KR20240003854A - 안전모를 이용한 재해방지 시스템 - Google Patents

안전모를 이용한 재해방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전모를 이용한 재해방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일산화탄소, 산소, 질소 등 가스 포화도를 감지하여 위험 가스의 누출 유무를 판단하고, 위험 상황을 경고하고, 가스 센싱, 거리 센싱, 사고 감지, 사고 전파, 위치 계산을 수행하여 위험 상황에 대응하는 안전모를 이용한 재해방지 시스템에 관한 것이다.

Description

안전모를 이용한 재해방지 시스템{DISASTER PREVENTION SYSTEM USING HARD HAT}
본 발명은 안전모를 이용한 재해방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일산화탄소, 산소, 질소 등 가스 포화도를 감지하여 위험 가스의 누출 유무를 판단하고, 위험 상황을 경고하고, 가스 센싱, 거리 센싱, 사고 감지, 사고 전파, 위치 계산을 수행하여 위험 상황에 대응하는 안전모를 이용한 재해방지 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 관련된 종래기술을 예로 들면, 특허문헌 1 다기능 안전모 및 이를 이용한 작업 안전시스템은 다양한 위험들이 복합적으로 도사리고 있는 작업현장에서 위험요인을 확인하여 경고를 발하고 작업자를 보호하는 한편, 다른 작업자들에게도 위험에 노출되지 않도록 정보를 공유하여 체계적인 대처가 가능하도록 한다.
또한, 특허문헌 2 작업자 안전관리 및 현장 커뮤니케이션을 위한 무선타입 스마트 안전모 제어 시스템은 사용자 단말기와 같은 별도의 외부장치 없이 스마트 안전모만으로도 외부서버와 데이터를 직접 송수신할 수 있어 작업자가 외부장치를 소지할 필요가 없기 때문에 외부장치 소지로 인한 작업자의 불편함을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 외부장치를 소지하고 있지 않은 경우에도 서버와의 데이터 송수신이 원활하게 수행될 수 있기 때문에 가스유출이 발생하거나 작업자에게 안전사고가 발생한 경우 이에 대해 능동적으로 대처할 수 있다.
또한, 특허문헌 3 쓰리 이펙트형 산업현장지능식 안전모AI모듈화장치는 WiFi의 근거리통신, VLC의 중거리통신, HF의 원거리통신으로 이루어진 쓰리 실렉션(Three Selection) 통신모듈을 통해, 사막이나, 바다, 오지에서도 향상된 통신감도와 데이터 통신속도를 제공할 수 있고, 안전모 사용자를 기준으로 식별ID설정과 함께, LBS 및 작업현장존(Zone) 중심으로 1:1연결제어 또는, 1:N그룹핑연결제어로 상호간에 양방향데이터통신을 할 수 있으며, 안전모본체내에 냉·온의 바람을 보내주어 에어플로우(공기흐름)를 형성시켜 안전모본체내를 환기시키거나 또는, 사용자의 땀을 증발시킬 수 있으며, 엣지 기반형 안전모 AI플랫폼모듈을 통해 사용자의 신체온도, 혈압, 유해가스, 산업현장 주위영상에 관한 산업용현장안전관리데이터를 생성시키고, 사용자에게 1:1 맞춤형 산업안전도우미모드를 제공할 수 있다.
또한, 특허문헌 4 GPS 기능을 통한 작업자의 위치추적이 가능한 안전모는 GPS수신기를 통해 맨홀이나 하수관 또는 급수탱크와 같은 밀폐된 작업공간에서의 작업시 질식사고에도 작업자를 추적하여 인명구조가 가능하도록 함은 물론, 예기치 않은 유해가스의 발생을 검출하여 즉시 경보가 이루어질 수 있도록 함으로써 유해가스로 인한 질식사고를 미연에 방지할 수 있다.
