WO2021132973A1 - 작업장의 hse 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 das - Google Patents

작업장의 hse 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 das Download PDF

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WO2021132973A1
WO2021132973A1 PCT/KR2020/018409 KR2020018409W WO2021132973A1 WO 2021132973 A1 WO2021132973 A1 WO 2021132973A1 KR 2020018409 W KR2020018409 W KR 2020018409W WO 2021132973 A1 WO2021132973 A1 WO 2021132973A1
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WO
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communication
das
data
workplace
support
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PCT/KR2020/018409
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김환석
김동건
김균동
박진형
김병화
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(주)백산에스엔케이
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a smart DAS having a router function for HSE (HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) management of the workplace.
  • HSE HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT
  • data with a short reach of data transmission is used to collect sensor data by using Zigbee, and data with a relatively long reach uses Wi-Fi and LoRaWan. to be transmitted to the final destination (monitoring server) using
  • HSE HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT
  • each communication method has its own advantages and disadvantages, if you want to configure a network by taking advantage of the advantages, there is a problem in that data conversion devices are added or the number of interfaces is increased because one communication method must be integrated.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-199-0061793 describes an information communication method using DAS.
  • the information communication method using the DAS includes the steps of setting basic variables in DAS operation; waiting for recognition after transmitting the execution preparation signal of the DAS operation program to a predetermined execution file; determining whether there is a predetermined message; If there is no message, continue checking for message, and if there is message, download offset and port command; generating a task, queue, scan task table and DAS frame for communication; putting a transmission buffer into the message and transmitting it to the queue; If the return is good, treat it as TMO, return and default, and if not good, treat it as a reception error; Initializing the scan period, copying the transmission data to the transmission frame and transmitting it to the DAS slave; If the data transmission status is good, waiting for data reception from the DAS slave, if not good, processing it as equipment task failure; If the data reception status is good, TMO, reception/response, return, and processing as default, and processing as a reception error if not good.
  • Korean Patent Publication No. 10-2019-0117693 describes routing of aggregate carriers in DAS.
  • the above technology relates to a digital distributed antenna system (DAS) and a method of routing aggregated carriers performed in a digital DAS.
  • DAS digital distributed antenna system
  • a method performed by a digital DAS (300) is provided for routing aggregate carriers received by at least one digital master unit (301) of the DAS to at least one remote unit (304) of the DAS.
  • the method includes the steps of identifying (S101) the received aggregated carriers to be transmitted to a wireless communication device located in a coverage area serviced by the at least one digital remote unit (304), and the carriers being transmitted to the wireless communication device. routing the identified aggregate carriers via the DAS (300) to be transmitted to the at least one digital remote unit (304) for
  • An object of the present invention is to implement wired or wireless communication having respective advantages and disadvantages according to the conditions, so that only the conventional Chinese-magnetic connection method is supported, so the implementation conditions of the system according to the acquired data level when building IoT communication become complicated and difficult To overcome the problems that had limitations such as,
  • data with a short reach of data transmission is used to collect sensor data by using Zigbee, and data with a relatively long reach uses Wi-Fi and LoRaWan. to be transmitted to the final destination (monitoring server) using
  • HSE HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT
  • a smart DAS having a router function for HSE management of a workplace according to the present invention was devised to achieve the above object,
  • the DAS for receiving and acquiring measurement information from a measuring instrument for environment management of the workplace, and transmitting the acquired measurement information to a server,
  • the main communication is used for communication with the server, when an error occurs in the main communication, the secondary communication is used.
  • the DAS is
  • a communication unit including a Zigbee communication module for communicating with the instrument, a Wi-Fi communication module for communicating with the server, and a LoRa communication module for communicating with the server;
  • an A/D converter for converting the measurement information received from the measuring instrument from an analog format to a digital format.
  • the communication with the server it characterized in that it further comprises a communication switching unit for switching the main communication to the secondary communication according to a communication error.
  • data with a short reach of data transmission is used to collect sensor data by using Zigbee, and data with a relatively long reach is used for Wi-Fi and LoRa communication ( LoRaWan) to be transmitted to the final destination (monitoring server) of data,
  • LoRaWan LoRaWan
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a smart DAS having a router function for HSE management of a workplace according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating communication of a smart DAS having a router function for HSE management of a workplace according to the present invention.
