WO2019216464A1 - 승선자 안전관리 모니터링 시스템 - Google Patents

승선자 안전관리 모니터링 시스템 Download PDF

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WO2019216464A1
WO2019216464A1 PCT/KR2018/005419 KR2018005419W WO2019216464A1 WO 2019216464 A1 WO2019216464 A1 WO 2019216464A1 KR 2018005419 W KR2018005419 W KR 2018005419W WO 2019216464 A1 WO2019216464 A1 WO 2019216464A1
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terminal
unit
pob
management
ship
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PCT/KR2018/005419
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박병강
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주식회사 아이오티봇
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    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
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    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring technology for the safety management of ship passengers, sailors, embarkation workers (hereinafter, collectively 'boarders' or' person on board (POB)).
  • POB person on board
  • Embarkators including embarkators, crew, and passengers, should be first protected and rescued in the event of a ship accident.
  • the protection and rescue of passengers after a ship accident is also important, but the safety of passengers before accidents or safety management for accident prevention is also very important.
  • a plurality of repeaters are connected to the system management apparatus through a wired or wireless network environment, a plurality of terminals are connected to each repeater, the operation UI to the system management apparatus (User interface) is connected.
  • the system management device is a terminal management unit for managing the terminal, such as dispensing, inventory management of the terminal, a user management unit for registering and managing users involved in the system, the safety and access of POB (person on board) in real time management It may include a POB management unit, a POB location recognition unit for recognizing the location of the POB in the vessel, an emergency situation monitoring unit for monitoring the emergency situation of the vessel.
  • the system management device is built on the quay wall, the repeater and the terminal may be located in the ship.
  • the system management apparatus may be located in the vessel, or may be located both on the vessel and outside the vessel.
  • the operation UI is configurable by software that is connected to the system management apparatus and executes a necessary function.
  • the repeater is installed in place in the ship, the terminal is carried by each passenger, it can perform the position recognition, location tracking, emergency call, magnetic location transmission function of the passenger.
  • the terminal is a wireless terminal such as Tag.
  • the POB management unit of the system management apparatus selects an area from the main drawing of the ship, which is stored as data, and a passenger information section for storing and processing the passenger status and detailed information for each zone set in the ship. It may include a rider tracking unit for tracking the riders located in real time using the terminal, the rider access detection unit for detecting the entrance of the rider passing through the platform or elevator of the ship using the terminal possessed by the rider. have.
  • the POB location recognition unit of the system management apparatus may include a location recognition HW (hardware) and a location recognition engine to analyze or collect the POB-related data collected to recognize or track the location of the POB.
  • a location recognition HW hardware
  • a location recognition engine to analyze or collect the POB-related data collected to recognize or track the location of the POB.
  • the location recognition HW may include the aforementioned terminal, repeater, and access detection device, and the location recognition engine may recognize a passenger's location by using Topology Constraint technology along with a Zone-based location recognition algorithm. .
  • the emergency situation monitoring unit of the system management apparatus may include an emergency situation recognition unit and an emergency command unit that determine and recognize an emergency situation from various detection signals and issue an emergency.
  • Operation UI performs POB monitoring unit, emergency control unit that controls emergency situation in case of danger / emergency, operation and management of system (e.g. boarding and exiting of passengers, network management, terminal rental management, equipment inventory management, etc.) It may include a system operating unit.
  • FIG. 1 is a block diagram of a passenger safety management monitoring system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the POB management unit 14 of the system management center 10.
  • 3A is an explanatory view of the operation of one embodiment of the rider entrance detecting unit 14-3.
  • 3B is an explanatory view of the operation of another embodiment of the rider entry / detection unit 14-3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and operation of the POB position recognition unit 15.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a zone-based location recognition algorithm and a topology constraint technique.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the emergency situation monitoring unit 16
  • FIG. 7 is an exemplary diagram of a wired and wireless network environment 20.
  • FIG. 1 is a block diagram of a representative embodiment of a passenger safety management monitoring system according to the present invention.
  • a plurality of repeaters (for example, gateways) 30 are connected to the system management center 10, which is a system management apparatus located outside the ship, through a wired or wireless network environment 20.
  • Each repeater 30 is connected to a plurality of terminals (eg, wireless tag terminals) 40.
  • the system management center 10 is connected to the operational UI (user interface) (50).
