KR20230121492A - 안전모 통합 관리 시스템 - Google Patents

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KR20230121492A
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KR1020220018456A
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민승남
이재성
임채민
김기우
구영우
김진우
서브라마니얌 무랄리
네이비아타 고들라
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신성대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 안전모 통합 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 근로자가 착용하는 스마트 헬멧과 근로자와 관리자 각각이 구비하는 스마트 폰 및 복수의 근로자들 각각의 스마트 헬멧을 통합 관리하기 위한 통합 관리 서버를 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면, 스마트 헬멧의 착용 여부와 근로자의 이상 상황 발생 등을 모니터링 및 통합 관리함으로써, 산업 재해 등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해 인명 및 재산의 손실을 최소화할 수 있다.

Description

안전모 통합 관리 시스템{SAFTY HELMET INTEGRATED MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 안전모 통합 관리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 근로자가 착용하는 스마트 헬멧에 충격 감지 센서와 움직임 감지 센서를 적어도 구비하고, 근로자와 관리자의 스마트 폰과 연동해서 근로자의 안전모 착용 여부와 사고 여부 및 신체 이상 등의 이상 상태를 모니터링 및 일괄 관리하는 안전모 통합 관리 시스템에 관한 것이다.
산업 현장, 건설 현장, 제조 공장 등에서의 안전 보호구 착용은 근로자 자신을 지킬 수 있는 안전 대책이다. 최후의 수단인 보호구만 하고 있으면 보호될 근로자의 소중한 신체를 최소한의 안전 의식을 가지지 못함으로 인해 발생되는 사건 사고가 인명과 재산의 손실으로 이어지기도 한다.
최근 고용노동부에 따르면 특히 '개인 보호구 미착용'은 건설업에서 1만843건(30.1%)로 2위, 제조업에서 1117건(11.7%)으로 4위로 적잖은 비중을 차지했다. 이는 아무리 경영 책임자가 안전 보건 관리 체계를 제대로 갖춰도 근로자 개인의 불찰로 중대 산업 재해 사망 및 부상자가 발생할 수 있다는 의미다. 또한 관리 감독자, 안전 관리자 등의 교육 및 감독도 중요하지만 산업 현장에서 대량의 인원들을 일일이 감시하기도 어려운 실정이다.
현재 국내 안전모는 3가지 종류기호로 구별된다. 물체 낙하, 날아옴, 추락에 의한 위험을 방지, 경감시키는 AB형과, 물체 낙하, 날아옴에 의한 위험을 방지 또는 경감하고 머리 부위 감전에 의한 위험을 방지하기 위한 것인 AE형 및, 물체의 낙하 또는 날아옴 및 추락에 의한 위험을 방지하기 위한 것 및 감전 방지용인 ABE형이 있다. 다양한 현장에서 다양한 용도로 사용할 수 있는 ABE형이 가장 많이 이용되고 있다.
외국의 안전모 개발 사례를 보면 외국 기업인 가드헷은 안전모에 센서와 카메라, 마이크를 부착하고, 사물 인터넷(IoT)을 기반으로 하는 WP 제품군 모듈을 사용해 안전모에 네트워크를 연결했다. 이 시스템은 근로자의 주변 환경을 모니터링하면서 위험한 상황에는 경고나 알람을 보내준다. 즉, 개인을 보호하는 안전모가 동료와 그 집단은 물론 현장에서 발생하는 예상치 못했던 재해 사고에도 빠르게 대응하는 산업 보호 솔루션으로 진화한 것이다.
또한 웨어러블 기술을 적용해 건설, 벌목, 채굴, 석유, 가스, 운송, 제조, 철거 및 원자력 등 장소를 가리지 않고 위험한 산업 현장에서 광범위하게 활용할 수 있다. 하지만 이 경우에는 무게와 탄탄한 내구성, 보안이 중요한 이슈가 되고 있다.
특히 2021년에 중대 재해 처벌법에 대해 논의가 되었고, 2022년 1월 27일부터 중대 재해 처벌법이 시행되고 있다. 이 법의 취지는 산업 현장에서 재해가 발생시, 그 산업체의 책임자(CEO)에게 죄를 직접 묻는다는 것이다.