종래기술은 안전모를 이용한 재해 방지 서비스를 제공하지만, 가스 센싱, 거리 센싱, 사고 감지, 사고 전파, 위치 계산을 수행하여 위험 상황에 대응하지 못하는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1696751호 다기능 안전모 및 이를 이용한 작업 안전시스템 등록특허공보 제10-2128679호 작업자 안전관리 및 현장 커뮤니케이션을 위한 무선타입 스마트 안전모 제어 시스템 등록특허공보 제10-2294269호 쓰리 이펙트형 산업현장지능식 안전모AI모듈화장치 등록특허공보 제10-1984302호 GPS 기능을 통한 작업자의 위치추적이 가능한 안전모
본 발명은 일산화탄소, 산소, 질소 등 가스 포화도를 감지하여 위험 가스의 누출 유무를 판단하고, 위험 상황을 경고하는 안전모를 이용한 재해방지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가스 센싱, 거리 센싱, 사고 감지, 사고 전파, 위치 계산을 수행하여 위험 상황에 대응하는 안전모를 이용한 재해방지 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안전모 상부의 거리 센서로 낙하물 유무를 감지하여 낙하물이 있을 때 회피를 경고하는 안전모를 이용한 재해방지 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 안전모를 이용한 재해방지 시스템은, 탄소, 산소 포화도를 측정하는 가스 센서(130); 낙하물의 유무를 감지하는 거리 센서(23); 센서값의 위험 레벨을 판단하여 사고 위험을 감지하는 사고 감지부(25); 감지된 사고 위험을 알리는 알림부(24);를 포함하는 안전모(100), 건물 내에 설치되는 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 설정부(32); 주변 안전모(100)와 통신하고, 상기 안전모(100)의 데이터를 관리 서버(41)로 전송하는 통신부(16);를 포함하는 중계기(31), 및 상기 안전모(100)의 GPS, 상기 중계기(31) 연결을 고려하여 상기 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산부(42); 상기 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지부(43);를 포함하는 관리 서버(41)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 거리 센서(23)는, 초음파를 출력하는 초음파부(231); 상기 초음파부(231)를 상기 관리 서버(41)에서 관리되는 랜덤 신호를 인코딩하여 상기 초음파부(231)를 구동하는 인코딩부(234); 및 반사되는 초음파에 랜덤 신호를 상관하여 낙하물의 유무를 감지하는 감지부(233);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안전모(100)는, 탄성 걸림턱(114)을 가지는 돌출부(104); 및 상기 돌출부(104)가 움직이는 슬라이드 베이스(106)를 가지고, 상기 돌출부(104)의 탄성 걸림턱(114)이 걸리는 걸림홈(112)을 가지고, 상기 안전모(100) 기본이 되는 몸체인 본체(102);를 포함하고, 상기 돌출부(104)는, 상기 본체(102)로부터 돌출되어 슬라이더(108), 스위치 모듈(110), 탄성 걸림턱(114), 조명용 라이트(120), 가스 센서(130), 거리 센서(132), 스피커(160), 샤크 안테나(232)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안전모(100)는, 탄소, 산소 포화도를 측정하는 가스 센싱 태스크, 거리를 측정해서 낙하물 유무를 감지하는 거리 센싱 태스크, 가스값, 거리값을 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크, 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 판단하고, 감지된 사고 위험을 알리는 사고 감지 태스크를 수행하고, 상기 중계기(31)는, 건물 내에 설치되는 상기 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 계산 태스크, 주변 안전모(100)와 통신하고, 상기 안전모(100)의 데이터를 상기 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크를 수행하고, 상기 관리 서버(41)는, 상기 안전모(100)의 GPS, 상기 중계기(31) 연결을 고려하여 상기 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산 태스크, 상기 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지 태스크, 상기 안전모(100)로부터 가스값, 거리값을 수집하는 통신 태스크를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관리 서버(41)의 제어부(5)는, 가스값을 이용하여 위험 가스의 누출을 감지하는 누출 감지 단계(S101); 위험 가스의 누출이 감지되면 사고를 주변 안전모(100)에 전파하는 사고 전파 단계(S102); 상기 안전모(100)의 위치를 확인하여 사고 지역의 상기 안전모(100) 이동을 계산하는 위치 확인 단계(S103); 및 상기 안전모(100) 이동을 레벨링하여 사고에 대응하는 사고 대응 단계(S104);를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일산화탄소, 산소, 질소 등 가스 포화도를 감지하여 위험 가스의 누출 유무를 판단하고, 위험 상황을 경고함으로써 안전모를 이용하여 재해 방지를 도모하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 가스 센싱, 거리 센싱, 사고 감지, 사고 전파, 위치 계산을 수행하여 위험 상황에 대응함으로써 스마트 안전모를 이용하여 사고에 대응하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 안전모 상부의 거리 센서로 낙하물 유무를 감지하여 낙하물이 있을 때 회피를 경고함으로써 안전모의 머리 보호에 더불어 낙하물을 회피하는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명 안전모를 이용한 재해방지 시스템의 통신 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명 안전모의 외관을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명 안전모를 이용한 재해방지 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명 재해방지 시스템의 태스크 스케줄링을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명 재해방지 시스템의 사고 대응 동작을 보인 흐름도이다.
