KR20160092606A

KR20160092606A - 밀폐 공간 안전 확보 시스템

Info

Publication number: KR20160092606A
Application number: KR1020150013188A
Authority: KR
Inventors: 송길훈
Original assignee: 송길훈
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-08-05
Also published as: KR101710175B1

Abstract

본 발명의 실시 형태는 맨홀 내부에서 작업하는 맨홀 작업자의 생체 정보를 감지하여 미리 설정된 송신 주기마다 무선 전송하는 스마트 와치; 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 상기 스마트 와치로부터 수신되는 생체 정보를 중앙 관리 서버로 전송하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 수신되는 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 생체 정보를 표시하며, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송하는 중앙 관리 서버;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 밀폐 공간에서 작업하는 작업자의 생체 정보를 실시간으로 모니터링하여, 위험에 처한 작업자를 신속하게 구조할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 밀폐 공간에서 작업 중임을 스마트 와치 등의 개인 웨어러블 단말기를 이용하여 외부에 효율적으로 알릴 수 있다.

Description

밀폐 공간 안전 확보 시스템{System for securing closed space safety}

본 발명은 밀폐 공간의 안전 확보 시스템으로서, 밀폐 공간에서 작업하는 작업자의 안전을 확보하여 사고를 방지하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템에 관한 것이다.

밀폐 공간은 자연 상태에서 환기가 불충분하기 때문에 유기물 부패 등으로 산소 결핍과 질식성 유해가스가 발생해 질식위험성이 항상 존재한다.

질식 재해는 여름철(6 ~ 8월)에 집중해서 발생한다. 기온이 높고 습도가 높아 미생물이 단시간에 쉽게 번식할 수 있는 조건이 만들어지면서, 산소 농도가 급격히 낮아지거나 유해가스가 많이 배출되기 때문이다. 특히 오폐수 처리시설, 음식물 수거 시설, 케이블 맨홀 등에서 발생하는 유해가스에 의한 질식 재해가 매년 증가하고 있다.

대기상태에서 21%인 산소농도가 18% 이하로 내려가면 호흡곤란, 두통 등의 이상 증상이 나타나기 시작하며 산소 농도가 10% 이하로 떨어지면 사망의 위험이 뒤따르게 된다. 특히, 저장용 탱크 등 소재 자체의 산화, 저장 또는 운반물질의 산화, 건성유의 산패 등은 공기 중의 산소를 빠르게 감소시키므로 그 내부에서 청소 작업 등을 하는 근로자는 산소 결핍증을 일으키게 된다. 일산화탄소 등의 유독가스에 의한 중독 또한 매우 치명적이며, 가연성 가스의 경우 메탄(CH4)은 5%가 되면 최저 폭발한계치를 초과하게 되어 대규모 폭발 사고를 유발하게 된다. 또한, 미생물의 생체 1kg(수분 제외)이 섭씨 30도 부근에서 1시간에 소비하는 산소 소비량은 사람의 몇 배로부터 최고 6,000배까지에 이른다. 이때 이산화탄소, 메탄, 황화수소 등의 유해가스도 발생시키며 이런 미생물들이 존재하는 작업장에서는 근로자들이 산소 결핍증이나 유해가스 중독에 걸릴 가능성이 높다. 이외에도 각종 탱크나 밀폐된 방(냉장실, 냉동실 등 내부) 및 지하수에 용존산소가 적을 때 공기 중의 산소를 용해하여 산소 결핍이 발생하기도 한다. 또한 치환용 가스의 사용으로 인한 질식재해도 발생한다. 화학공정의 반응탑, 배관 등에서 화재폭발 예방을 위해질 소치환 및 질소 봉입시 질식 재해의 위험이 있다. 또 각종 저장 탱크, 환기가 나쁜 장소에서 불활성가스를 이용한 아크 용접, 절단 작업 및 액체나 드라이아이스를 사용하는 냉동고 등에도 위험이 있다.

따라서 각종 가스에 의한 재해를 예방하기 위해 가스의 종류별로 허용농도를 산업안전 보건법에 규정하여 엄격히 관리하고 있다.

하지만 현장에서는 산소부족이나 유해가스 노출은 눈에 보이지 않는 위험이기에 관리자나 작업자 모두 방심하는 경우가 많다. 또한 밀폐공간작업에 필요한 안전장비 등을 갖추지 않고, 작업 전 안전보건교육도 이루어지지 않는 경우가 많아 본격적인 여름철을 앞두고 대비가 시급한 실정이다.