  • the present invention relates to a smart DAS having a router function for HSE (HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) management of the workplace.
  • HSE HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT
  • data with a short reach of data transmission is used to collect sensor data by using Zigbee, and data with a relatively long reach uses Wi-Fi and LoRaWan. so that the data is transmitted to the final destination (monitoring server),
  • HSE HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a smart DAS having a router function for HSE management of a workplace according to the present invention
  • FIG. 2 is a communication of a smart DAS having a router function for HSE management of a workplace according to the present invention is a diagram for explaining
  • the DAS may include a control unit for performing the control function described in the present specification describing the present invention.
  • the DAS according to the present invention is installed on one side of the worker, receives measurement information from a measuring instrument (not shown) installed in the workshop, and converts the received analog data into digital data having the same standard as shown in FIG. It transmits to DB (monitoring server).
  • DB monitoring server
  • the instrument includes all instruments that are the basis for managing HSE (HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) of the workplace.
  • the measuring device installed in the workplace transmits the measured value to the DAS through sensing for each cycle, and the communication between the measuring device and the DAS is performed based on Zigbee communication.
  • the DAS receiving the measurement information of the instrument transmits it to the DB (monitoring server) based on Wi-Fi and LoRa communication.
  • the DAS includes a Zigbee communication module, a Wi-Fi communication module, and a LoRa communication module.
  • the communication unit receives measurement information from the instrument through the Zigbee communication module, and communicates with the DB (monitoring server) through the Wi-Fi communication module and the LoRa communication module.
  • the DAS may further include an A/D converter for converting the measurement information, which is an analog format, into a digital format.
  • the data transmitted to the DB by communicating with the DB (monitoring server) through the Wi-Fi communication module and the LoRa communication module is data converted into a digital format through the A/D conversion unit.
  • the monitoring server when the above-described DB, that is, the monitoring server receives data from the DAS, it can be configured to output a response signal to the reception.
  • the DAS further includes a response signal receiving unit to receive the response signal of the monitoring server. And after transmitting data to the monitoring server through the communication unit, the DAS further performs a function of determining whether there is a response signal received from the monitoring server through the response signal receiving unit for a predetermined time, which further includes a response signal reception determining unit in the DAS to make it function.
  • the DAS if the response signal is not received from the monitoring server through the response signal reception determining unit, this means that communication between the DAS and the monitoring server is not properly made, so it functions to switch the communication.
  • the communication switching unit is to convert the communication to be made to the secondary communication instead of the primary communication communicated between the DAS and the monitoring server for the first time. For example, when LoRA communication is the main communication, If there is an error, the communication method is switched to the secondary communication, Wi-Fi communication.
  • the DAS according to the present invention may be configured as shown in [Table 1].
  • the DAS according to the present invention forms a recess formed concave on one surface with respect to a predetermined box shape.
  • a support is configured in the groove, and any one of a Wi-Fi communication module or a LoRa communication module may be installed on the upper surface of the support.
  • the cover and support are located on the upper side of the support, and the other one of the Wi-Fi communication module or the LoRa communication module can be installed on the upper side of the cover and the support. have.
  • the height of the groove portion of the DAS is higher than that of the state in which the above-described communication module is installed on the cover and support in addition to the height of the support and the cover and support.
  • the cover and support may have a shape of ' ⁇ ', and the communication module located on the upper surface of the support is located in the inner region according to this shape. Therefore, it is preferable that the inner height of the cover and support has a height sufficient to accommodate the communication module located on the upper surface of the support.
  • the support is guided along a rail formed on the upper surface of the groove to be inserted into the groove or exposed to the outside of the groove.
  • a groove having a multi-stage shape of ' ⁇ ' is configured, and among the lower surfaces of the support, one side of the lower surface in contact with the rail is a guide having a multi-stage shape inserted into the groove of the rail. bumps are formed.
  • the support is not separated in a direction other than the guide direction and can be guided.