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명 재해방지 시스템의 통신망 구성을 보인 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안전모를 이용한 재해방지 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 종래 주지된 사항에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 생략하거나 간단히 한다. 본 발명의 설명에 포함된 구성은 개별 또는 복합 결합 구성되어 동작한다.
도 1은 본 발명 안전모를 이용한 재해방지 시스템의 통신 구성을 보인 예시도로서, 도 1을 참조하면, 통신 구성에 있어서 안전모(100)는 실외에서 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 위치를 계산하고, 실내에서 LoRa(Long Range) 기술을 이용하여 위치를 계산하고, 중계기(31)는 LoRa(Long Range) 기술을 이용하여 통신망을 구성하고, 서버(41)와 와이파이 또는 랜으로 연결된다.
도 2는 본 발명 안전모의 외관을 보인 예시도로서, 도 2를 참조하면, 안전모(100)는 본체(102), 돌출부(104), 슬라이드 베이스(106), 슬라이더(108), 스위치 모듈(110), 걸림홈(112), 탄성 걸림턱(114), 조명용 라이트(120), 가스 센서(130), 거리 센서(132), 비상경보용 라이트(140), 스피커(160), 샤크 안테나(232)를 포함한다.
본체(102)는 안전모(100) 기본이 되는 몸체이고, 돌출부(104)가 움직이는 슬라이드 베이스(106)를 가지고, 돌출부(104)의 탄성 걸림턱(114)이 걸리는 걸림홈(112)을 가지고, 돌출부(104)는 본체(102)로부터 돌출되어 슬라이더(108), 스위치 모듈(110), 탄성 걸림턱(114), 조명용 라이트(120), 가스 센서(130), 거리 센서(132), 스피커(160), 샤크 안테나(232)를 포함하고, 슬라이더(108)는 슬라이드 베이스(106)에 가이드되어 움직이고, 스위치 모듈(110)은 돌출부(104)에 포함된 각종 장치의 전원을 온오프하고, 탄성 걸림턱(114)은 슬라이드 베이스(106)의 걸림홈(112)에 걸려 돌출부(104)의 각도를 제어하고, 돌출부(104)가 완전히 내려질 때 스위치 모듈(110)이 오프될 수 있고, 조명용 라이트(120)는 조명을 켜서 전방에 광을 출력하고, 가스 센서(130)는 일산화탄소, 산소, 질소 포화도를 측정하고, 거리 센서(132)는 낙하물의 유무를 감지하고, 스피커(160)는 비상 상황을 알리고, 샤크 안테나(232)는 통신부(16)의 무선 안테나이고, 비상경보용 라이트(140)는 주변에 비상 상황을 알린다.
도 3은 본 발명 안전모를 이용한 재해방지 시스템의 구성을 보인 블록도로서, 도 3을 참조하면, 안전모(100)는 가스 센서(130), 거리 센서(23), 알림부(24), 사고 감지부(25)를 포함하고, 중계기(31)는 위치 설정부(32), 통신부(16)를 포함하고, 관리 서버(41)는 위치 계산부(42), 사고 감지부(43)를 포함한다.
안전모(100)는 일산화탄소, 산소, 질소 포화도를 측정하는 가스 센서(130); 낙하물의 유무를 감지하는 거리 센서(23); 센서값의 위험 레벨을 판단하여 사고 위험을 감지하는 사고 감지부(25); 감지된 사고 위험을 알리는 알림부(24);를 포함한다.