  • the system control unit 11 that controls the entire system
  • the terminal management unit 12 that manages the terminal 40, such as dispensing and inventory management of the terminal, passengers, system administrators and operators User management section 13 for registering and managing users involved in the system
  • POB management section 14 for real-time management of safety and access of POBs (persons on board)
  • POB locations in ships POB location recognition unit 15 for recognizing the emergency situation monitoring unit 16 for monitoring the emergency situation of the ship
  • network management unit 17 for managing the network environment in which the entire system communicates.
  • the system management center 10 was built on the outer wall of the ship.
  • a quay is one of the berths, and it is a structure that can dock the cargo safely and unload passengers by berthing the ship safely.
  • the operation UI 50 may be configured by installing a software (SW) for executing a necessary function on a PC connected by wire or a mobile terminal connected wirelessly to the system management center 10.
  • the operational UI 50 is connected to the system management center 10 via the wired or wireless network environment 20.
  • the repeater 30 is installed in place in the vessel.
  • the installation position in the ship of the repeater 30 can be determined through the RF Test. It will be desirable to build the wired / wireless network environment 20 in consideration of minimization and expandability of the installation location of the repeater 30.
  • the terminal 40 is carried by each passenger, and performs functions such as location recognition, location tracking, emergency call, and self location transmission of the passenger. It is preferable that it is a wireless (eg, NFC type) terminal such as a TAG terminal.
  • a wireless (eg, NFC type) terminal such as a TAG terminal.
  • the POB management unit 14 of the system management center 10 stores a passenger's seat status and detailed information for each component that performs the same function as that of FIG. Information section 14-1, a passenger tracker that selects an area from the main drawing of the ship stored as data and tracks the passengers located in the area in real time (using the terminal 40 possessed by the passenger) ( 14-2) and a passenger entrance detection unit 14-3 which detects an entrance and exit of a passenger passing through a ship platform or an elevator using the terminal 40 carried by the passenger.
  • the boarding passenger entrance detecting unit 14-3 manages the boarding status of each boarding gate by using the access detecting apparatus (for example, the LF system) installed at each entrance of the ship, and inquires the entry and exit by time in detail.
  • the access detecting apparatus for example, the LF system
  • 3A illustrates the operation of one embodiment of the rider entry / exit detection unit 14-3.
  • An entrance detecting device 60 communicating with the terminal 40 is installed on a ship platform or an elevator.
  • the POB management unit 14 of the system management center 10 having received the rider entry / exit data from the entry / exit detection device 60 analyzes the received data to embark / disembark the ship of the specific rider carrying the specific terminal 40 ) Can be recognized.
  • the specific terminal 40 may identify the identity by, for example, the ID of the terminal 40.
  • 3B illustrates the operation of another embodiment of the rider entrance detecting unit 14-3.
  • the relay 30 receives predetermined access data from the terminal 40 in contact with the entrance detection device 60.
  • the system management center 10 receives the wired / wireless network environment 20 to allow the POB management unit 14 to perform the function.
  • the POB position recognition unit 15 of the system management center 10 analyzes the collected POB related data to recognize or track the position of the POB.
  • Position recognition HW (hardware) and position recognition engine is required to perform the function of the POB position recognition unit 15.
  • the position recognition HW 15-1 may include the terminal 40, the repeater 30, and the entrance detection device 60 mentioned above.
  • the terminal 40 is configured to control the boarding and unloading of the above-mentioned passengers, to limit the access of unauthorized persons, the real-time location tracking function of the passengers, and the emergency call function in the event of danger / emergency situation to notify the passengers having the same. Do it.
  • the repeater 30 recognizes a passenger's position signal through the terminal 40 and transmits an emergency signal to the terminal 40 in a dangerous situation.
  • the network system can be easily extended by being added to the wired / wireless network environment 20 in a scalable manner.
  • the position recognition engine 15-2 of the POB position recognition unit 15 may recognize a passenger's position by utilizing a Topology Constraint technology together with a Zone-based position recognition algorithm.
  • the design of the location engine also includes middleware and DB design.
  • FIG. 5 is a schematic illustration of the Zone-based location recognition algorithm and Topology Constraint technique.
  • 'Middleware' is for TCP / IP connections and connects to gateways to support large-scale connections.
  • 'Filtering' in 'Localization Engine' filters out environmental noise through moving average, and in 'Zone judgment', optimizes the balance of CPU and memory usage, and 'Smoothing' is a physical error not filtered out by Topology Constraint algorithm. Filter by the entered logical constraints.
  • 'DB' may be, for example, a SQL server, which stores location data and records logs. This operation is performed in batches to reduce overhead.
  • FIG. 6 the emergency situation monitoring unit 16 of the system management center 10 of FIG. 1 will be described.