  • the shape of these rails and guide protrusions may be adopted conventionally, and may be changed by adopting the configuration of all rails that can be pulled or pushed by other human forces.
  • the above-described rail may be formed on one side of the upper surface of the support, which is in contact with the lower surface of the cover and support. That is, according to this, the guide projection corresponding to the rail of the support is also formed on the lower surface of the cover and support.
  • a sealing rod and a pulling rod are formed at the rear of the support.
  • the sealing rod is composed of a cylinder and the end thereof is fixedly connected to the cover and support.
  • the pulling rod has a 'L' shape, and one end is connected to the lower surface of the sealing rod, and the other end is made to form an adhesive means.
  • the bonding means may be an air cap, Velcro, or the like, so that the other end of the pulling rod can be fixedly connected to the base by the bonding means.
  • the bonding means is Velcro (male or female)
  • the configuration in which one end of the pulling rod is connected to the lower surface of the closing rod includes a concave groove having a predetermined length on the lower surface of the closing rod, and on the inner upper surface of the concave groove, the same multi-stage groove as the groove formed in the rail Construct a groove having the shape of . And a fixed end having the same multi-stage shape as the guide projection is formed at an end of the pulling rod connected to the sealing rod.
  • the fixed end of the pull rod is coupled to the concave groove of the push rod to prevent separation, and the fixed end of the pull bar is usually positioned adjacent to the end in the support direction among both ends of the concave groove of the push rod, and the concave groove
  • a coil spring is connected from the inner wall of the other end to the pulling rod or the fixed end.
  • the DAS controls the cylinder sealing rod when it is determined that the communication module needs to be switched by the communication switching unit. do.
  • the end of the pull rod connected to the push rod is attached to the support and fixed, and the length control of the push rod is configured to be controlled by the length of the cover and support so that the end protrudes more than the support.
  • the length of the push rod controlled in this way is positioned on the upper side of the support and at the same time, the end of the pull rod is adhesively connected to the support and fixed. Due to the push control of the push rod, the cover and support exceed the support. As it protrudes further, the support pushes the pull rod backwards based on the sealing rod, so that the cover and support are positioned more protruding than the support so that the communication range of the communication module located on the upper side of the support is disturbed. Communication of the communication module located on the upper side of the cover and support is made smoothly. To this end, the cover and support may be made of a material that prevents communication of the communication module.

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Abstract

본 발명은 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다. 구체적으로는, 각각의 장단점을 가지는 유선 또는 무선 통신을 조건에 따라 사용할 수 있도록 구현함으로써, 종래 한자기 연결방식만 지원되므로 IoT 통신 구축시 취득 데이터 수준에 따른 시스템의 구현 조건이 복잡해지고 어려운 등의 제약사항이 있었던 문제를 극복하도록 하되, 특히, 데이터 전송의 도달 거리가 짧은 데이터는 지그브(Zigbee)를 이용하도록 하여 센서의 데이터를 수집하는데 사용되며, 도달 거리가 상대적으로 긴 데이터는 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 이용하여 데이터 최종 수신처(모니터링 서버)로 전송되도록 하고, 또한, 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 대상으로 주통신과 부통신의 개념을 설계하여, 통신에 오류가 발생된 경우, 통신 전환이 이루어질 수 있도록 하는, 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다.

Description

작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS
본 발명은 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다.
구체적으로는, 각각의 장단점을 가지는 유선 또는 무선 통신을 조건에 따라 사용할 수 있도록 구현함으로써, 종래 한자기 연결방식만 지원되므로 IoT 통신 구축시 취득 데이터 수준에 따른 시스템의 구현 조건이 복잡해지고 어려운 등의 제약사항이 있었던 문제를 극복하도록 하되,
특히, 데이터 전송의 도달 거리가 짧은 데이터는 지그브(Zigbee)를 이용하도록 하여 센서의 데이터를 수집하는데 사용되며, 도달 거리가 상대적으로 긴 데이터는 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 이용하여 데이터 최종 수신처(모니터링 서버)로 전송되도록 하고,
또한, 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 대상으로 주통신과 부통신의 개념을 설계하여, 통신에 오류가 발생된 경우, 통신 전환이 이루어질 수 있도록 하는, 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다.