제철소 및 각종 산업현장에서 발생하는 유해가스 특히 지하통로의 호퍼, 맨홀, 덕트, 탱크 등 밀폐된 공간에서 작업이 이루어지는 경우에는 산소 결핍이나 유해가스 및 폭발성 가스의 발생 정도를 미리 감지하여 작업자에게 알려 작업자의 생명과 재산을 보호하는 안전기기가 필수적이다.

그런데 작업공간에서 작업하는 작업자는 별도의 장비가 없이는 작업장 내에서의 가스 누출여부를 인지하기 어렵고, 작업자가 가스누출을 인지했을 때에는 작업장으로부터 대피하거나, 누출부위를 수리하는 등의 후속 조취를 취하기에는 너무 늦어버리게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

더욱이 작업자가 작업장에 갇혀 있는 상황에서 외부의 도움이 필요한 경우에 외부에 위험 상황을 신속하게 알리는 것 역시 매우 중요하다. 종래에는 이러한 문제점에 대한 해결방안으로써 다양한 형태의 가스 누설 감지 시스템이 개시되어 있으나, 이는 작업장에 전용으로 설치되어야 하기 때문에 휴대성이 낮고, 비용이 비싼 문제점이 있다.

더욱이 작업공간 내에서 작업자가 탈출하는 동안 산소를 흡입하기 어려워 유해가스에 질식되거나 중독되는 등의 문제로 인한 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 별도의 다른 안전장비에 대한 필요성이 절실하다.

한국공개특허 10-2011-0070312

본 발명의 기술적 과제는 밀폐 공간에서 작업하는 작업자의 안전을 확보하여 사고를 방지하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 밀폐된 공간에서 작업 시에 위험에 처한 작업자를 신속하게 구조해 낼 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 맨홀 내부에서 작업하는 맨홀 작업자의 생체 정보를 감지하여 미리 설정된 송신 주기마다 무선 전송하는 스마트 와치; 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 상기 스마트 와치로부터 수신되는 생체 정보를 중앙 관리 서버로 전송하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 수신되는 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 생체 정보를 표시하며, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송하는 중앙 관리 서버;를 포함할 수 있다.

상기 중앙 관리 서버는, 상기 맨홀 식별 코드별로 맨홀 위치 정보를 할당하여 저장한 맨홀 위치 데이터베이스; 상기 관리자의 연락처 및 근로자의 연락처를 저장한 연락처 데이터베이스; 상기 중계기로부터 수신되는 맨홀 식별 코드에 할당된 맨홀 위치 정보와, 상기 중계기로부터 수신되는 생체 정보를 표시하는 표시부; 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 상기 관리자의 연락처로 전송하는 서버 제어부; 및 각 근로자의 위치 정보를 작업자 단말기를 통하여 수신하여 실시간 업데이트하여 저장하는 근로자 위치 데이터베이스;를 포함하며, 상기 서버 제어부는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 생체 정보를 전송하는 중계기가 위치한 맨홀 위치에 가장 근접한 근로자에게 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송할 수 있다.

상기 스마트 와치는, 전류를 감지하는 전류감지센서를 구비하며, 감지된 전류가 미리 설정된 임계 전류값보다 클 경우에 감전 사고 발생 메시지를 상기 중앙 관리 서버에 전송할 수 있다.

상기 밀폐 공간 안전 확보 시스템은, 상기 맨홀 작업자에 의해 눈에 착용되어 맨홀 내부 영상을 실시간으로 상기 중계기로 무선 전송하는 스마트 글래스를 포함하며, 상기 중계기는, 수신되는 맨홀 내부 영상을 상기 중앙 관리 서버로 전송하며, 상기 중앙 관리 서버는, 수신되는 맨홀 내부 영상을 표시할 수 있다.

상기 밀폐 공간 안전 확보 시스템은, 맨홀의 상단 내측벽에 설치되어 중계기가 거치될 수 있으며, 상기 중계기의 거치를 감지하는 거치감지센서가 마련된 중계기 거치대; 맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 점멸되는 경고등; 맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 안전 협조 음성을 출력하는 스피커; 및 맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 안전 협조 문구를 표시하는 표시 패널;을 포함할 수 있다.

상기 중계기는, 맨홀 온도, 맨홀 습도, 및 맨홀 산소 농도를 포함하는 환경 정보를 측정하는 환경 측정 센서를 구비하여, 측정된 환경 정보를 상기 중앙 관리 서버에 전송할 수 있다.