  • the system management center 10 receives signals from various detectors 16-4 and instructs the emergency situation monitoring unit 16 to determine and recognize an emergency situation and to issue an emergency.
  • the emergency situation monitoring unit 16 includes an emergency situation recognition unit 16-1 and an emergency command unit 16-2 that issues an emergency when an emergency situation is recognized.
  • the corresponding signal is transmitted to the repeater 40 directly or by the system management center 10, and then an alarm is generated in the terminal 30 possessed by each passenger.
  • the detector 16-3 is a variety of sensors for detecting fire, smoke, vibration, tilting, noise, or the like, or a hard switch operated by a person.
  • Alarms generated in the terminal 30 are sounds, vibrations, lights, and the like.
  • the wired and wireless network environment 20 configures a regional LAN using a plurality of switching hubs.
  • RS-485 extension device and wireless extension device are provided for the expansion of the repeater 40.
  • FIG. 7 shows an example of a wired or wireless network environment 20.
  • the main server 21 and the backup server 26 are installed on the inner wall of the ship and the outside of the ship, respectively, and a plurality of L2 switches 22 around the main server 21 via the UTP cable.
  • Repeater 30 is installed. Each repeater 30 communicates wirelessly with a plurality of terminals 40.
  • a switch housing 23 in which the L2 switches 22 are gathered is installed in the ship. Although each L2 switch 22 is represented in FIG. 7 in a scattered manner, all of the L2 switches 22 may be collected in the switch housing 23 for the convenience of management and operation.
  • an outdoor enclosure 24 communicating with the switch enclosure 23 inside the vessel is installed on the outer wall of the vessel, and the system management center 10 is constructed through the outdoor enclosure 24.
  • the backup server 26 is installed in the system management center 10, and the backup server 26 is connected to the outdoor enclosure 24 through the L3 switch 27.
  • the outdoor enclosure 24 may be connected to the HSE system 25 for shipbuilding and marine industry for IoT-based accident determination and response.
  • the server redundancy scheme is applied using the main server 21 and the backup server 26.
  • the server redundancy connects the user terminal to the operation server and the standby server to check the heart beat between two servers.
  • the user terminal receives the service from the operation server, and then the service is automatically serviced when the operation server fails.
  • the subject is switched so that the standby server performs a service to the user terminal.
  • Server redundancy can be implemented using server redundancy SW.
  • the server redundancy SW used in this embodiment is
  • the operation UI 50 includes a POB monitoring unit 51, an emergency control unit 52 for controlling an emergency situation in case of danger / emergency, operation, management, etc. of a system (for example, getting in and out of a passenger, Network management unit 53 for performing network management, terminal rental management, equipment inventory management, etc.), and provides the SW to execute these functions in the form of a UI to be used by the operating personnel.
  • the operation UI 50 may include a DB and a server as necessary, or may interwork with these.
  • the terminal 40 used a wireless TAG such as NFC.
  • a wireless TAG such as NFC.
  • the wireless TAG performs functions such as real-time location tracking of passengers, emergency call function in case of dangerous situation, control of boarding and unloading of passengers using LF, and unauthorized access.
  • the terminal is designed to enter the long sleep mode to maximize battery life.
  • Table 1 shows the specifications of the terminal used in the practice of the present invention.
  • the repeater 30 recognizes a worker's position signal in a ship, an emergency call function when a dangerous situation occurs, an emergency signal is generated when a dangerous situation occurs, and a repeater self-diagnostic function, and is equipped with an auxiliary battery that can be used for at least one hour during a power failure. .
  • RS-485 and wireless extensions are added for further expansion even after installation in a network environment. Table 2 shows the specifications of the repeaters used in the practice of the present invention.
  • the server used two sets for server redundancy in case of failure, as already described in FIG. That is, the backup server of the main server in the ship and the system management center 10 outside the ship. Considering the use of 5,000 tags (terminals) and 400 repeaters, a server with the corresponding specifications was used. The specifications are shown in Table 3 below.

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Abstract

본 발명은 선박 탑승객, 선원, 승선작업자 등 승선자의 안전관리를 위한 모니터링 시스템으로, 시스템 관리장치에 유무선 네트워크 환경을 통해 다수의 중계기가 연결되고, 각 중계기에는 다수의 단말기가 연결되고, 시스템 관리장치에는 운용 UI가 연결된다. 상기 시스템 관리장치는 단말기의 불출, 재고관리 등 단말기를 관리하는 단말기 관리부, 시스템에 관여하는 사용자를 등록하고 관리하는 사용자 관리부, POB(승선자)의 안전 및 출입 등을 실시간으로 관리하는 POB 관리부, 선박 내에서의 POB의 위치를 인식하는 POB 위치인식부, 선박의 비상상황을 감시하는 비상상황 감시부를 포함할 수 있다.