거리 센서(23)는 초음파를 출력하는 초음파부(231); 초음파부(231)를 관리 서버(41)에서 관리되는 랜덤 신호를 인코딩하여 초음파부(231)를 구동하는 인코딩부(234); 반사되는 초음파에 랜덤 신호를 상관하여 낙하물의 유무를 감지하는 감지부(233);를 포함한다. 관리 서버(41)는 안전모(100)의 개수에 따라 랜덤 신호의 길이, 값을 결정하여 안전모(100)에 할당하고, 안전모(100)의 인코딩부(234)는 관리 서버(41)가 할당한 랜덤 신호를 초음파부(231)의 인코딩에 사용한다. 거리 센서(23)는 자신만의 랜덤 신호로 특정 지역의 낙하물 유무를 감지할 수 있고, 안전모(100)는 낙하물 회피를 경보할 수 있고, 관리 서버(41)는 사고 위험을 통제할 수 있다.
중계기(31)는 건물 내에 설치되는 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 설정부(32); 주변 안전모(100)와 통신하고, 안전모(100)의 데이터를 관리 서버(41)로 전송하는 통신부(16);를 포함한다.
관리 서버(41)는 안전모(100)의 GPS(Global Positioning System), 중계기(31) 연결을 고려하여 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산부(42); 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지부(43)를 포함한다.
도 4는 본 발명 재해방지 시스템의 태스크 스케줄링을 보인 예시도로서, 도 4를 참조하면, 안전모(100)는 가스 센싱 태스크, 거리 센싱 태스크, 통신 태스크, 사고 감지 태스크를 수행하고, 중계기(31)는 위치 계산 태스크, 통신 태스크를 수행하고, 관리 서버(41)는 위치 계산 태스크, 사고 감지 태스크, 통신 태스크를 수행한다.
안전모(100)는 일산화탄소, 산소, 질소 포화도를 측정하는 가스 센싱 태스크, 거리를 측정해서 낙하물 유무를 감지하는 거리 센싱 태스크, 가스값, 거리값을 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크, 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 판단하고, 감지된 사고 위험을 알리는 사고 감지 태스크를 수행한다.
중계기(31)는 건물 내에 설치되는 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 계산 태스크, 주변 안전모(100)와 통신하고, 안전모(100)의 데이터를 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크를 수행한다.
관리 서버(41)는 안전모(100)의 GPS, 중계기(31) 연결을 고려하여 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산 태스크, 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지 태스크, 안전모(100)로부터 가스값, 거리값을 수집하는 통신 태스크를 수행한다.
도 5는 본 발명 재해방지 시스템의 사고 대응 동작을 보인 흐름도로서, 도 5를 참조하면, 제어부(5)는 누출 감지 단계(S101), 사고 전파 단계(S102), 위치 확인 단계(S103), 사고 대응 단계(S104)를 수행한다.
제어부(5)는 가스값을 이용하여 위험 가스의 누출을 감지하는 누출 감지 단계(S101); 위험 가스의 누출이 감지되면 사고를 주변 안전모(100)에 전파하는 사고 전파 단계(S102); 안전모(100)의 위치를 확인하여 사고 지역의 안전모(100) 이동을 계산하는 위치 확인 단계(S103); 안전모(100) 이동을 레벨링하여 사고에 대응하는 사고 대응 단계(S104)를 수행한다.
사고 대응 단계(S104)에서 제어부(5)는 안전모(100)의 이동 거리가 일정 거리 이상이면 사고 지역에서 이탈한 것으로 판단하고, 안전모(100)의 이동 거리가 일정 거리 미만이면 사고 지역을 벗어나지 못한 것으로 판단하고, 구급 인원이 사고 지역에 투입될 수 있도록 조치한다. 제어부(5)는 안전모(100)의 이동 거리, 이동 시간, 사고 발생 후 경과 시간을 고려하여 구급 인원의 투입 여부를 지시한다.
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도로서, 도 6을 참조하면, 본 발명은 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 운영체제(4), 제어부(5)를 포함한다.