산업 활동이 활발해 지면서 다양한 종류와 많은 물질이 사용되고 산업에 대한 의존도가 증가함에 따라 생산 공정 내 유독가스 사용의 빈도수가 높아지고 있어 작업자들이 쉽게 유독가스에 노출될 수 있는 상황이 자주 발생하고 있으며, 화재의 우려도 커지고 있다. 이에 따라 이와 관련한 환경 산업이 급속도로 성장하고 있는 추세이다.
뿐만 아니라, 이러한 산업현장에는 다수의 위험요소들이 존재하는데, 안전수칙에 기반한 안전한 작업을 유도하더라도, 작업에 집중한 사이 작업자는 자신도 모르게 위험환경에 노출되기도 한다.
따라서, 산업현장에서는 안전장비 착용을 통해 사고를 방지하도록 하고 있지만, 안전장비는 사고시 작업자를 보호하는 정도일 뿐, 사고를 방지할 수는 없다.
이러한 사고는 작업현장에서 관리자에 의해 감시되어야 하지만, 관리자라고 하더라도 다양한 업무에 치중해야 하기 때문에, 일일이 많은 작업자를 관리하기란 사실상 어렵다.
이에 따라, 작업자는 물론 작업장의 환경을 모니터링 할 수 있는 기술이 개발되어지고 있다.
상기 작업장은, 조선소 야드, 중공업 공장, 석유화학플랜트, LNG처리시설, 건물 공가현장, 터널 공사현장 등과 밀폐지역 또는 비밀폐지역 등 다양하기 때문에 작업장의 환경을 감시하기 위하여 사용되는 계측기의 종류도 다양하고, 그 수도 무수하다.
따라서, 이러한 모든 계측정보를 취득하여 통합할 수 있는 기술의 개발이 절실한 상황이다.
또한, 기존에 사용되는 모니터링 기술에서는 게이트웨이나 DAS 등이 유선 또는 무선으로만 연결되어 다양한 IoT장치를 부착하기 위해서는, 구축을 위한 취득 데이터 수준에 따른 능동적인 시스템의 구현이 어렵고, 다양한 정보의 재구축 등의 제약사항이 있었다.
통상적으로는, 와이파이 또는 블루투스 등 한가지 통신 방식만 지원하기 때문에, 다양한 IoT장치의 데이터를 가져와서 수신처인 서버로 데이터를 보내는 것은 상당히 어렵다.
또한, 각 통신방식은 각각의 장단점이 존재하지만, 장점을 살려서 네트워크 망을 구성하려는 경우, 한가지 통신 방식으로 통합하여야 하므로 데이터 변환 디바이스를 추가하거나 인터페이스가 늘어가는 문제점도 있다.
그러나, 최초 다수의 통신방식을 통합할 수 있도록 하고, 이러한 통신규격을 일관화시킬 수 있는 변환 구성을 포함시킨 DAS를 개발한다면, 이러한 문제점을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 공개특허공보 제10-1999-0061793호에는 다스(DAS)를 이용한 정보통신 방법이 기재되어 있다.
상기 기술에 따른 DAS를 이용한 정보통신 방법은, DAS 운용에 있어서의 기초 변수를 설정하는 단계; 상기 DAS 운용 프로그램의 실행 준비 신호를 소정의 실행 파일로 전송한 후, 인식을 기다리는 단계; 소정의 메시지가 있는지를 판별하는 단계; 메시지가 없으면 계속하여 메시지가 있는지를 확인하고, 메시지가 있으면 오프셋 및 포트 명령을 다운로드하는 단계; 통신을 위한 태스크, 큐, 스캔 태스크 테이블 및 DAS 프레임을 생성하는 단계; 전송 버퍼를 상기 메시지에 넣어 상기 큐에 전송하는 단계; 복귀가 양호하면 TMO, 복귀 및 디폴트로 처리하고, 양호하지 않으면 수신 에러로 처리하는 단계; 스캔 주기를 초기화하고 송신 데이터를 송신 프레임에 복사해서 DAS 슬레이브로 전송하는 단계; 데이터 전송 상태가 양호하면 DAS 슬레이브로터 데이터 수신을 대기하고, 양호하지 않으면 장비 태스크 고장으로 처리하는 단계; 데이터 수신 상태가 양호하면 TMO, 수신/응단, 복귀 및 디폴트로 처리하고, 양호하지 않으면 수신 에러로 처리하는 단계를 포함한다.