상기 맨홀은, 맨홀 하단 내측벽에 마련된 산소 공급관; 맨홀 상단 외측벽에 마련되어 외부의 배출 펌프와 연결된 가스 배출관;을 포함하며, 상기 서버 제어부는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않고 상기 환경 정보가 미리 설정한 기준 범위를 벗어난 경우, 상기 산소 공급관을 통해 산소를 공급하며 상기 가스 배출관을 통해 맨홀 내부의 가스를 배출시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 밀폐 공간에서 작업하는 작업자의 생체 정보를 실시간으로 모니터링하여, 위험에 처한 작업자를 신속하게 구조할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 밀폐 공간에서 작업 중임을 스마트 와치 등의 개인 웨어러블 단말기를 이용하여 외부에 효율적으로 알릴 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 와치를 가지는 따른 밀폐 공간 안전 확보 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 관리 서버의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 스마트 글래스를 가지는 밀폐 공간 안전 확보 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 맨홀의 단면도를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 맨홀 뚜껑의 주변에 마련된 경고등, 스피커, 및 표시 패널을 도시한 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 스마트폰에 안전 협조 문구가 표시된 모습을 도시한 그림.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해서 보다 명확해질 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀폐 공간 안전 확보 시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 관리 서버의 구성 블록도이다.

작업자가 맨홀(10)과 같은 밀폐된 작업장에 갇혀 있는 상황에서 외부의 도움이 필요한 경우에 외부에 위험 상황을 신속하게 알리는 것 역시 매우 중요하다. 더욱이 작업공간 내에서 작업자가 탈출하는 동안 산소를 흡입하기 어려워 유해가스에 질식되거나 중독되는 등의 문제로 인한 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 안전장비가 필요하다.

밀폐된 공간에 갇힌 작업자(이하, '맨홀 작업자'라 함)를 안전하게 구출하기 위하여 본 발명은 스마트 와치(300), 중계기(200), 및 중앙 관리 서버(100)를 포함할 수 있다. 이밖에 중계기 거치대(12), 경고등(B), 스피커(A), 표시 패널(미도시)을 포함할 수 있다.

스마트 와치(300)는, 웨어러블 디바이스(wearable device)로서 중계기(200)인 스마트폰과 블루투스로 연결하여 문자나 걸려온 전화 등을 시계화면에서 확인할 수 있다. 또한 스마트 와치(300)에 어플(APP;application, 이하, '건강 관리 어플'이라 함)이 설치되어 카톡 내용을 확인하거나 전화통화, 사진촬영을 할 수 있다. 특히 본 발명의 스마트 와치(300)는, 건강 관리 어플이 설치되어 체온, 심박수(심장 박동), 맥박수, 호홉수, 혈압, 및 산소 포화도 등의 생체 정보를 측정할 수 있다. 따라서 맨홀 작업자의 손목에 착용된 스마트 와치(300)에서 측정되는 체온, 심박수(심장 박동), 맥박수, 호홉수, 혈압, 및 산소 포화도 등의 생체 정보는 미리 설정된 송신 주기마다 주기적으로 중계기(200)에 무선 전송된다.

스마트 와치(300)는 측정되는 생체 정보를 중계기(200)로 근거리 무선 통신 방식인 블루투스 전송한다. 블루투스(bluetooth)란 근거리 스마트폰, 이어폰, 노트북 등의 휴대 기기 간의 사진, 음성 등을 정보를 전달하는 근거리 무선 통신 기술을 말한다.

또한 스마트 와치(300)는, 전류를 감지하는 전류감지센서(미도시)를 구비하며, 감지된 전류가 미리 설정된 임계 전류값보다 클 경우에 감전 사고 발생 메시지를 중앙 관리 서버(100)에 전송할 수 있다. 밀폐된 공간에 갇힌 맨홀 작업자가 감전 사고에 의해 의식을 잃을 수 있다. 감전 사고 발생시에 맨홀 작업자에게는 큰 감전 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 맨홀 작업자의 손목에 찬 스마트 와치(300)는 미리 설정된 임계 전류값보다 큰 감전 전류를 감지하게 되고 감전 사고를 알리는 감전 사고 발생 메시지를 생성하여 중앙 관리 서버(100)에 전송한다. 따라서 중앙 관리 서버(100)의 관리자는 맨홀 작업자의 작업 현장에 감전 사고가 발생하였음을 알게 되고, 해당 맨홀에 흐르는 전류를 차단함으로써, 구조자가 맨홀에 진입하여 2차 감전 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 감전 사고 발생 메시지가 수신되지 않는 경우에는 맨홀에 감전을 일으킬 전류가 흐르지 않다고 판단하고, 구조자는 안심하고 맨홀에 진입하여 신속하게 맨홀 작업자를 구출할 수 있다.