프로세서(1)는 CPU(Central Processing Units), GPU(Graphic Processing Unit), FPGA(Field Programmable Gate Array), NPU(Neural Processing Unit)로서, 메모리(2)에 탑재된 운영체제(4), 제어부(5)의 실행 코드를 수행한다.
메모리(2)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다.
입출력장치(3)는 입력 장치로, 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 키보드, 마이크로폰, 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치로, 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다.
운영체제(4)는 윈도우, 리눅스, IOS, 가상 머신, 웹브라우저, 인터프리터를 포함할 수 있고, 태스크, 쓰레드, 타이머 실행, 스케줄링, 자원 관리, 그래픽, 폰트 처리, 통신 등을 지원한다.
제어부(5)는 운영체제(4)의 지원하에 입출력장치(3)의 센서, 키, 터치, 마우스 입력에 의한 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 동작을 수행한다. 제어부(5)는 병렬 수행 루틴으로 타이머, 쓰레드에 의한 작업 스케줄링을 수행한다.
제어부(5)는 입출력장치(3)의 센서값을 이용하여 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 알고리즘을 수행한다.
도 6을 참조하면, 시스템 인증 구성은 제어부(5)를 포함하는 단말기(6), 인증 서버(7)를 포함한다. 단말기(6)는 안전모(100), 중계기(31), 관리 서버(41)일 수 있다.
단말기(6)는 데이터 채널을 이중화하고, 단말기(6)의 키값, 생체 정보를 입력받아 인증 서버(7)에 제1데이터 채널을 통해 사용자 인증을 요청하고, 단말기(6)는 생성된 킷값을 디스플레이에 표시하고, 인증 서버(7)로 전송한다.
단말기(6)는 단말기(6)의 디스플레이에 표시된 킷값을 입력하고, 사용자 정보와 함께 제2데이터 채널을 통해 인증 서버(7)로 전송한다. 단말기(6)는 킷값과 사용자 정보를 이용하여 단말기(6)에 탑재된 시스템의 인증을 인증 서버(7)에 요청한다. 단말기(6)의 킷값은 컴퓨터 고유의 정보인 CPU 제조번호, 이더넷 칩의 맥주소로부터 생성될 수 있다. 단말기(6)는 카메라를 이용한 얼굴 인식, 마이크를 이용한 음성 인식, 디스플레이를 이용한 필기 인식을 통해 사용자 정보를 획득하고, 인증에 활용할 수 있다.
인증 서버(7)는 단말기(6)로부터 킷값을 수신하고, 단말기(6)로부터 이중화된 데이터 채널을 통해 킷값과 사용자 정보를 수신하여 단말기(6)의 킷값과 사용자 정보를 비교하고, 사용자 정보를 대응시켜 단말기(6)의 시스템 이용에 대한 인증을 처리한다. 인증 서버(7)는 인증 결과를 단말기(6)로 전송하여 시스템에 대한 사용자의 사용을 허가한다. 단말기(6)의 이중화된 데이터 채널로 인해 킷값 손실이 최소화되는 효과를 가질 수 있다.
인증 서버(7)는 사용자 정보의 히스토리 분석을 수행하고, 시간 흐름에 따라 사용자 정보의 일관성, 변화를 비교 판단한다. 히스토리 분석에서 사용자 정보가 일관성을 나타내면 사용자의 사용을 허가하고, 변화를 나타내면 사용자의 사용을 허가하지 않는다. 사용자 정보가 일관성을 나타낼 때 사용자의 시스템 사용을 허가함으로써 사용자 정보가 변조된 사용자가 시스템에 접근하지 못하도록 보안을 강화한다.
시스템의 사용을 인증하는 수단인 단말기(6)는 시스템과 직접 연결하지 않고, 인증 서버(7)를 통한 우회 경로를 형성함으로써 인터넷망을 이루는 네트워크가 내부망과 외부망으로 구성되어 아이피 주소 설정 과정이 번거로울 때 단말기(6)를 이용한 인증 과정이 원활히 수행되는 장점이 있다. 이때, 단말기(6)에는 시스템이 탑재되고, 단말기(6)는 인증 단말 수단이 되고, 인증 서버(7)는 인증 서버 수단이 된다.