또한, 공개특허공보 제10-2019-0117693호에는 DAS에서 집합 캐리어들의 라우팅이 기재되어 있다.
상기 기술은, 디지털 분산형 안테나 시스템(digital distributed antenna system; DAS) 및 디지털 DAS에서 수행되는 집합 캐리어들(aggregated carriers)을 라우팅(routing)하는 방법에 관한 것이다.
상기 DAS의 적어도 하나의 디지털 마스터 유닛(301)에 의해 수신된 집합 캐리어들을 상기 DAS의 적어도 하나의 원격 유닛(304)에 라우팅하는, 디지털 DAS(300)에 의해 수행되는 방법이 제공된다.
상기 방법은 상기 적어도 하나의 디지털 원격 유닛(304)에 의해 서비스되는 커버리지 영역에 위치한 무선 통신 디바이스에 전송될 상기 수신된 집합 캐리어들을 식별하는 단계(S101), 및 상기 캐리어들이 상기 무선 통신 디바이스에 전송을 위해 상기 적어도 하나의 디지털 원격 유닛(304)에 전송되도록 상기 DAS(300)를 통해 상기 식별된 집합 캐리어들을 라우팅하는 단계를 포함한다.
본 발명의 목적은, 각각의 장단점을 가지는 유선 또는 무선 통신을 조건에 따라 사용할 수 있도록 구현함으로써, 종래 한자기 연결방식만 지원되므로 IoT 통신 구축시 취득 데이터 수준에 따른 시스템의 구현 조건이 복잡해지고 어려운 등의 제약사항이 있었던 문제를 극복하도록 하되,
특히, 데이터 전송의 도달 거리가 짧은 데이터는 지그브(Zigbee)를 이용하도록 하여 센서의 데이터를 수집하는데 사용되며, 도달 거리가 상대적으로 긴 데이터는 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 이용하여 데이터 최종 수신처(모니터링 서버)로 전송되도록 하고,
또한, 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 대상으로 주통신과 부통신의 개념을 설계하여, 통신에 오류가 발생된 경우, 통신 전환이 이루어질 수 있도록 하는, 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS를 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS는,
작업장의 환경 관리를 위한 계측기로부터 계측정보를 수신하여 취득하고, 취득된 계측정보를 서버로 전송하는 DAS에 있어서,
상기 계측기와의 통신은 지그비에 기반하여 수행하고,
상기 서버와의 통신은 와이파이와 LoRa에 기반하여 수행하되,
상기 서버와의 통신을 위해 주통신을 사용하다가, 주통신에 오류가 발생되면 부통신을 사용하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 DAS는,
상기 계측기와의 통신을 수행하는 지그비통신모듈과, 상기 서버와의 통신을 수행하는 와이파이통신모듈과, 상기 서버와의 통신을 수행하는 LoRa통신모듈을 포함하는 통신부; 및
상기 계측기로부터 수신된 계측정보를 아날로그 형식에서 디지털 형식으로 변환하는 A/D변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 DAS는,
상기 서버와의 통신 중, 통신의 오류에 따라 주통신을 부통신으로 전환하는 통신전환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 의하면,
각각의 장단점을 가지는 유선 또는 무선 통신을 조건에 따라 사용할 수 있도록 구현함으로써, 종래 한자기 연결방식만 지원되므로 IoT 통신 구축시 취득 데이터 수준에 따른 시스템의 구현 조건이 복잡해지고 어려운 등의 제약사항이 있었던 문제를 극복할 수 있다.