Description

승선자 안전관리 모니터링 시스템
본 발명은 선박 탑승객, 선원, 승선작업자 등(이하, 총칭하여 '승선자' 또는 'POB'(person on board))의 안전관리를 위한 모니터링 기술에 관한 것이다.
승선작업자, 선원, 탑승객 등을 포함한 승선자들은 선박 사고 발생시 우선적으로 보호 및 구조하여야 한다. 선박 사고 발생 이후의 승선자 보호 및 구조도 중요하지만, 사고 발생 이전의 승선자 보호 내지는 사고 예방을 위한 안전관리도 매우 중요하다.
이러한 승선자 안전관리를 위한 다양한 제도와 절차가 적용되고 있다. 가령, 안전교육을 철저히 이행하여 승선자는 반드시 안전교육을 이수해야 한다든지, 승인된 자격의 작업자만 승선을 허용한다든지 등의 규정이 운용되고 있다.
그러나 이러한 제도나 규칙, 절차 등의 운용 이외에도 현재의 기술을 이용하여 승선자의 안전관리를 위한 모니터링을 자동화할 수 있다면, 종래의 안전관리 방안과 함께 매우 효과적이고 정확한 승선자 보호책이 될 것이다.
선박 승선자의 안전을 관리하기 위하여 컴퓨터, 통신, 및 네트워크 기술을 이용한 자동화된 승선자 안전관리 모니터링 시스템을 제안함으로써, 선박 내 비상상황 발생시 경보를 발생하는 등 신속한 대피 지령을 하여서 인명 피해를 최소화하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 승선자 안전관리 모니터링 시스템에서는, 시스템 관리장치에 유무선 네트워크 환경을 통해 다수의 중계기가 연결되고, 각 중계기에는 다수의 단말기가 연결되고, 시스템 관리장치에는 운용 UI(유저인터페이스)가 연결된다. 상기 시스템 관리장치는 단말기의 불출, 재고관리 등 단말기를 관리하는 단말기 관리부, 시스템에 관여하는 사용자를 등록하고 관리하는 사용자 관리부, POB(승선자: person on board)의 안전 및 출입 등을 실시간으로 관리하는 POB 관리부, 선박 내에서의 POB의 위치를 인식하는 POB 위치인식부, 선박의 비상상황을 감시하는 비상상황 감시부를 포함할 수 있다.
발명의 한 실시예에서 상기 시스템 관리장치는 안벽에 구축되고, 상기 중계기와 단말기는 선박 내에 위치할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 상기 시스템 관리장치가 선박 내에 위치할 수도 있고, 선박 내 및 선박 외(안벽)에 모두 위치할 수도 있다.
상기 운용 UI는 상기 시스템 관리장치에 연결되어 필요 기능을 실행하는 소프트웨어로 구성가능하다.
상기 중계기는 선박 내의 적소에 설치되고, 상기 단말기는 각 승선자가 소지하는데, 승선자의 위치 인식, 위치 추적, 비상호출, 자기위치 전송 기능을 수행할 수 있다. 상기 단말기는 Tag 등의 무선 단말기인 것이 바람직하다.
상기 시스템 관리장치의 POB 관리부는 선박 내에 설정해 놓은 각 구역(Zone)별로 승선자 인원현황 및 상세 정보를 저장하고 처리하는 승선자 정보부, 데이터로 저장되어 있는 선박의 메인 도면에서 구역을 선택하여 해당 구역에 위치하는 승선자를 상기 단말기를 이용하여 실시간으로 추적하는 승선자 추적부, 승선자가 소지한 단말기를 이용하여 선박의 승강대나 엘리베이터 등을 통과하는 승선자의 출입을 감지하는 승선자 출입감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시스템 관리장치의 POB 위치인식부에서는 수집한 POB 관련 데이터를 분석하여 POB의 위치를 인식 내지는 추적하기 위하여 위치인식 HW(하드웨어)와 위치인식 엔진을 포함할 수 있다.
상기 위치인식 HW는 앞에서 언급한 단말기, 중계기, 출입 감지장치를 포함할 수 있고, 상기 위치인식 엔진은 Zone(구역) 기반 위치인식 알고리즘과 함께 Topology Constraint 기술을 활용하여 승선자의 위치를 인식할 수 있다.