클라우드(12)는 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 통신부(6)를 관리하는 운영체제(4)의 지원 하에 컨테이너(7)의 모듈화로, 웹(8), DB(9), 프로토콜(10), 라이브러리(11)의 서비스를 제공하며, 제어부(5)는 컨테이너(7)의 서비스를 이용한 클라우드 애플리케이션을 실행한다. 컨테이너(7)라고 하는 표준 소프트웨어 패키지는 애플리케이션의 코드를 관련 구성 파일, 라이브러리(11) 및 앱 실행에 필요한 종속성과 함께 번들로 제공한다.
클라우드(12)는 다수의 단말기(6)를 통합 제어하고, 단말기(6)로부터 수신된 센서값을 저장하여 시간 흐름에 따라 모니터링하고, 단말기(6)의 동작 에러를 처리하고, 에러 메시지를 다른 단말기(6)로 알리고, 제어 대상인 단말기(6)를 스위칭 제어한다.
신경망 학습은 온도, 고도, 지문 등 각종 센서, 이미지, 적외선 등 카메라, 라이더와 같은 입력 장치로부터 수집된 시계열 데이터로부터 특징량 선택, 알고리즘 선택을 통해 모델을 선택하고, 학습, 성능 검증 과정에 의한 반복 시행 착오를 거쳐 모델 선택을 반복한다. 성능 검증이 마치면 인공지능 모델이 선택된다.
제어부(5)는 센서값 판단에 신경망을 이용한 딥러닝 알고리즘을 수행하고, 신경망 학습에 훈련 데이터를 이용하고, 시험 데이터로 신경망 성능을 검증한다.
도 7은 본 발명 재해방지 시스템의 통신망 구성을 보인 예시도로서, 도 7을 참조하면, 통신망 구성은 관리 서버(41), 관리용 단말기(51), 중계기(31), 안전모(100)를 포함한다.
관리 서버(41)는 안전모(100)로부터 데이터를 수신 및 저장하고, 안전모(100)로 설정 데이터를 전송하고, 웹 및 모바일 접속 인터페이스를 제공한다. 관리 서버(41)는 안전모(100)의 가스 측정값, 움직임 이상유무, 위치 정보, 배터리 사용량을 데이터 표시하고, 작업자 위험, 구조 신호 표시 및 알람을 발생하고, 구역별 실시간 가스 상태 그래프를 출력하고, 위험 레벨을 사전 인지하여 위험 신호를 발생한다. 관리 서버(41)는 작업자에게 위험 신호를 송신하고, 작업자 응급 신호를 수신한다.
관리용 단말기(51)는 중계기(31)와 통신하고, 중계기(31) 및 안전모(100)를 설정하고, 안전모(100)로 설정 데이터를 전송하고, 관리 서버(41)와 데이터를 전송 및 수신하고, 중계기(31)로 관리 서버(41)의 데이터를 전달한다.
중계기(31)는 안전모(100)와 1대 N 통신하고, 관리용 단말기(51)와 1대 1 통신하고, 안전모(100)로부터 센서 데이터를 취득 및 전송하고, 설정 데이터에 기반하여 알림한다. 안전모(100)는 센서 데이터를 취득 및 전송하고, 설정 데이터에 기반하여 알람하고, 사용자 요청에 따라 라이트 기능을 실행한다. 다른 실시예로, 안전모(100)는 센서 데이터를 취득하지 않을 수 있고, 설정 데이터에 기반하여 알람하지 않을 수 있다. 이때, 중계기(31)는 센서 데이터를 취득 및 전송하고, 설정 데이터에 기반하여 알람할 수 있다. 중계기(31), 안전모(100)는 실내 영역에 위치할 수 있고, 중계기(31)는 안전모(100)의 신호 세기를 측정하여 안전모(100)의 위치를 계산할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 프로세서
2: 메모리
3: 입출력장치
4: 운영체제
5: 제어부
6: 단말기
7: 인증 서버
8: 웹
9: DB
11: 라이브러리
12: 클라우드
14: 컨테이너
16: 통신부
23: 거리 센서
231: 초음파부
233: 감지부
234: 인코딩부
24: 알림부
25: 사고 감지부
31: 중계기
32: 위치 설정부
41: 관리 서버
42: 위치 계산부
43: 사고 감지부
100: 안전모
102: 본체
104: 돌출부
106: 슬라이드 베이스
108: 슬라이더
110: 스위치 모듈
112: 걸림홈
114: 탄성 걸림턱
120: 조명용 라이트
130: 가스 센서
132: 거리 센서
140: 비상경보용 라이트
160: 스피커
232: 샤크 안테나

Claims (5)

  1. 탄소, 산소 포화도를 측정하는 가스 센서(130); 낙하물의 유무를 감지하는 거리 센서(23); 센서값의 위험 레벨을 판단하여 사고 위험을 감지하는 사고 감지부(25); 감지된 사고 위험을 알리는 알림부(24);를 포함하는 안전모(100),