또한 본 발명은, 데이터 전송의 도달 거리가 짧은 데이터는 지그브(Zigbee)를 이용하도록 하여 센서의 데이터를 수집하는데 사용되며, 도달 거리가 상대적으로 긴 데이터는 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 이용하여 데이터 최종 수신처(모니터링 서버)로 전송되도록 하되,
상기 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 대상으로 주통신과 부통신의 개념을 설계하여, 통신에 오류가 발생된 경우, 통신 전환이 이루어질 수 있도록 하여, 통신 오류에 대한 대처가 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS의 구비예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS의 통신을 설명하는 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다.
구체적으로는, 각각의 장단점을 가지는 유선 또는 무선 통신을 조건에 따라 사용할 수 있도록 구현함으로써, 종래 한자기 연결방식만 지원되므로 IoT 통신 구축시 취득 데이터 수준에 따른 시스템의 구현 조건이 복잡해지고 어려운 등의 제약사항이 있었던 문제를 극복하도록 하되,
특히, 데이터 전송의 도달 거리가 짧은 데이터는 지그비(Zigbee)를 이용하도록 하여 센서의 데이터를 수집하는데 사용되며, 도달 거리가 상대적으로 긴 데이터는 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 이용하여 데이터 최종 수신처(모니터링 서버)로 전송되도록 하고,
또한, 와이파이(Wi-Fi)와 로라통신(LoRaWan)를 대상으로 주통신과 부통신의 개념을 설계하여, 통신에 오류가 발생된 경우, 통신 전환이 이루어질 수 있도록 하는, 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT) 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS에 관한 것이다.
*
이하, 상술된 본 발명을 첨부된 도면의 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS의 구비예를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 작업장의 HSE 관리를 위한 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS의 통신을 설명하는 도면이다.
설명에 앞서, DAS는 본 발명을 설명하는 본 명세서에 기재된 제어기능을 수행하기 위한 제어부가 포함될 수 있음이 당연하다.
먼저, 본 발명에 따른 DAS는 작업자의 일측에 설치되어, 상기 작업장 내에 설치된 계측기(도면이 미도시)로부터 계측정보를 수신하고, 수신된 아날로그 데이터를 동일한 규격을 가지는 디지털데이터로 변환하여 도 1의 DB(모니터링 서버)로 전송하는 기능을 한다.
상기 계측기는, 작업장의 HSE(HEALTH, SAFETY, ENVIRONMENT)를 관리하기 위하여 기반이되는 모든 계측기를 포함한다.
이때, 첨부된 도면의 도 2와 같이, 작업장에 설치된 계측기는 주기별 센싱을 통해 측정된 값을 DAS로 전송하며, 계측기와 DAS의 통신은 Zigbee 통신에 기반하여 수행되도록 한다.
또한, 계측기의 계측정보를 수신한 DAS는 Wi-Fi와 LoRa 통신에 기반하여 DB(모니터링 서버)로 전송하도록 한다.
이를 위하여 상기 DAS는, 통신부; 및 A/D변환부;를 주요하게 포함할 수 있으며, 상기 통신부는, Zigbee통신모듈, Wi-Fi통신모듈 및 LoRa통신모듈을 포함하도록 한다.
이러한 통신부는, Zigbee통신모듈을 통해 계측기로부터 계측정보를 수신하고, Wi-Fi통신모듈 및 LoRa통신모듈을 통해 DB(모니터링 서버)와 통신하도록 한다.
Zigbee통신모듈을 통해 수신된 계측기의 계측정보는 아날로그 데이터이므로, 상기 DAS는 아날로그 형식인 계측정보를 디지털 형식으로 변환하는 A/D 변환부를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 통신부 중, Wi-Fi통신모듈 및 LoRa통신모듈을 통해 DB(모니터링 서버)와 통신하여 DB로 전송되는 데이터는 A/D 변환부를 통해 디지털 형식으로 변환된 데이터이다.
한편, 상술된 DB, 즉 모니터링 서버는 상기 DAS로부터 데이터를 수신하면, 수신에 대한 응답신호를 출력하도록 구성할 수 있다.
이때, DAS는 응답신호 수신부를 더 포함하여, 상기 모니터링 서버의 응답신호를 수신한다. 그리고 DAS는 통신부를 통해 모니터링 서버로 데이터를 전송한 후, 소정의 시간 동안 응답신호 수신부를 통해 모니터링 서버로부터 수신된 응답신호가 있는지 판단하는 기능을 더 수행하는데 이는 DAS에 응답신호 수신판단부를 더 포함하여 기능하도록 한다.