중계기(200)는, 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 스마트 와치(300)로부터 수신되는 생체 정보를 중앙 관리 서버(100)로 전송한다.

중계기(200)는 스마트폰과 같이 중앙 관리 서버(100)와 무선 통신이 가능한 단말이다. 중계기(200)는 스마트폰 등으로 구현될 수 있다. 스마트폰은 맨홀 작업자가 소지한 개인 스마트폰이 해당될 수 있다. 여기서 스마트폰(smart phone)이라 함은 휴대전화에 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 단말기로서 원하는 어플리케이션을 설치할 수 있다. 스마트폰은 휴대폰과 개인휴대단말기(personal digital assistant; PDA)의 장점을 결합한 것으로, 휴대폰 기능에 일정관리, 팩스 송·수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신기능을 통합시킨 것이다. 무선인터넷을 이용하여 인터넷에 직접 접속할 수 있을 뿐 아니라 여러 가지 브라우징 프로그램을 이용하여 다양한 방법으로 접속할 수 있다. 또한, 기존의 휴대폰과는 달리 수백여 종의 다양한 애플리케이션(응용프로그램)을 사용자가 원하는 대로 설치하고 추가 또는 삭제할 수 있어, 사용자가 원하는 어플리케이션을 직접 제작할 수도 있으며, 다양한 어플리케이션을 통하여 자신에게 알맞은 인터페이스를 구현할 수 있다. 이러한 중계기(200)는 스마트 와치(300)와 근거리 무선 통신하며, 중앙 관리 서버(100)와 3G/4G의 이동통신이나 유선 랜 통신을 하는 경우, 그 종류에 제한이 없다. 따라서 스마트폰이 이외에도 다양한 중계 단말기가 중계기(200)로 사용될 수 있을 것이다.

참고로, 중계기(200)가 스마트폰으로 구현된 경우, 중계기(200)는, 기지국(BTS;Base Transceiver Station) 및 이동교환국(MSC;Mobile Switching Center)으로 이루어진 무선 이동통신망을 이용하여 데이터 통신을 할 수 있다. 참고로, 이동 통신망(mobile radio communication network)은 기지국(BS : Base Station), 이동전화 교환국(MTSO : Mobile Telephone Switching Office), 홈 위치 등록기(HLR : Home Location Register) 이외에, 무선 패킷 데이터의 송수신을 가능하게 하는 액세스 게이트웨이(Access Gateway), PDSN(Packet Data Serving Node) 등과 같은 구성 요소를 추가로 포함할 수 있다.

또한 중계기(200)가 스마트폰이 아닌 유선랜 단말기로 구현되는 경우, 맨홀 작업자가 맨홀 작업에 참여할 때 상황실에서 보급받은 유선랜 단말기가 해당될 수 있다. 유선랜 단말기는 네트워크 통신망을 이용하여 데이터 통신을 할 수 있다. 즉, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 인터넷 프로토콜에 따라서 데이터 통신이 이루어질 수 있다. 맨홀(10) 내측벽에 설치된 유선랜 포트와 유선랜 단말기를 접속시켜, 유선랜 단말기인 중계기(200)와 중앙 관리 서버(100)와 데이터 통신을 할 수 있다.

이하 설명에서는 중계기(200)가 스마트폰으로 구현된 경우를 예로 들어 설명한다. 또한 본 발명의 실시예의 설명에서 밀폐 공간의 예로서 맨홀(10)을 게시하여 설명하겠으나, 맨홀(10)뿐만 아니라 맨홀 뚜껑(11)과 같은 덮문이 닫히면 외부와 폐쇄되는 공간을 모두 포함할 수 있다.