그럼에도 불구하고, 현재 안전모 미착용으로 인한 사고가 급증하고 있는 상황이고, 보호구에 관해 안전 관리자나 관리 감독자의 교육 및 감독 부재 등으로 현장에서의 대량 인원을 일일이 감시할 수 없는 실정이다. 이러다 보니 산업 재해 예방에 대한 중요성이 부각되는 상황이다.
따라서 그에 대한 대책으로 안전모의 착용 여부와 안전모의 일괄 관리가 필요하게 되었다. 산업체 입장에서는 중대 재해 처벌법으로 처벌받지 않기 위해서는 산업 재해를 예방하여 막는 방법밖에 없기 때문에 그 재해를 막는 방법 중 하나인 안전모에 대한 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-1676848호(공고일 2016년 11월 17일) 한국 공개특허공보 제10-2017-0018747호(공개일 2017년 02월 20일) 한국 공개특허공보 제10-2018-0085256호(공개일 2018년 07월 26일) 한국 등록특허공보 제10-2140829호(공고일 2020년 08월 04일)
본 발명의 목적은 스마트 헬멧을 이용하여 사용자가 실시간 데이터를 수집하고 장기적으로 운영 위험을 줄이고 안전을 개선하는데 활용할 수 있는 안전모 통합 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스마트 헬멧을 이용하여 근로자 단말기와 관리자 단말기와 연동해서 근로자의 이벤트 발생 여부를 모니터링하고, 이를 통해 이벤트 발생 시 신속하게 대체할 수 있도록 알려주는 안전모 통합 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스마트 헬멧을 이용하여 근로자의 인명 사고 및 안전 사고를 예방할 수 있도록 통합 관리하는 안전모 통합 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 스마트 헬멧을 이용하여 근로자 단말기와 관리자 단말기와 연동해서 근로자의 이벤트 발생 여부를 실시간 모니터링 및 통합 관리하는데 그 한 특징이 있다.
이와 같은 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 근로자의 사고 여부, 이상 상태 등을 판별하여 이상 발생 시, 관리자 단말기로 신속하게 알려주어서 신속한 대응이 가능하고, 그로 인해 산업 재해를 예방할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은, 근로자가 착용하여 외부로부터 가해지는 충격을 감지하고, 근로자의 움직임을 감지하는 스마트 헬멧; 무선 통신망을 통해 상기 스마트 헬멧과 연결되고, 상기 스마트 헬멧으로부터 감지 정보를 전달받는 근로자 단말기; 및 복수 개의 상기 근로자 단말기로부터 감지 정보를 전송받아서 근로자의 상기 스마트 헬멧의 착용 여부를 판별하고, 근로자의 이벤트 발생 여부를 판별하며, 이벤트 발생 시, 관리자가 구비하는 관리자 단말기로 이벤트 발생 여부를 알려주는 통합 관리 서버를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 스마트 헬멧은, 외부로부터 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서; 근로자의 움직임을 감지하여 상기 스마트 헬멧의 착용 여부와 근로자에게의 이벤트 발생 여부를 감지하는 움직임 감지 센서; 상기 스마트 헬멧의 전원을 공급하는 배터리; 상기 무선 통신망을 통해 상기 근로자 단말기와 연결되어 상호 데이터 통신을 처리하는 블루투스 모듈; 및 상기 배터리로부터 전원 공급을 제어하고, 상기 충격 감지 센서와 상기 움직임 감지 센서 각각이 외부 충격과 근로자의 움직임 각각을 감지하도록 제어하고, 상기 충격 감지 센서와 상기 움직임 감지 센서로부터 감지된 감지 정보를 상기 근로자 단말기로 전송하도록 상기 블루투스 모듈을 제어하는 컨트롤 유닛을 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 통합 관리 서버는, 모바일 애플리케이션을 이용하여 상기 근로자 단말기와 상기 관리자 단말기 간에 소통이 가능하도록 처리한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 스마트 헬멧을 이용하여 근로자에게 가해지는 외부 충격과 근로자의 움직임에 따른 감지 정보를 수집 및 모니터링하여 복수의 근로자들의 안전모 착용 여부와 이상 상황 발생 등을 통합 관리할 수 있다.
또 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 스마트 헬멧의 착용 여부와 근로자의 이상 상황 발생 등을 통합 관리함으로써, 산업 재해 등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해 인명 및 재산의 손실을 최소화할 수 있다.