그리고 상기 DAS는, 상기 응답신호 수신판단부를 통해 응답신호가 모니터링 서버로부터 수신되지 않는다면, 이는 DAS와 모니터링 서버 간에 통신이 제대로 이루어지지 않았음을 의미하는 것이므로, 통신을 전환하도록 기능한다.
이를 위하여 통신전환부를 더 포함할 수 있으며, 상기 통신전환부는, 처음 DAS와 모니터링 서버가 통신한 주통신 대신에 부통신으로 통신이 이루어지도록 전환하는 것이며, 예컨대 LoRA통신이 주통신이었던 경우, 통신에 오류가 있으면 부통신인 Wi-Fi통신으로 통신 방식이 전환되도록 하는 것이다.
한편, 상술된 Wi-fi통신과 LoRa통신을 사용하기 위하여 본 발명에 따른 DAS는 [표 1]과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2020018409-appb-I000001
[표 1]과 같이, 본 발명에 따른 DAS는 소정의 박스 형상에 대하여, 일면에 오목하게 형성된 홈부를 형성하도록 한다. 그리고 상기 홈부에는 받침이 구성되며, 상기 받침의 상면으로는 Wi-Fi통신모듈 또는 LoRa통신모듈 중 어느 하나의 것이 설치될 수 있다.
그리고, [표 1]의 하측과 같이 받침의 상측으로는 커버 겸 받침이 위치되는데, 상기 커버 겸 받침의 상측면으로는, 상기 Wi-Fi통신모듈 또는 LoRa통신모듈 중 나머지 하나의 것이 설치될 수 있다.
따라서, 상기 DAS의 홈부의 높이는 받침과 커버 겸 받침의 높이에 더하여 상술된 통신모듈이 커버 겸 받침에 설치된 상태보다 더 높은 높이를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 겸 받침은 '┌┐'의 형상을 가질 수 있으며, 이러한 형상에 따른 내측영역은 받침의 상면에 위치된 통신모듈이 위치된다. 따라서, 상기 커버 겸 받침의 내측 높이는 받침의 상면에 위치된 통신모듈을 수용할 수 있는 정도의 높이를 가지는 것이 바람직하다.
상기 받침은, 홈부의 상면에 형성된 레일을 따라 가이드되어 홈부로 삽입되거나 홈부의 외측으로 노출되도록 된다.
이러한 레일은 [표 1]과 같이 상면에 '凸'의 다단의 형상을 가지는 홈이 구성되고, 상기 받침의 하면 중, 레일에 맞닿는 하면 일측에는, 상기 레일의 홈에 삽입되는 다단 형상을 가지는 가이드돌기가 형성된다.
따라서, 상기 받침은 가이드돌기가 레일의 홈에 삽입되기 때문에, 가이드 방향 외의 방향으로는 이탈되지 않으며, 가이드될 수 있다. 이러한 레일과 가이드돌기의 형상은 종래에 사용되고 있는 것을 채용할 수 있으며, 그 외 인력(人力)으로 당기거나 밀어 사용할 수 있는 모든 레일의 구성을 채택하여 변경할 수도 있을 것이다.
또한, 상기 받침의 상면 일측 중, 상기 커버 겸 받침의 하면에 맞닿는 일측으로는 상술된 레일이 형성될 수 있다. 즉, 이에 따라 상기 커버 겸 받침의 하면에도 상기 받침의 레일에 대응되는 가이드돌기가 형성되는 것이다.
그리고, 상기 받침의 후방으로는 밀음봉 및 당김봉이 형성된다.
상기 밀음봉은 실린더로 구성되어 그 단부가 커버 겸 받침에 고정 연결된다.
그리고 상기 당김봉은 'ㄴ'자 형상으로 일단은 밀음봉의 하면에 연결되고, 다른 일단은 접착수단이 형성되도록 한다.