상기 시스템 관리장치의 비상상황 감시부는 다양한 감지 신호로부터 비상상황을 판단하여 인지하고 비상 발령을 하는 비상상황 인지부와 비상발령부를 포함할 수 있다.
운용 UI는 POB 모니터링부, 위험/비상상황시 비상상황을 제어하는 비상제어부, 시스템의 운용, 관리 등(예컨대, 승선자의 입출 및 위치인식, 네트워크 관리, 단말기 렌털 관리, 장비 재고관리 등)을 수행하는 시스템 운용부를 포함할 수 있다.
이상에서 소개한 본 발명의 구성 및 작용은 차후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.
- 승선자의 실시간 위치 추적, 비상상황 발생시 비상 호출을 통한 자기 위치 전송, 비상시 신속한 구출 가능화를 통한 승선자 안전관리,
- 안전교육을 받고 인가된 작업자만 승선하고 승하선 확인을 통한 선박 내 인원현황 실시간 파악을 통한 승하선 인원 확인,
- 골든타임 초기 대응에 의한 인명피해 최소화,
- 자동화 시스템 도입을 통한 전사적 안전 관리 중요성 인식을 통한 능동적 안전관리 문화정착
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 승선자 안전관리 모니터링 시스템의 구성도
도 2는 시스템 관리센터(10)의 POB 관리부(14)의 구성도
도 3a는 승선자 출입감지부(14-3)의 한 실시예의 작용 설명도
도 3b는 승선자 출입감지부(14-3)의 다른 실시예의 작용 설명도
도 4는 POB 위치인식부(15)의 구성 및 작용 설명도
도 5는 Zone 기반 위치인식 알고리즘과 Topology Constraint(위상 제약조건) 기술의 대략 설명도
도 6은 비상상황 감시부(16)의 구성도
도 7은 유무선 네트워크 환경(20)의 예시도
도 1은 본 발명에 따른 승선자 안전관리 모니터링 시스템의 대표적인 실시예의 구성도이다.
선박 외부에 위치하는 시스템 관리장치인 시스템 관리센터(10)에 유무선 네트워크 환경(20)을 통해 다수의 중계기(예를 들어, 게이트웨이)(30)가 연결되어 있다. 각 중계기(30)에는 다수의 단말기(예를 들어, 무선 Tag 단말기)(40)가 연결된다. 또한 시스템 관리센터(10)에는 운용 UI(유저인터페이스)(50)가 연결된다.
시스템 관리센터(10)의 세부 구성을 보면, 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부(11), 단말기의 불출, 재고관리 등 단말기(40)를 관리하는 단말기 관리부(12), 승선자, 시스템 관리자·운용자 등 본 시스템에 관여하는 사용자를 등록하고 관리하는 사용자 관리부(13), POB(승선자: person on board)의 안전 및 출입 등을 실시간으로 관리하는 POB 관리부(14), 선박 내에서의 POB의 위치를 인식하는 POB 위치인식부(15), 선박의 비상상황을 감시하는 비상상황 감시부(16), 전체 시스템이 통신하는 네트워크 환경을 관리하는 네트워크 관리부(17)를 포함한다.
도 1에서, 상기 시스템 관리센터(10)는 선박 외부의 안벽에 구축하였다. 안벽이란 접안시설 중의 하나로, 선박을 안전하게 접안하여 화물의 하역 및 승객을 승하선시킬 수 있는 구조물이다.
상기 운용 UI(50)는 상기 시스템 관리센터(10)에 유선으로 연결된 PC, 또는 무선으로 연결되는 모바일 단말기에 필요 기능을 실행하는 SW(소프트웨어)를 설치하여 구성가능하다. 다른 실시예에서, 운용 UI(50)는 상기 유무선 네트워크 환경(20)을 통하여 시스템 관리센터(10)에 연결된다.
상기 중계기(30)는 선박 내의 적소에 설치된다. 중계기(30)의 선박 내 설치 위치는 RF Test를 통하여 결정할 수 있다. 중계기(30)의 설치 개소 최소화 및 확장성을 고려하여 상기 유무선 네트워크 환경(20)을 구축하는 것이 바람직할 것이다.
단말기(40)는 각 승선자가 소지하는데, 승선자의 위치 인식, 위치 추적, 비상호출, 자기위치 전송 등의 기능을 수행한다. TAG 단말기 등 무선(예컨대, NFC 방식) 단말기인 것이 바람직하다.
