TWI521481B - Regional control system and its positioning method - Google Patents

Description

區域管制系統及其定位方法

本發明是有關於一種區域管制系統及其定位方法，特別是指一種用於定位一作業區域內的作業人員及危險機具之相對位置的區域管制系統及其定位方法。

熱軋鋼廠的作業儲區是用於將多個鋼捲分層堆疊儲放，由於每個鋼捲重達20公噸，故需使用天車來吊運該等鋼捲以滿足鋼品的調度需求。而作業人員的工作便是在堆放有大量鋼捲及天車穿梭其中的作業儲區內來回巡檢，以檢驗鋼捲的品質或盤點數量。大量堆疊的鋼捲使作業人員僅能於鋼捲堆間的間隔走道中行進，且尚需警覺天車動向，避免天車在吊運鋼捲時因發生鋼捲掉落而產生工安問題。在無法確切得知天車即時位置及作業人員資訊的情況下，不但容易發生前述工安意外，位於作業儲區外的控管中心也難以掌握現場的即時資訊及人員位置，因而無法快速地給予作業人員適當且即時的指示，降低作業效率。

因此，本發明之目的，即在提供一種可供控管人員定位一作業區域內的作業人員及危險機具之即時位置的區域管制系統。

於是，本發明區域管制系統，用於供控管人員定位一作業區域內的複數作業人員及至少一危險機具。該區域管制系統包含複數分別配置於該等作業人員身上的移動式裝置、複數分別配置於該等作業人員身上以定位該等作業人員的第一人員定位裝置、至少一設置於該危險機具上以定位該危險機具並可對該危險機具提出警示的機具定位裝置，及一供控管人員監控的監控裝置。

每一移動式裝置包括一通訊單元，及一可依該通訊單元的訊號提出警告的警報單元。該監控裝置包括一可與每一移動式裝置之該通訊單元交換訊息的訊號處理單元，及一可依該訊號處理單元的訊號提出警告的警示單元。該訊號處理單元可接收該等第一人員定位裝置及該機具定位裝置的即時位置資訊，並在任一作業人員與該危險機具的距離小於安全範圍時，使該警示單元提出警告，並同時發出訊息給對應該作業人員的移動式裝置之通訊單元及該危險機具之機具定位裝置，使該移動式裝置之警報單元及該機具定位裝置提出警告。

因此，本發明之另一目的，即在提供前述區去管制系統的定位方法。

於是，本發明區域管制系統的定位方法，用於供控管人員定位一作業區域內的複數作業人員及至少一危險機具。該定位方法包含一準備步驟，及一定位與檢驗步驟。在該準備步驟中，每一作業人員配備一移動式裝置及一第一人員定位裝置。將一機具定位裝置裝設於該危險機 具上，並將一監控裝置與該移動式裝置、該等第一人員定位裝置，及該機具定位裝置連線。在該定位與檢驗步驟中，該等第一人員定位裝置及該機具定位裝置將即時位置資訊傳送至該監控裝置。當任一第一人員定位裝置與該機具定位裝置間的距離小於安全範圍時，該監控裝置會發出警告，並同時將警告傳送至相對應的移動式裝置及該機具定位裝置。

本發明之功效在於：藉由該第一人員定位裝置及該機具定位裝置可得知作業人員及危險機具的即時位置資訊，並在作業人員及危險機具距離小於安全範圍時發出警告提醒，以避免工安問題發生。控管人員也可在該作業區域外得知現場的人員及機具位置，以進行即時指示，提高工作效率。

1‧‧‧區域管制系統

2‧‧‧移動式裝置

21‧‧‧通訊單元

22‧‧‧警報單元

23‧‧‧檢驗單元

24‧‧‧回饋單元

3‧‧‧第一人員定位裝置

4‧‧‧第二人員定位裝置

5‧‧‧機具定位裝置

6‧‧‧待測物定位裝置

7‧‧‧區域定位裝置

8‧‧‧監控裝置

81‧‧‧訊號處理單元

82‧‧‧警示單元

91‧‧‧準備步驟

92‧‧‧定位與檢驗步驟

A‧‧‧管制中心

B‧‧‧作業區域

C‧‧‧作業人員

D‧‧‧危險機具

E‧‧‧待檢測物

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明區域管制系統之一實施例；圖2是一流程圖，說明該區域管制系統之一定位方法；及圖3是一流程圖，輔助說明該定位方法之詳細流程。

參閱圖1，為本發明區域管制系統之一實施例， 該區域管制系統1是供一管制中心A內的控管人員定位一作業區域B內的複數作業人員C、複數危險機具D，及複數待該等作業人員C檢測的待檢測物E。在本實施例中，該作業區域B為熱軋鋼捲儲區，該等危險機具D為裝設有發光二極體燈號警示模組及語音警示模組的天車，該等待檢測物E為鋼捲，但不以此為限。