중계기(200)는 맨홀 작업자 정보를 저장하고 있다. 스마트폰인 중계기(200)는 안전 도우미 어플이 설치될 수 있으며, 스마트폰에 설치된 어플(이하, '안전 도우미 어플'이라 함)은, 맨홀 작업자의 정보를 미리 입력받아 메모리에 저장한다. 맨홀 작업자 정보는 맨홀(10)과 같은 밀폐된 공간 내부에서 작업하는 작업자(이하, '맨홀 작업자'라 함)의 사번, 이름, 연락처, 및 사진 등이 포함될 수 있다. 맨홀 작업자 정보에는, 맨홀 작업 내용, 예컨대, '지하 10m 부근에서 용접, 도장, 가스, 절단 작업중'이 해당된다.

또한 중계기(200)는 맨홀 작업자가 작업하고 있는 맨홀 식별 코드를 중계기(200)로 전송한다. 맨홀 식별 코드는 중앙 관리 서버(100)가 맨홀(10)의 위치를 식별할 수 있는 고유의 식별 코드이다. 맨홀 식별 코드는, 중앙 관리 서버(100)에서 관리되어 각 맨홀 식별 코드별로 해당 맨홀 위치 정보가 중앙 관리 서버(100)에 할당되어 저장되어 있다.

맨홀 식별 코드는 맨홀 뚜겅(11)의 표면에 숫자로 표시되어 있어 작업자가 맨홀 식별 코드를 읽고서 중계기(200)에 직접 입력할 수 있다. 또는 맨홀 식별 코드는 맨홀 뚜껑(11)의 표면에 바코드나 QR코드 형태로 표시되어, 스마트폰의 중계기(200)에 달린 카메라로 판독하여 자동적으로 맨홀 식별 코드가 입력될 수 있다.

중앙 관리 서버(100)는, 중계기(200)로부터 수신되는 맨홀 식별 코드와 생체 정보를 표시한다. 중계기(200)로부터 수신되는 맨홀 식별 코드와 생체 정보를 표시함으로써, 관리자는 각 맨홀(10)마다 위치한 맨홀 작업자의 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 또한 맨홀 작업자의 생체 정보를 실시간으로 모니터링하여 위험 여부를 즉각 파악할 수 있다.

또한 중앙 관리 서버(100)는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송한다. 예를 들어, 5분의 송신 주기마다 생체 정보가 수신되도록 설정되어 있는데, 설정된 한계 시간인 6분이 경과하여도 생체 정보가 수신되지 않는 경우 미리 등록된 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 관리자의 단말기에 전송한다. 관리자 단말기는, 관리자의 스마트폰, TRS 단말기 등의 다양한 무선 단말기가 해당될 수 있다.

중앙 관리 서버(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이 맨홀 위치 데이터베이스(120), 연락처 데이터베이스(130), 표시부(150), 및 서버 제어부(110)를 포함할 수 있다. 이밖에 근로자 위치 데이터베이스(140)를 포함할 수 있다.

맨홀 위치 데이터베이스(120)는, 맨홀 식별 코드별로 맨홀 위치 정보를 저장한 데이터베이스(DB;database)이다. 맨홀 식별 코드마다 정확한 위치 정보(예컨대, GPS 위치 정보, 공장내 건물 기준으로 하는 위치 정보, 도로명 기준으로 하는 위치 정보 등)가 저장되어 있다.

연락처 데이터베이스(130)는, 관리자의 연락처 및 근로자의 연락처를 할당하여 저장한 데이터베이스이다. 중앙 관리 서버(100)를 관리하는 관리자의 연락처가 저장되며, 근로자들의 연락처가 저장되어 있다. 연락처는, 스마트폰과 같은 이동통신단말기의 전화번호 등이 해당될 수 있다.

근로자 위치 데이터베이스(140)는, 각 근로자의 위치 정보를 작업자 단말기를 통하여 수신하여 실시간 업데이트하여 저장한다. 각 근로자는 본인 소유의 스마트폰을 소지하고 있다. 근로자의 스마트폰에 안전 도우미 어플을 설치하면, 안전 도우미 어플은 주기적으로 근로자의 스마트폰 위치를 파악하여 중앙 관리 서버(100)에 전송한다. 중앙 관리 서버(100)는 실시간으로 수신되는 근로자의 위치를 근로자 위치 데이터베이스(140)에 업데이트 저장한다.

참고로, 맨홀 위치 데이터베이스(120), 연락처 데이터베이스(130), 및 근로자 위치 데이터베이스(140)는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.