또 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 스마트 헬멧을 착용한 근로자와 현장의 관리 감독자, 안전 관리자 등의 관리자 간에 스마트 폰을 이용하여 실시간으로 원활한 소통을 할 수 있고, 근로자의 안전모 착용 유무에 관해서도 쉽게 인지하고 관리 감독을 해줄 수 있다.
또한 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템은 스마트 헬멧을 착용한 모든 근로자에 대한 안전모 착용 여부와 신체 상태 등을 일괄 관리가 가능하므로, 이벤트 발생 시, 신속한 알림 및 전파가 가능하고, 이를 통해 즉각적인 사고 대응 및 빠른 대체가 가능하여 산업 재해를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안전모 통합 관리 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도, 그리고
도 2는 도 1에 도시된 스마트 헬멧의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명에 따른 안전모 통합 관리 시스템은 근로자가 착용하고 적어도 충격 감지 센서와 움직임 감지 센서가 구비되는 스마트 헬멧을 근로자 단말기와 연결하고, 근로자 단말기가 스마트 헬멧으로부터 감지된 감지 정보를 통합 관리 서버로 전송하여 근로자의 스마트 헬멧 즉, 안전모 착용 여부와 근로자의 신체 이상, 움직임 등에 따른 이벤트 발생 여부를 모니터링 및 통합 관리한다.
따라서 본 발명에 의하면, 스마트 헬멧의 착용 여부와 근로자의 이상 상황 발생 등을 통합 관리함으로써, 산업 재해 등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해 인명 및 재산의 손실을 최소화할 수 있다.
이하 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전모 통합 관리 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스마트 헬멧의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템(2)은 근로자가 착용하고 적어도 충격 감지 센서(120)와 움직임 감지 센서(130)가 구비되는 스마트 헬멧(100)을 근로자 단말기(200)와 연결하고, 근로자 단말기(200)가 스마트 헬멧(100)으로부터 감지된 감지 정보를 통합 관리 서버(400)로 전송하여 근로자의 스마트 헬멧(100) 즉, 안전모 착용 여부와 근로자의 신체 이상, 움직임 등에 따른 이벤트 발생 여부를 모니터링 및 통합 관리한다.
따라서 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템(2)은 근로자가 착용한 스마트 헬멧(100)을 이용하여 근로자의 신체 상태, 움직임 등의 이벤트 발생 상황을 모니터링 및 통합 관리하여 이벤트 발생 시, 관리자 단말기(300)로 신속하게 알림 및 전파하여 즉각적인 대응이 가능하게 한다.
이를 위해 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템(2)은 스마트 헬멧(100)과, 근로자 단말기(200)와, 관리자 단말기(300) 및 통합 관리 서버(400)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 스마트 헬멧(100)과 근로자 단말기(200)는 예를 들어, 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선 통신망(6)을 통해 연결되고, 근로자 단말기(200)와 관리자 단말기(300) 및 통합 관리 서버(400)들은 예를 들어, 이동 통신망, 무선 통신망 등의 통신망(4)을 통해 연결된다.
구체적으로, 스마트 헬멧(100)은 현자의 근로자들 각각이 착용하는 전형적인 ABE형의 안전모로서, 적어도 외부로부터 가해지는 충격과 근로자의 움직임을 감지하는 센서들 즉, 충격 감지 센서(120)와 움직임 감지 센서(130)를 구비한다.
또 스마트 헬멧(100)은 배터리(140)와 블루투스 모듈(150) 및 컨트롤 유닛(110)을 포함한다. 물론 스마트 헬멧(100)은 도면에는 도시되지 않았으나, 관리자와 실시간으로 소통이 가능하도록 사물인터넷 플랫폼을 위한 다양한 장치들 예를 들어, 카메라, 마이크, 스피커, GPS 센서 등을 더 구비할 수도 있다.
충격 감지 센서(120)는 예를 들어, 아두이노 진동 센서 등으로 구비되어, 외부로부터 스마트 헬멧(100)으로 가해지는 충격을 감지한다. 충격 감지 센서(120)는 비래(flying)하는 물체나 추락하는 물체에 의해 가해지는 충격을 감지하고, 이를 기준 충격 세크와 비교하여 기준 충격 세기보다 큰 충격으로 외력이 가해졌을 때를 감지하여, 외부 충격에 대한 감지 정보를 획득한다.