該區域管制系統1包含複數分別配置於該等作業人員C身上的移動式裝置2、複數配置於該等作業人員C身上的第一人員定位裝置3、複數配置於該等作業人員C身上的第二人員定位裝置4、複數設置於該等危險機具D上的機具定位裝置5、複數設置於該等待檢測物E上的待測物定位裝置6、複數設置於該作業區域B內的區域定位裝置7，及一設置於該管制中心A的監控裝置8。在本實施例中，該移動式裝置2是選自平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、智慧型行動裝置，及智慧型穿戴裝置，該等第一人員定位裝置3、該等機具定位裝置5，及該等待測物定位裝置6的通訊方式是使用無線射頻標籤(Radio Frequency Identification，RFID)，該等第一人員定位裝置3可為主動式無線射頻標籤卡，而該等機具定位裝置5可為主動式無線射頻標籤讀取器。該等第二人員定位裝置4及該等區域定位裝置7的通訊方式是使用近場通訊(Near Field Communication，NFC)，該等第二人員定位裝置4為近場通訊晶片，該等區域定位裝置7為近場通訊讀取器，當然該等第二人員定位裝置4也可以為近場通訊讀取器並內建於 該等移動式裝置2中，則該等區域定位裝置7為近場通訊晶片。透過上述配置，可不使用GPS進行通訊以克服熱軋鋼捲儲區屋頂使用金屬浪板而不利於GPS發送之問題。

每一移動式裝置2包括一可與該監控裝置8交換訊息的通訊單元21、一可依該通訊單元21的訊號提出警告的警報單元22、一可將相對應待檢測物E的檢測結果經由該通訊單元21傳送至該監控裝置8的檢驗單元23，及一可將現場即時資訊經由該通訊單元21傳送至該監控裝置8之訊號處理單元81的回饋單元24。該監控裝置8包括一訊號處理單元81，及一可依該訊號處理單元81的訊號提出警告的警示單元82。

參閱圖1及圖2，該區域管制系統1的定位方法包含一準備步驟91，及一定位與檢驗步驟92，該定位方法的流程請參閱圖3。在該準備步驟91中，是將該作業區域B建置為無線網路傳輸環境(Wi-Fi)，並將該等移動式裝置2、該等第一人員定位裝置3，及該等第二人員定位裝置4配置於該等作業人員C身上，將該等機具定位裝置5設置於該等危險機具D上，將該等待測物定位裝置6設置於該等待檢測物E上，將該等區域定位裝置7設置於該作業區域B內欲管制的地方。並將該監控裝置8的訊號處理單元81與每一移動式裝置2之通訊單元21、每一第一人員定位裝置3、每一機具定位裝置5，及每一待測物定位裝置6建立通訊連線。

在該定位與檢驗步驟92中，每一作業人員C於 該作業區域B內以該移動式裝置2取得該等待檢測物E的清單及即時位置，接著檢驗該等待檢測物E並將檢驗結果輸入所攜帶的移動式裝置2中。該檢驗結果會傳送至該監控裝置8中，且必要時也可將現場資訊如圖片、文字、影音紀錄等上傳至監控裝置8，使控管人員能即時獲得現場相關資料，而該移動式裝置2亦會將自身的即時位置資訊傳送給該監控裝置8及該等機具定位裝置5。在檢驗過程中，當任一待檢測物E因作業需求而改變置放位置時，該作業人員C可由該移動式裝置2中查詢並即時掌握相對應待檢測物E的即時位置，提高作業效率。當任一第一人員定位裝置3與任一機具定位裝置5之間的距離小於安全範圍約40公尺至60公尺時，該監控裝置8之警示單元82會對控管人員發出警報，並使對應的移動式裝置2之警報單元22發出警告，同時也對相對應機具定位裝置5發出警告，使相對應危險機具D的發光二極體燈號警示模組及語音警示模組啟動，以避免工安問題產生。當任一作業人員C進出管制區時，是以配於身上的第二人員定位裝置4感應設置於管制區的區域定位裝置7，並將該作業人員C的資訊傳送至該監控裝置8，以進行人員及區域管制。

透過前述的定位方法可不需使用GPS以克服熱軋鋼捲儲區不利於GPS通訊之問題。藉由該等待測物定位裝置6可隨時更新該等待檢測物E的即時位置，故當該等待檢測物E位置更動時，該等作業人員C不需回該管制中心A重新查詢，且藉由該等移動式裝置2可即時將檢驗結 果及人員位置回傳至該管制中心A，以利該管制中心A即時進行指令下達或管控，並透過該第一人員定位裝置3及該第二人員定位裝置4進一步掌握人員位置，避免誤入該等危險機具D的作業範圍而發生工安問題。

綜上所述，前述配置可使該管制中心A內的控管人員透過資訊整合即時掌握該作業區域B內的現場狀況，以能快速地下達指示，提高作業效率並避免工安問題，且依據不同的需求能彈性地增減裝置，提升泛用性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧區域管制系統