표시부(150)는, 중계기(200)로부터 수신되는 맨홀 식별 코드에 할당된 맨홀 위치 정보와, 중계기(200)로부터 수신되는 생체 정보를 표시한다. 따라서 중앙 관리 서버(100)의 관리자는 표시부(150)를 통하여 맨홀 작업자의 위치 및 생체 정보를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 위치정보를 실시간으로 모니터링하는 관리자는 먼저 구조에 필요한 물품 (산소호흡기/방화복/로프끈/손전등)을 구비/대기한 채 위치정보를 향해 주시/접근한다. 맥박 등의 생체 정보가 점점 나빠질 경우 맨홀 작업자에게 전화를 걸어 안전 여부를 확인할 수 있으며, 전화를 통한 안전 여부가 확인 안되면 현장의 맨홀(10)로 가서 구조활동을 할 수 있다.

서버 제어부(110)는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 관리자의 연락처로 전송한다. 예를 들어, 5분의 송신 주기마다 생체 정보가 수신되도록 설정되어 있는데, 설정된 한계 시간인 6분이 경과하여도 생체 정보가 수신되지 않는 경우 미리 등록된 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 관리자의 스마트폰에 SNS, MMS 문자 형태로 전송할 수 있다. 따라서 관리자가 표시부(150)에서 벗어나 자리에서 이탈해도 긴급 상황을 실시간으로 수신할 수 있다.

또한 서버 제어부(110)는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 생체 정보를 전송하는 중계기(200)가 위치한 맨홀(10) 위치에 가장 근접한 근로자에게 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보를 전송하는 중계기(200)가 제1-2블록3맨홀(10)에 설치되어 있는 중계기(200)인 경우, 제1-2블록의 지상에서 위치하여 작업하고 있는 근로자의 연락처로 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송할 수 있다. 따라서 중앙 관리 서버(100)를 운영하는 상황실이 생체 정보를 전송하는 중계기(200)가 위치한 지점에서 멀리 떨어져 있는 경우, 중계기(200)에 가장 인접한 다른 근로자로 하여금 구조 활동을 하게 하여 위급 상황에 신속하게 대처할 수 있다.

한편, 이산화탄소 농도가 매우 높은 맨홀(10)에 마스크를 쓰고 들어가 작업하는 고위험 작업자의 경우 작업 상황을 실시간으로 상황실에서 모니터링하여 작업자의 위험 발생 시에 즉각적인 조치가 필요하다. 따라서 고위험 작업자가 작업중인지 이동중인지 의식없이 쓰러져 있는지를 실시간으로 파악할 필요가 있다.

이를 위하여 본 발명의 밀폐 공간 안전 확보 시스템은, 도 3에 도시한 바와 같이, 맨홀 작업자에 의해 눈에 착용되어 맨홀 내부 영상을 실시간으로 중계기(200)로 무선 전송하는 스마트 글래스(400)를 포함한다. 중계기(200)는, 수신되는 맨홀 내부 영상을 상기 중앙 관리 서버(100)로 전송하며, 중앙 관리 서버(100)의, 수신되는 맨홀 내부 영상을 표시부(150)를 통해 표시하도록 구현한다.

한편, 맨홀(10) 등의 밀폐 공간 내부에서 작업할 경우, 외부에서 작업 상황을 모르기 때문에 외부의 제3자가 맨홀 뚜껑(11)을 닫을 수 있어 맨홀 작업자의 고립 위험이 있다. 따라서 이러한 뜻밖의 상황을 방지하기 위하여 본 발명은 맨홀(10) 주변에 경고 수단을 구비한다. 도 3 및 도 4와 함께 상술한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 맨홀의 단면도를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 맨홀 뚜껑의 주변에 마련된 경고등, 스피커, 및 표시 패널을 도시한 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 스마트폰에 안전 협조 문구가 표시된 모습을 도시한 그림이다.

본 발명의 밀폐 공간 안전 확보 시스템은, 중계기 거치대(12), 경고등(B), 스피커(A), 및 표시 패널(미도시)을 포함할 수 있다.

중계기 거치대(12)는, 맨홀(10)의 상단 내측벽에 설치되어 중계기(200)가 거치되는 거치 수단으로서, 중계기(200)의 거치를 감지하는 거치감지센서(미도시)가 마련된다.

중계기 거치대(12)는, 상부가 개방된 거치 프레임 형태로 구현되어 상측을 통해 중계기(200)가 거치 및 이탈될 수 있다. 중계기 거치대(12)는 맨홀(10)의 내측벽에 위치하는데, 맨홀(10)의 최상단의 내측벽에 위치한다.