시스템 관리센터(10)의 POB 관리부(14)는 도 2와 같은 기능을 수행하는 구성요소, 즉, 선박 내에 설정해 놓은 각 구역(Zone)별로 승선자 인원현황 및 상세 정보를 저장하고 처리하는 승선자 정보부(14-1), 데이터로 저장되어 있는 선박의 메인 도면에서 구역을 선택하여 해당 구역에 위치하는 승선자를 (승선자가 소지한 단말기(40)를 이용하여) 실시간으로 추적하는 승선자 추적부(14-2), 승선자가 소지한 단말기(40)를 이용하여 선박 승강대나 엘리베이터 등을 통과하는 승선자의 출입을 감지하는 승선자 출입감지부(14-3)를 포함한다.
승선자 출입감지부(14-3)는 선박의 각 출입구에 설치된 출입 감지장치(예를 들어, LF 시스템)를 활용하여, 각 출입구 별로 승선자의 현황을 관리하고 시간별 출입을 상세 조회한다.
도 3a는 승선자 출입감지부(14-3)의 한 실시예의 작용을 설명한다.
선박의 승강대나 엘리베이터에 단말기(40)와 통신하는 출입 감지장치(60)가 설치된다. 이 출입 감지장치(60)로부터 승선자 출입 데이터를 수신한 시스템 관리센터(10)의 POB 관리부(14)는 수신 데이터를 분석하여 특정 단말기(40)를 소지한 특정 승선자의 선박 승선/하선(출입)을 인지할 수 있다. 특정 단말기(40)는, 가령, 단말기(40)의 ID로써 그 정체를 식별할 수 있다.
도 3b는 승선자 출입감지부(14-3)의 다른 실시예의 작용을 설명한다.
도 3a에서와 같이 단말기(40)와 통신하는 출입 감지장치(60)로부터 데이터를 수신하는 대신에, 출입 감지장치(60)와 접촉된 단말기(40)로부터 소정의 출입 데이터를 중계기(30)를 거쳐 유무선 네트워크 환경(20)을 통해 시스템 관리센터(10)가 수신하여 상기 POB 관리부(14)로 하여금 상기 기능을 수행하도록 할 수 있다.
다시 도 1로 돌아가, 시스템 관리센터(10)의 POB 위치인식부(15)에서는 수집한 POB 관련 데이터를 분석하여 POB의 위치를 인식 내지는 추적한다. POB 위치인식부(15)의 기능 수행을 위해 위치인식 HW(하드웨어)와 위치인식 엔진이 필요하다.
도 4를 참조할 때, 위치인식 HW(15-1)로는 앞에서 언급한 단말기(40), 중계기(30), 출입 감지장치(60)를 들 수 있다. 단말기(40)는 앞에서 언급한 승선자의 승하선 관리를 위시하여, 비 인가자의 출입 제한, 승선자의 실시간 위치추적 기능, 그리고 위험/비상 상황 발생시에 비상 콜 기능이 작동하여 이를 소지한 승선자에게 알리는 기능을 한다. 중계기(Gateway)(30)는 단말기(40)를 통하여 승선자의 위치신호를 인식하고, 단말기(40)에 위험상황시 비상신호를 전달한다. 유무선 네트워크 환경(20)에 확장가능하게 추가됨으로써 네트워크 체계를 용이하게 확장할 수 있다.
POB 위치인식부(15)의 위치인식 엔진(15-2)은 Zone(구역) 기반 위치인식 알고리즘과 함께 Topology Constraint 기술을 활용하여 승선자의 위치를 인식할 수 있다. RSSI 신호에 의한 Zone 판단, 동기화, Filtering 기술을 적용한 위치인식 알고리즘을 적용하되, 여기에 Topology Constraint 기술을 활용함으로써, 알고리즘에서 걸러내지 못한 물리적인 오차를 수정 보완하도록 하였다. 위치인식 엔진의 설계에는 Middleware 및 DB 설계도 포함된다.
도 5는 이러한 Zone 기반 위치인식 알고리즘과 Topology Constraint(위상 제약조건) 기술의 대략적 설명도이다.
'미들웨어'는 TCP/IP 연결을 위한 것으로, 게이트웨이와 연결되어 대규모 연결을 지원한다. 'Localization 엔진'에서의 '필터링'은 이동평균을 통해 환경노이즈를 걸러내며, 'Zone 판단'시에는 CPU와 메모리 사용의 밸런스를 최적화하고, 'Smoothing'은 Topology Constraint 알고리즘에서 걸러내지 못한 물리적인 오차를 입력된 논리적 제약조건으로 걸러낸다. 'DB'는 예컨대 SQL 서버일 수 있는데, 위치 데이터를 저장하고 로그를 기록한다. 이 동작은 오버헤드를 줄이기 위해 뱃치(batch)로 실행된다.