2‧‧‧移動式裝置

21‧‧‧通訊單元

22‧‧‧警報單元

23‧‧‧檢驗單元

24‧‧‧回饋單元

3‧‧‧第一人員定位裝置

4‧‧‧第二人員定位裝置

5‧‧‧機具定位裝置

6‧‧‧待測物定位裝置

7‧‧‧區域定位裝置

8‧‧‧監控裝置

81‧‧‧訊號處理單元

82‧‧‧警示單元

A‧‧‧管制中心

B‧‧‧作業區域

C‧‧‧作業人員

D‧‧‧危險機具

E‧‧‧待檢測物

Claims (10)

1. 一種區域管制系統，用於供控管人員定位一作業區域內的複數作業人員及至少一危險機具，該區域管制系統包含：複數移動式裝置，分別配置於該等作業人員身上，每一移動式裝置包括一通訊單元，及一可依該通訊單元的訊號發出警告的警報單元；複數第一人員定位裝置，分別配置於該等作業人員身上以定位該等作業人員；至少一機具定位裝置，設置於該危險機具上以定位該危險機具，並可發出警示；及一監控裝置，供控管人員監控，包括一可與每一移動式裝置之該通訊單元交換訊息的訊號處理單元，及一可依該訊號處理單元的訊號發出警告的警示單元，該訊號處理單元可接收該等第一人員定位裝置及該機具定位裝置的即時位置資訊，並在任一作業人員與該危險機具的距離小於安全範圍時，使該警示單元發出警告，並同時發出訊息給對應該作業人員的移動式裝置之通訊單元及該機具定位裝置，使該移動式裝置之警報單元及該機具定位裝置發出警告。
2. 如請求項1所述的區域管制系統，其中，該作業區域內置放有複數待該等作業人員進行檢測的待檢測物，該區域管制系統還包含複數分別設置於該等待檢測物上的待測物定位裝置，每一待測物定位裝置可將相對應待檢 測物的即時位置資訊傳送至該監控裝置之訊號處理單元。
3. 如請求項2所述的區域管制系統，其中，該作業區域為無線網路傳輸環境，每一移動式裝置還包括一將相對應待檢測物的檢測結果經由該通訊單元傳送至該監控裝置之訊號處理單元的檢驗單元，每一檢驗單元在經由該通訊單元傳送檢測結果的同時，會將自身的即時位置資訊傳送至該監控裝置之訊號處理單元及該機具定位裝置。
4. 如請求項2所述的區域管制系統，還包含複數配置於該等作業人員身上的第二人員定位裝置，及複數分別設置於該作業區域內並可與該等第二人員定位裝置交換訊息的區域定位裝置，該等第一人員定位裝置、該機具定位裝置，及該等待測物定位裝置是以無線射頻標籤技術進行通訊，該等第二人員定位裝置及該等區域定位裝置是以近場通訊技術進行通訊。
5. 如請求項1所述的區域管制系統，其中，該移動式裝置還包括一可將現場即時資訊經由該通訊單元傳送至該監控裝置之訊號處理單元的回饋單元，該現場即時資訊是選自文字、圖片、影像、聲音，及前述之組合。
6. 如請求項1所述的區域管制系統，其中，該移動式裝置是選自平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、智慧型行動裝置，及智慧型穿戴裝置。
7. 一種區域管制系統的定位方法，用於供控管人員定位一作業區域內的複數作業人員及至少一危險機具，該定位 方法包含：一準備步驟，每一作業人員配備一移動式裝置及一第一人員定位裝置，將一機具定位裝置裝設於該危險機具上，並將一監控裝置與該移動式裝置、該等第一人員定位裝置，及該機具定位裝置連線；及一定位與檢驗步驟，該等第一人員定位裝置及該機具定位裝置將即時位置資訊傳送至該監控裝置，當任一第一人員定位裝置與該機具定位裝置間的距離小於安全範圍時，該監控裝置會發出警告，並同時將警告傳送至相對應的移動式裝置及該機具定位裝置。
8. 如請求項7所述區域管制系統的定位方法，該作業區域內置放有複數待該等作業人員進行檢測的待檢測物，其中，在該準備步驟中，更包括將每一待檢測物裝設一可傳送即時位置資訊給該監控裝置的待測物定位裝置，並將該監控裝置與該等待測物定位裝置連線，在該定位與檢驗步驟中，更包括每一移動式裝置可由該監控裝置得到每一待測物的即時位置資訊，任一作業人員可將檢驗該等待檢測物的結果輸入該移動式裝置，該移動式裝置則將檢驗結果及自身的即時位置資訊送至該監控裝置。
9. 如請求項7所述區域管制系統的定位方法，其中，在該準備步驟中，更包括是將該作業區域設置為無線網路傳輸環境，在該定位與檢驗步驟中，更包括該移動式裝置可將現場即時資訊傳送至該監控裝置，該現場即時資訊是選自文字、圖片、影像、聲音，或前述之組合。
10. 如請求項7所述區域管制系統的定位方法，其中，在該準備步驟中，更包括將複數第二人員定位裝置配置於該等作業人員身上，並將複數區域定位裝置設置於該作業區域內，在該定位與檢驗步驟中，更包括任一作業人員可以相對應的第二人員定位裝置與附近的區域定位裝置通訊，並將即時位置資訊傳送至該監控裝置。