맨홀 작업자가 사다리를 타고 밑으로 내려가기 전에 중계기(200)를 중계기 거치대(12)에 거치시킬 수 있다. 중계기(200)가 스마트폰인 경우 맨홀 작업자가 사다리를 타고 밑으로 내려가기 전에 스마트폰을 중계기 거치대(12)에 거치시킬 수 있다.

또한 중계기 거치대(12) 주변에는 유선랜 접속 포트가 마련되어 있어, 중계기(200)가 스마트폰이 아닌 유선랜에 의해 접속하는 단말기인 경우 중계기 거치대(12) 주변의 유선랜 접속 포트에 중계기(200)를 랜 연결하고 중계기 거치대(12)를 거치시킬 수 있다.

거치감지센서(미도시)는 돌출된 감지바로 구현되어 감지바가 중계기(200)가 놓여 눌리어지면 중계기(200)의 거치를 감지할 수 있다. 이밖에 서로 마주보며 대향되어 위치한 발광 센서 및 수광 센서로 이루어진 광 감지센서로 구현되어, 발광 센서와 수광 센서 사이에 중계기(200)가 거치되어 광이 수광되지 않을 때 중계기(200)가 거치되었음을 감지할 수 있다. 거치감지센서(미도시)는 이밖에 다양한 거치감지 수단으로 구현 가능하다.

경고등(B)은, 맨홀(10)의 둘레의 바닥면에 위치하여 중계기(200)의 거치가 감지되는 경우 점멸된다. 중계기(200)의 거치가 감지되는 경우는 맨홀 작업자가 맨홀 내부에 들어가 있음을 의미하기 때문에 맨홀 뚜껑(11)이 열려 있으므로 경고등(B)을 점멸하여 주변 사람들에게 알린다.

맨홀(10)의 둘레의 바닥면에 위치하여 중계기(200)의 거치가 감지되는 경우 안전 협조 음성을 출력한다. 중계기(200)의 거치가 감지되는 경우는 맨홀 작업자가 맨홀 내부에 들어가 있음을 의미하기 때문에 맨홀 뚜껑(11)이 열려 있으므로 스피커(A)의 음성을 통하여 주변 사람들에게 알린다. 예를 들어, '환기 실시하여 작업 실시 중이오니, 절대!! 맨홀 뚜껑(11)을 닫지 마십시오'라고 음성 안내할 수 있다.

표시 패널(미도시)은, 맨홀(10)의 둘레의 바닥면에 위치하여 중계기(200)의 거치가 감지되는 경우 '환기 실시하여 작업 실시 중이오니, 절대!! 맨홀 뚜껑(11)을 닫지 마십시오'라는 안전 협조 문구를 표시할 수 있다. 표시 패널(미도시)은 맨홀(10)의 둘레의 바닥면에 위치한 별도의 스크린 패널로 구현할 수도 있지만, 중계기(200)가 스마트폰으로 구현되는 경우 스마트폰의 표시 화면상에 도 6에 도시한 바와 같이 안전 협조 문구가 표시될 수 있다.

한편, 맨홀(10)과 같이 밀폐된 공간에서 산소의 부족은 맨홀 작업자에게 치명적인 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 맨홀 내부의 환경 정보를 측정하여, 측정된 환경 정보의 값에 따라 맨홀(10)에 설치된 배기관을 제어하도록 구현할 수 있다.

이를 위하여 중계기(200)는, 맨홀 온도, 맨홀 습도, 및 맨홀 산소 농도를 포함하는 환경 정보를 측정하는 환경 측정 센서를 구비하여, 측정된 환경 정보를 중앙 관리 서버(100)에 전송한다. 중계기(200)가 스마트폰으로 구현되는 경우에는 스마트폰에 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 및 산소 측정 센서를 구비하여, 맨홀 온도, 맨홀 습도, 및 맨홀 산소 농도를 측정할 수 있다. 중계기(200)가 스마트폰이 아닌 별도의 유선랜 단말기로 구현되는 경우에는, 유선랜 단말기에 에 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 및 산소 측정 센서가 구비된다.

맨홀(10)에는, 맨홀 하단 내측벽에 마련된 산소 공급관(14)과, 맨홀 상단 외측벽에 마련되어 외부의 배출 펌프와 연결된 가스 배출관(13)이 마련된다. 산소 공급관(14)과 가스 배출관(13)은 서로 마주보며 대향된 대각선 위치에 마련된다.

