송수신기 각각과의 거리를 계산하여 설정된 범위 내로 계산될 경우 충돌 위험을 감지하고 타워 크레인을 멈추며 알림 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 안전 타워 크레인. (여기서, N과 M은 자연수이다)
According to claim 1,
The location information acquisition module,
A first group beacon including a plurality of N beacon transceivers installed on the jib of one tower crane at regular intervals, and
Including a second group beacon including a plurality of M beacon transceivers installed on the jib of the other tower crane at regular intervals,
The central processing module,
Calculate the distance between each of the N beacon transceivers of the first group beacon and each of the M beacon transceivers of the second group beacon and detect the risk of collision when calculated within a set range, stop the tower crane, and generate notification information A safety tower crane, characterized in that. (Where N and M are natural numbers)
Priority Applications (1)
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KR1020210165712A KR20230078189A (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | Safety Tower Crane |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN117105097A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 杭州未名信科科技有限公司 | Intelligent tower crane control system, method and control equipment |
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2021
- 2021-11-26 KR KR1020210165712A patent/KR20230078189A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
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CN117105097A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 杭州未名信科科技有限公司 | Intelligent tower crane control system, method and control equipment |
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