도 6을 참조하여, 도 1의 시스템 관리센터(10)의 비상상황 감시부(16)에 대해 설명한다.
시스템 관리센터(10)는 다양한 감지기(16-4)로부터 신호를 수신하여 비상상황 감시부(16)로 하여금 비상상황을 판단하여 인지하고 비상 발령을 하도록 지시한다. 이를 위해 비상상황 감시부(16)는 비상상황 인지부(16-1)와, 비상상황 인지시 비상 발령을 하는 비상발령부(16-2)를 포함한다. 비상발령부(16-2)에서 비상이 발령되면 해당 신호는 직접 또는 시스템 관리센터(10)에 의해 중계기(40)에 전송되고, 이어서 각 승선자가 소지한 단말기(30)에서 알람이 발생한다.
감지기(16-3)는 화재, 연기, 진동, 기울어짐, 소음 등을 감지하는 각종 센서이거나, 사람이 누르는 등 조작하는 하드스위치이다. 단말기(30)에서 발생하는 알람은 소리, 진동, 불빛 등이다.
다시 도 1로 돌아가, 유무선 네트워크 환경(20)은 다수의 스위칭허브를 이용한 구역별 LAN을 구성한다. 중계기(40)의 확장을 위해 RS-485 확장장치 및 무선 확장장치를 둔다.
도 7은 유무선 네트워크 환경(20)의 한 예를 나타낸다. 선박 내부와 선박 외부의 안벽에 각각 메인서버(21)와 백업서버(26)가 설치되는데, 선박 내부에는 메인서버(21)를 중심으로 다수의 L2스위치(22)를 매개로 UTP 케이블을 통해 다수의 중계기(30)가 설치된다. 각 중계기(30)는 다수의 단말기(40)와 무선으로 통신한다. 또한, L2스위치(22)들이 모여 있는 스위치 함체(23)가 선박 내에 설치된다. 도 7에서 각 L2스위치(22)가 산포되어 있는 것으로 표현되어 있지만, 관리 및 조작의 편의를 위하여 이 스위치 함체(23)에 모두 모아둘 수 있다. 한편, 선박 외부의 안벽에는 선박 내부의 스위치 함체(23)와 통신하는 옥외 함체(24)가 설치되고, 이 옥외 함체(24)를 통해 시스템 관리센터(10)가 구축된다. 시스템 관리센터(10)에 백업서버(26)가 설치되고, 이 백업서버(26)는 L3스위치(27)를 통해 옥외함체(24)와 연결된다. 옥외 함체(24)에는 시스템 관리센터(10) 이외에, IoT기반의 사고 판단 및 대응을 위한 조선해양 산업용 HSE 시스템(25)이 연결될 수 있다.
메인서버(21)와 백업서버(26)를 사용하여 서버 이중화(redundancy) 설계를 적용하였다. 서버 이중화는 두 대의 서버 간에 하트비트(heart beat) 체크를 하도록 운영서버와 대기서버에 사용자 단말을 연결해서, 정상 운용시에는 운영서버로부터 사용자 단말이 서비스를 받다가, 운영서버에 고장 발생시 자동으로 서비스 주체가 전환되어 대기 서버가 사용자 단말에 서비스를 수행한다. 서버 이중화 SW를 이용하여 서버 이중화를 구현할 수 있는데, 본 실시예에서 사용한 서버 이중화 SW는
- 스토리지 공유 없이 MS-SQL Database의 이중화
- 데이터베이스 로컬 및 원격지 백업 및 복구, DR 구축
- 데이터베이스 서비스 Auto/Manual HA 구성
- Database Local & Remote Server Building Service 기능을 수행한다.
한편, 도 1에서 운용 UI(50)는 POB 모니터링부(51), 위험/비상상황시 비상상황을 제어하는 비상제어부(52), 시스템의 운용, 관리 등(예컨대, 승선자의 입출 및 위치인식, 네트워크 관리, 단말기 렌털 관리, 장비 재고관리 등)을 수행하는 시스템 운용부(53)를 포함하며, 이들 기능을 실행하는 SW를 UI 형태로 제공하여 운용요원이 사용하도록 한다. 운용 UI(50)는 필요에 따라 DB와 서버를 포함하거나, 이들과 연동할 수 있다.