    건물 내에 설치되는 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 설정부(32); 주변 안전모(100)와 통신하고, 상기 안전모(100)의 데이터를 관리 서버(41)로 전송하는 통신부(16);를 포함하는 중계기(31), 및
    상기 안전모(100)의 GPS(Global Positioning System), 상기 중계기(31) 연결을 고려하여 상기 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산부(42); 상기 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지부(43);를 포함하는 관리 서버(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전모를 이용한 재해방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리 센서(23)는,
    초음파를 출력하는 초음파부(231); 상기 초음파부(231)를 상기 관리 서버(41)에서 관리되는 랜덤 신호를 인코딩하여 상기 초음파부(231)를 구동하는 인코딩부(234); 및 반사되는 초음파에 랜덤 신호를 상관하여 낙하물의 유무를 감지하는 감지부(233);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전모를 이용한 재해방지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안전모(100)는,
    탄성 걸림턱(114)을 가지는 돌출부(104); 및
    상기 돌출부(104)가 움직이는 슬라이드 베이스(106)를 가지고, 상기 돌출부(104)의 탄성 걸림턱(114)이 걸리는 걸림홈(112)을 가지고, 상기 안전모(100) 기본이 되는 몸체인 본체(102);를 포함하고,
    상기 돌출부(104)는,
    상기 본체(102)로부터 돌출되어 슬라이더(108), 스위치 모듈(110), 탄성 걸림턱(114), 조명용 라이트(120), 가스 센서(130), 거리 센서(132), 스피커(160), 샤크 안테나(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전모를 이용한 재해방지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안전모(100)는, 탄소, 산소 포화도를 측정하는 가스 센싱 태스크, 거리를 측정해서 낙하물 유무를 감지하는 거리 센싱 태스크, 가스값, 거리값을 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크, 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 판단하고, 감지된 사고 위험을 알리는 사고 감지 태스크를 수행하고,
    상기 중계기(31)는, 건물 내에 설치되는 상기 중계기(31)의 위치를 설정하는 위치 계산 태스크, 주변 안전모(100)와 통신하고, 상기 안전모(100)의 데이터를 상기 관리 서버(41)로 전송하는 통신 태스크를 수행하고,
    상기 관리 서버(41)는, 상기 안전모(100)의 GPS, 상기 중계기(31) 연결을 고려하여 상기 안전모(100)의 위치를 계산하는 위치 계산 태스크, 상기 안전모(100)의 가스값, 거리값을 이용하여 사고 위험을 감지하고, 사고 위험에 대응하는 사고 감지 태스크, 상기 안전모(100)로부터 가스값, 거리값을 수집하는 통신 태스크를 수행하는 것을 특징으로 하는, 안전모를 이용한 재해방지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 관리 서버(41)의 제어부(5)는,
    가스값을 이용하여 위험 가스의 누출을 감지하는 누출 감지 단계(S101);
    위험 가스의 누출이 감지되면 사고를 주변 안전모(100)에 전파하는 사고 전파 단계(S102);
    상기 안전모(100)의 위치를 확인하여 사고 지역의 상기 안전모(100) 이동을 계산하는 위치 확인 단계(S103); 및
    상기 안전모(100) 이동을 레벨링하여 사고에 대응하는 사고 대응 단계(S104);를 수행하는 것을 특징으로 하는, 안전모를 이용한 재해방지 시스템.
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