상기 접착수단은 에어캡, 밸크로 등일 수 있으며, 이러한 접착수단에 의해, 당김봉의 상기 다른 일단이 받침에 고정연결될 수 있도록 한다. 특히, 접착수단이 밸크로(암 또는 수)인 경우, 받침의 당김봉이 맞닿는 일측에 밸크로(수 또는 암)를 구성할 수도 있다.
이때, 상기 당김봉의 일단이 밀음봉의 하면에 연결되는 구성은, 상기 밀음봉의 하면에 소정의 길이를 가지는 오목홈을 포함하되, 이 오목홈의 내측 상면에, 상기 레일에 형성된 홈과 동일한 다단의 형상을 가지는 홈을 구성한다. 그리고 상기 당김봉의 밀음봉에 연결되는 단부에는 가이드돌기와 동일한 다단의 형상을 가지는 고정단부를 형성한다.
이러한 당김봉의 고정단부가 밀음봉의 오목홈에 결합되어 이탈을 방지하도록 하는데, 평상시에는 당김봉의 고정단부가 밀음봉의 오목홈 양단 중 받침 방향의 단부에 인접하게 위치하도록 위치시키고, 상기 오목홈의 다른 단부 내측벽에서부터 상기 당김봉 또는 고정단부까지 코일스프링이 연결되도록 한다.
이러한 구성에 의하면, 최초 받침을 홈부로부터 꺼내어 홈부의 상면에 위치된 통신모듈을 사용하려는 경우, DAS는 통신전환부에 의해 통신모듈의 전환이 필요하다고 판단되는 경우, 실린더로 된 밀음봉을 제어하도록 한다.
이에 따라, 받침의 레일과 선단에서만 결합되어 홈부 내에 위치되어 있던 커버 겸 받침이, 밀음봉이 제어됨에 따라 길이가 길어지게 되면 홈부의 외측으로 노출되면서 받침의 레일을 따라 받침의 상측으로 위치되게 된다.
이때, 밀음봉에 연결된 당김봉의 단부가 받침에 접착되어 고정되게 되고, 밀음봉의 길이 제어는 커버 겸 받침이 받침보다 단부가 더 튀어나올 정도의 길이만큼 제어되도록 구성된다.
이렇게 제어되어 길이가 길어지는 밀음봉은 커버 겸 받침을 받침의 상측에 위치시키고, 동시에 당김봉의 단부가 받침에 접착 연결되어 고정되며, 밀음봉의 밀음 제어로 인해, 상기 커버 겸 받침이 받침을 초과하여 더 튀어나올 정도로 밀어지면서, 받침은 당김봉이 밀음봉을 기준으로 뒤로 밀리게 되어 커버 겸 받침이 받침보다 더 튀어나온 위치로 위치되어 받침의 상측에 위치된 통신모듈의 통신범위를 방해하도록 하고, 커버 겸 받침의 상측에 위치된 통신모듈의 통신이 원활하게 이루어지도록 한다. 이를 위하여 커버 겸 받침은 통신모듈의 통신을 방해하는 재질로 이루어질 수도 있다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (3)

  1. 작업장의 환경 관리를 위한 계측기로부터 계측정보를 수신하여 취득하고, 취득된 계측정보를 서버로 전송하는 DAS에 있어서,
    상기 계측기와의 통신은 지그비에 기반하여 수행하고,
    상기 서버와의 통신은 와이파이와 LoRa에 기반하여 수행하되,
    상기 서버와의 통신을 위해 주통신을 사용하다가, 주통신에 오류가 발생되면 부통신을 사용하는 것을 특징으로 하는, 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 DAS는,
    상기 계측기와의 통신을 수행하는 지그비통신모듈과, 상기 서버와의 통신을 수행하는 와이파이통신모듈과, 상기 서버와의 통신을 수행하는 LoRa통신모듈을 포함하는 통신부; 및
    상기 계측기로부터 수신된 계측정보를 아날로그 형식에서 디지털 형식으로 변환하는 A/D변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 DAS는,
    상기 서버와의 통신 중, 통신의 오류에 따라 주통신을 부통신으로 전환하는 통신전환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 라우터 기능을 구비한 스마트 DAS.
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