서버 제어부(110)는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않고 환경 정보, 즉, 산소 농도가 미리 설정한 기준 범위를 벗어난 경우, 산소 공급관(14)을 통해 산소를 공급하며 가스 배출관(13)을 통해 맨홀 내부의 가스를 배출시킨다. 따라서 산소 공급관(14)에서 공급되는 산소는 맨홀 내부의 가스들을 가스 배출관(13)으로 밀어내어, 맨홀 내부를 산소로 채우게 되어, 구조자가 맨홀(10)에 도달하기 전이라도 맨홀 내부를 산소로 채워 맨홀 작업자의 상태가 더 나빠지지 않도록 할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

10:맨홀 11:맨홀 뚜껑
100:중앙 관리 서버 200:중계기
300:스마트 와치 400:스마트 글래스
110:서버 제어부 120:맨홀 위치 데이터베이스
130:연락처 데이터베이스 140:근로자 위치 데이터베이스
150:표시부

Claims

맨홀 내부에서 작업하는 맨홀 작업자의 생체 정보를 감지하여 미리 설정된 송신 주기마다 무선 전송하는 스마트 와치;
맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 상기 스마트 와치로부터 수신되는 생체 정보를 중앙 관리 서버로 전송하는 중계기; 및
상기 중계기로부터 수신되는 맨홀 작업자 정보, 맨홀 식별 코드, 및 생체 정보를 표시하며, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송하는 중앙 관리 서버;
를 포함하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 중앙 관리 서버는,
상기 맨홀 식별 코드별로 맨홀 위치 정보를 할당하여 저장한 맨홀 위치 데이터베이스;
상기 관리자의 연락처 및 근로자의 연락처를 저장한 연락처 데이터베이스;
상기 중계기로부터 수신되는 맨홀 식별 코드에 할당된 맨홀 위치 정보와, 상기 중계기로부터 수신되는 생체 정보를 표시하는 표시부;
미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 관리자의 단말기에 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 상기 관리자의 연락처로 전송하는 서버 제어부; 및
각 근로자의 위치 정보를 작업자 단말기를 통하여 수신하여 실시간 업데이트하여 저장하는 근로자 위치 데이터베이스;를 포함하며,
상기 서버 제어부는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않는 경우, 생체 정보를 전송하는 중계기가 위치한 맨홀 위치에 가장 근접한 근로자에게 맨홀 작업자 정보 및 맨홀 위치 정보가 포함된 구조 요청 메시지를 전송하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 스마트 와치는,
전류를 감지하는 전류감지센서를 구비하며, 감지된 전류가 미리 설정된 임계 전류값보다 클 경우에 감전 사고 발생 메시지를 상기 중앙 관리 서버에 전송하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 밀폐 공간 안전 확보 시스템은,
상기 맨홀 작업자에 의해 눈에 착용되어 맨홀 내부 영상을 실시간으로 상기 중계기로 무선 전송하는 스마트 글래스;를 포함하며,
상기 중계기는, 수신되는 맨홀 내부 영상을 상기 중앙 관리 서버로 전송하며,
상기 중앙 관리 서버는, 수신되는 맨홀 내부 영상을 표시하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 밀폐 공간 안전 확보 시스템은,
맨홀의 상단 내측벽에 설치되어 중계기가 거치될 수 있으며, 상기 중계기의 거치를 감지하는 거치감지센서가 마련된 중계기 거치대;
맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 점멸되는 경고등;
맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 안전 협조 음성을 출력하는 스피커; 및
맨홀의 둘레의 바닥면에 위치하여 상기 중계기의 거치가 감지되는 경우 안전 협조 문구를 표시하는 표시 패널;
을 포함하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 중계기는,
맨홀 온도, 맨홀 습도, 및 맨홀 산소 농도를 포함하는 환경 정보를 측정하는 환경 측정 센서를 구비하여, 측정된 환경 정보를 상기 중앙 관리 서버에 전송하는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 맨홀은, 맨홀 하단 내측벽에 마련된 산소 공급관; 맨홀 상단 외측벽에 마련되어 외부의 배출 펌프와 연결된 가스 배출관;을 포함하며,
상기 서버 제어부는, 미리 설정한 한계 시간까지 생체 정보가 수신되지 않고 상기 환경 정보가 미리 설정한 기준 범위를 벗어난 경우, 상기 산소 공급관을 통해 산소를 공급하며 상기 가스 배출관을 통해 맨홀 내부의 가스를 배출시키는 밀폐 공간 안전 확보 시스템.