충격 감지 센서(120)는 감지 정보가 근로자 단말기(200)로부터 통합 관리 서버(400)로 전송되면, 통합 관리 서버(400)는 근로자 단말기(200)의 위치를 판별하여 관리자에게 충격을 당한 근로자의 위치를 전송하도록 구비된다.
움직임 감지 센서(130)는 예를 들어, 아두이노 적외선 센서, 아두이노 초음파 센서 등으로 구비되어, 근로자의 움직임을 감지한다. 움직임 감지 센서(130)는 근로자의 움직임을 감지하여 스마트 헬멧(100)의 착용 여부와 근로자에게의 이벤트 발생 여부를 감지한다.
움직임 감지 센서(130)는 근로자의 움직임을 실시간 감지하여 근로자가 일정 시간 동안에 움직임이 없을 경우, 감지 정보가 근로자 단말기(200)로부터 통합 관리 서버(400)로 전송된다. 이 경우, 통합 관리 서버(400)는 근로자 단말기(200)의 위치를 판별하여 관리자에게 근로자의 위치와 이상 발생 상황을 알려주는 알림을 전송하도록 구비된다.
예를 들어, 근로자가 심정지와 같은 상황에 놓였을 시, 관리자는 신속하게 대응할 수 있게 되어 골든타임을 놓치지 않고 인명 피해를 줄일 수 있는 역할을 할 수 있다.
배터리(140)는 예를 들어, 충전 가능한 2차 전지로 구비되고, 컨트롤 유닛(110)의 제어를 받아서 스마트 헬멧(100)의 전원을 공급한다. 배터리(140)는 예를 들어, UBS 타입의 인터페이스를 이용하여 재충전 가능하게 구비된다.
블루투스 모듈(150)은 예컨대, 블루투스의 근거리 무선 통신망(6)을 통해 근로자 단말기(200)와 연결된다. 블루투스 모듈(150)은 컨트롤 유닛(110)의 제어를 받아서 스마트 헬멧(100)과 근로자 단말기(200)들 간에 상호 데이터 통신을 처리한다.
그리고 컨트롤 유닛(110)은 예를 들어, 아두이노 보드 등으로 구비되고, 스마트 헬멧(100)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 컨트롤 유닛(110)은 충격 감지 센서(120), 움직임 감지 센서(130), 배터리(140) 및 블루투스 모듈(150)을 제어한다.
구체적으로, 컨트롤 유닛(110)은 배터리(140)로부터 스마트 헬멧(100)의 전원을 공급하도록 제어하고, 충격 감지 센서(120)와 움직임 감지 센서(130)들 각각이 외부 충격과 근로자의 움직임 각각을 감지하도록 제어한다. 컨트롤 유닛(110)은 충격 감지 센서(120)와 움직임 감지 센서(130)로부터 감지된 감지 정보를 근로자 단말기(200)로 전송하도록 블루투스 모듈(150)을 제어한다.
근로자 단말기(200)는 복수의 근로자들 각각이 구비하는 통신 가능한 전자 장치로, 예를 들어, 스마트 폰 등으로 구비된다. 근로자 단말기(200)는 스마트 헬멧(100)과 관리자 단말기(300) 및 통합 관리 서버(400)들 각각과 데이터 통신을 처리하는 모바일 애플리케이션이 설치된다. 모바일 애플리케이션은 본 발명에 따른 안전모 통합 관리를 위한 다양한 기능을 처리한다.
근로자 단말기(200)는 근거리 무선 통신망(6)을 통해 스마트 헬멧(100)과 연결되고, 스마트 헬멧(100)으로부터 외부 충격 감지와 근로자 움직임에 따른 감지 정보를 전달받는다.
관리자 단말기(300)는 적어도 하나의 안전 관리자 또는 현장 관리자 등이 구비하는 통신 가능한 전자 장치로, 예를 들어, 스마트 폰 등으로 구비된다. 관리자 단말기(300) 또한 근로자 단말기(200)와 통합 관리 서버(400)들 각각과 데이터 통신을 처리하여 통합 관리 서버(400)로부터 근로자의 스마트 헬멧(100) 착용 여부, 근로자의 신체 상태 등의 이벤트 발생 여부에 따른 정보를 전송받아서 모니터링하거나, 통합 관리 서버(400)로부터 알람 등을 전송받아서 관리자에게 알려준다.