이하, 본 발명의 구현을 위한 구체적인 실시예에서 사용한 하드웨어, 소프트웨어의 상세 사양을 소개한다.
단말기(40)는 NFC 등의 무선식 TAG를 사용하였다. 무선식 TAG를 사용하여 앞에서 언급한 것과 같이 승선자의 실시간 위치추적, 위험상황 발생시 비상 콜 기능, LF을 활용한 승선자 승하선 관리, 비 인가자 출입 제한 등의 기능을 수행한다. 또한, 탑승객이나 선원, 작업자가 하선한 후에는 단말기가 Long sleep 모드로 진입하도록 설계하여 배터리 사용시간을 극대화하였다. 표 1은 본 발명의 실시에 사용된 단말기의 사양을 나타낸다.
Figure PCTKR2018005419-appb-T000001
다음, 중계기(30)는 선박 내 작업자 위치신호 인식, 위험상황 발생 시 비상 콜 기능, 위험상황 발생시 비상신호 발생, 중계기 자체 상태 진단 기능을 하며, 정전시에도 최소 1시간 사용가능한 보조 배터리를 장착하였다. 또한, 네트워크 환경에 설치한 후에도 추가 확장을 위하여 RS-485 및 무선 확장 기능이 부가되어 있다. 표 2는 본 발명의 실시에 사용된 중계기의 사양을 나타낸다.
Figure PCTKR2018005419-appb-T000002
서버는 도 7에서 이미 설명한 것 같이, 고장에 대비한 서버 이중화를 위해 2 세트를 사용하였다. 즉, 선박 내의 메인서버와 선박 바깥의 시스템 관리센터(10)의 백업서버이다. 태그(단말기) 5,000개와 중계기 400대의 사용을 고려하여 이에 대응하는 사양의 서버를 사용하였는데, 그 사양은 아래 표 3과 같다.
Figure PCTKR2018005419-appb-T000003
이상에서 본 발명을 제한적이지 않고 예시적인 실시예를 통해 설명하였다. 이들 실시예는 본 발명의 사상과 본질을 벗어나지 않는 범위에서, 첨부된 특허청구범위 내에서 의도적으로 변형, 변경, 수정할 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

  1. 선박 승선자가 소지한 단말기를 이용하여 POB(승선자)의 선박 출입 및 위치를 관리하는 POB 관리부와,
    상기 단말기를 이용하여 선박 내에서의 POB의 위치를 인식하는 POB 위치인식부와,
    선박 내의 비상상황을 감시하여 비상상황 발생시 상기 단말기에 비상 발령 신호를 전송하는 비상상황 감시부가 포함된
    시스템 관리장치를 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  2. 제1항에서, 상기 시스템 관리장치에 연결되어 승선자의 안전관리에 필요한 기능을 실행하는 운용 UI를 추가로 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  3. 제1항에서, 상기 단말기와 무선 통신하여 상기 시스템 관리장치로 단말기와의 통신 신호를 전달하는 중계기를 추가로 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  4. 제1항에서, 상기 시스템 관리장치는 선박 외부 및 내부 중 적어도 어느 한 곳에 위치하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  5. 제1항에서, 상기 시스템 관리장치의 POB 관리부는
    선박 내에 설정해 놓은 구역(Zone)별로 승선자 인원현황 및 상세 정보를 저장하고 처리하는 승선자 정보부,
    데이터로 저장되어 있는 선박의 메인 도면에서 구역을 선택하여 해당 구역에 위치하는 승선자를 상기 단말기를 이용하여 실시간으로 추적하는 승선자 추적부,
    승선자가 소지한 단말기를 이용하여 승선자의 선박 출입을 감지하는 승선자 출입감지부를 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  6. 제1항에서, 상기 시스템 관리장치의 POB 위치인식부는
    상기 단말기로부터 수집한 데이터를 분석하여 POB의 위치를 인식하기 위한 위치인식 HW(하드웨어)와, Zone(구역) 기반 위치인식 알고리즘과 함께 Topology Constraint 기술을 활용하여 승선자의 위치를 인식 및 추적하는 위치인식 엔진을 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
  7. 제1항에서, 상기 시스템 관리장치의 비상상황 감시부는
    선박 내에서 감지된 신호로부터 비상상황을 판단하여 인지하는 비상상황 인지부와, 상기 단말기로 비상상황 발령신호를 전송하는 비상발령부를 포함하는 승선자 안전관리 모니터링 시스템.
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