그리고 통합 관리 서버(400)는 복수 개의 근로자 단말기(20))들 각각으로부터 스마트 헬멧(100)에 의해 획득된 감지 정보를 전송받아서 근로자의 스마트 헬멧(100)의 착용 여부를 판별하고, 근로자의 이벤트 발생 여부를 판별한다. 통합 관리 서버(400)는 어느 하나의 근로자에서 이벤트 발생 시, 해당 관리자가 구비하는 관리자 단말기(300)로 이벤트 발생 여부를 알려주는 알림을 발생한다.
또 통합 관리 서버(400)는 근로자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)들 간에 모바일 애플리케이션을 이용하여 근로자의 안전모 착용 여부를 인지, 근로자의 신체 이상 등에 대한 관리 및 감독 등을 위한 소통이 가능하도록 메시지 전송, 음성 및 영상 통화 등을 처리할 수 있다.
따라서 본 발명의 안전모 통합 관리 시스템(2)은 스마트 헬멧(100)을 이용하여 근로자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)와 연동해서 근로자의 안전모 착용 여부, 신체 이상 등의 이벤트 발생 여부를 실시간 모니터링 및 통합 관리하여, 근로자의 사고 여부, 이상 상태 등을 판별하여 이상 발생 시, 관리자 단말기(300)로 신속하게 알려주어서 신속한 대응이 가능하고, 그로 인해 산업 재해를 예방할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 안전모 통합 관리 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
2 : 안전모 통합 관리 시스템
4, 6: 통신망
100 : 스마트 헬멧
110 : 컨트롤 유닛
120 : 충격 감지 센서
130 : 움직임 감지 센서
140 : 배터리
150 : 블루투스 모듈
200 : 근로자 단말기
300 : 관리자 단말기
400 : 통합 관리 서버

Claims (3)

  1. 안전모 통합 관리 시스템에 있어서:
    근로자가 착용하여 외부로부터 가해지는 충격을 감지하고, 근로자의 움직임을 감지하는 스마트 헬멧;
    무선 통신망을 통해 상기 스마트 헬멧과 연결되고, 상기 스마트 헬멧으로부터 감지 정보를 전달받는 근로자 단말기; 및
    복수 개의 상기 근로자 단말기로부터 감지 정보를 전송받아서 근로자의 상기 스마트 헬멧의 착용 여부를 판별하고, 근로자의 이벤트 발생 여부를 판별하며, 이벤트 발생 시, 관리자가 구비하는 관리자 단말기로 이벤트 발생 여부를 알려주는 통합 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전모 통합 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스마트 헬멧은,
    외부로부터 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서;
    근로자의 움직임을 감지하여 상기 스마트 헬멧의 착용 여부와 근로자에게의 이벤트 발생 여부를 감지하는 움직임 감지 센서;
    상기 스마트 헬멧의 전원을 공급하는 배터리;
    상기 무선 통신망을 통해 상기 근로자 단말기와 연결되어 상호 데이터 통신을 처리하는 블루투스 모듈; 및
    상기 배터리로부터 전원 공급을 제어하고, 상기 충격 감지 센서와 상기 움직임 감지 센서 각각이 외부 충격과 근로자의 움직임 각각을 감지하도록 제어하고, 상기 충격 감지 센서와 상기 움직임 감지 센서로부터 감지된 감지 정보를 상기 근로자 단말기로 전송하도록 상기 블루투스 모듈을 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전모 통합 관리 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통합 관리 서버는,
    모바일 애플리케이션을 이용하여 상기 근로자 단말기와 상기 관리자 단말기 간에 소통이 가능하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 안전모 통합 관리 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101676848B1 (ko) 2014-11-20 2016-11-17 주식회사 차후 스마트 안전 헬멧 및 방법, 이를 이용한 안전 관리 시스템 및 그 방법
KR20170018747A (ko) 2015-08-10 2017-02-20 울산대학교 산학협력단 스마트 헬멧 및 이를 이용한 작업자 안전 관리 시스템
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