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KR20220030605A - Safety Management System for Tower Crane - Google Patents

Safety Management System for Tower Crane Download PDF

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Publication number
KR20220030605A
KR20220030605A KR1020200112177A KR20200112177A KR20220030605A KR 20220030605 A KR20220030605 A KR 20220030605A KR 1020200112177 A KR1020200112177 A KR 1020200112177A KR 20200112177 A KR20200112177 A KR 20200112177A KR 20220030605 A KR20220030605 A KR 20220030605A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
tower crane
rotation angle
sensor
zero point
Prior art date
Application number
KR1020200112177A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102408236B1 (en
Inventor
이남훈
이영재
임석빈
Original Assignee
주식회사 드로너
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 드로너 filed Critical 주식회사 드로너
Priority to KR1020200112177A priority Critical patent/KR102408236B1/en
Publication of KR20220030605A publication Critical patent/KR20220030605A/en
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Publication of KR102408236B1 publication Critical patent/KR102408236B1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/16Applications of indicating, registering, or weighing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
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    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00Safety gear
    • B66C15/06Arrangements or use of warning devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88Safety gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

Disclosed is a tower crane safety control system. The system of the present invention comprises: a rotation driving unit provided at an upper part of a mast so that a jib of a tower crane can rotate in the horizontal direction; a trolley position sensor unit for detecting a position of a trolley moving forward and backward on the jib and a position of a hoisting block connected to the trolley to move a material vertically and downward; a control unit for predicting and controlling a collision risk through information transmitted from the rotation driving unit and the trolley position sensor unit; and a notification unit transmitting the collision risk received from the control unit to a driver. An objective of the present invention is to provide the tower crane safety control system which can immediately check a position of the tower crane without zero point correction.

Description

타워 크레인 안전 관제 시스템{Safety Management System for Tower Crane}Tower Crane Safety Control System {Safety Management System for Tower Crane}

본 발명은 안전 관제 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 타워 크레인에서 사용할 수 있는 안전 관제 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a safety control system, and more particularly, to a safety control system that can be used in a tower crane.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

건설 현장에서 자재를 인양하는 T형 타워 크레인(이하 타워 크레인이라고 하겠다)은 크게 선회, 트롤리의 전진 및 후진, 호이스팅 블록의 상승 및 하강 동작을 하는 지브와 지브를 지지하는 타워마스트로 형성될 수 있다.A T-type tower crane (hereinafter referred to as a tower crane) that lifts materials at a construction site can be largely composed of a jib that turns, moves forward and backward of the trolley, and raises and lowers the hoisting block, and a tower mast that supports the jib. there is.

이러한 타워 크레인은 작업 완료 후 강풍으로 인한 전복사고를 예방하기 위해 전원 차단과 동시에 회전 브레이크를 풀어준다. 만약 전원 차단 후 타워 크레인이 회전하였다면, 전원 인가 후 영점센서를 지날 때까지 타워 크레인을 회전 해주어야 정확한 회전각을 검출하고 이후 타워 크레인의 위치를 판단할 수 있는 문제가 있었다.After completing the work, the tower crane releases the rotation brake at the same time as the power is turned off to prevent a rollover accident due to strong wind. If the tower crane rotates after power is cut off, the tower crane must be rotated until it passes the zero point sensor after power is applied to detect the correct rotation angle and then determine the position of the tower crane.

또한, 타워 크레인은 건설 현장에서 복수개가 운용되기에 작업 반경이 겹치는 경우 상호 간 충돌의 위험성이 있다. In addition, since a plurality of tower cranes are operated at a construction site, there is a risk of mutual collision when the working radius overlaps.

이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허 제10-1830519호(2018년 02월 12일 등록, 신뢰성이 우수한 타워 크레인 충돌방지 시스템)에는 선회 센서를 이용하여 타워 크레인의 위치를 실시간으로 파악하여 타워 크레인 간 충돌을 방지하는 시스템이 개시되어 있다.In order to solve this problem, Patent Registration No. 10-1830519 (registered on February 12, 2018, a highly reliable tower crane collision prevention system) uses a turning sensor to determine the position of the tower crane in real time to collide between tower cranes. A system for preventing

그러나 종래의 타워 크레인의 영점 보정은 360도 회전 시 이루어 졌으며, 만약 전원 차단 후 타워 크레인이 회전하였다면 작업 시작을 하기 위해선 영점 보정이 될 때까지 타워 크레인을 많이 회전시켜야 하는 문제가 있었다.However, the zero point correction of the conventional tower crane was performed during 360 degree rotation, and if the tower crane rotated after the power was cut off, there was a problem that the tower crane had to rotate a lot until the zero point was corrected in order to start work.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작업 후 전원이 차단되었다가 다시 전원이 인가 되었을 때 영점 보정 없이 즉시 타워 크레인의 위치를 확인할 수 있는 타워 크레인 안전 관제 시스템을 제공하는데 있다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a tower crane safety control system that can immediately check the position of the tower crane without zero point correction when power is turned off and then applied again after work. there is.

또한, 전원이 공급되지 않는 상태에서 회전각을 계산할 수 있는 타워 크레인 안전 관제 시스템을 제공하는데 있다.In addition, it is to provide a tower crane safety control system that can calculate the rotation angle in a state in which power is not supplied.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 타워 크레인 안전 관제 시스템은 타워 크레인의 지브가 수평방향으로 회전가능 하도록 마스트 상부에 구비되는 회전구동부, 상기 지브 상에서 전진 및 후진이동 하는 트롤리의 위치와 상기 트롤리에 연결되어 자재를 수직 및 하강 이동시키는 호이스팅 블록의 위치를 파악하는 트롤리 위치 센서부, 상기 회전구동부 및 상기 트롤리 위치 센서부로부터 전달받은 정보를 통해 충돌 위험을 예상하고 제어하는 제어부 및 상기 제어부로부터 전달 받은 충돌 위험을 운전자에게 전달하는 알림부를 포함하고, 상기 회전구동부는, 상기 마스트 상에 장착되어 고정되는 고정부, 상기 고정부 상부에 회전 가능하도록 위치되는 회전부, 상기 회전부에 장착되어 상기 고정부의 내측면을 따라 회전하며 제1 및 제2 회전각 신호를 출력하는 회전센서, 상기 고정부에 소정간격 이격되어 설치되는 복수의 영점과 상기 회전센서 상부에 위치하고 상기 복수의 영점 중 하나를 감지하면 제1 및 제2 영점보정신호를 출력하는 영점센서 및 상기 회전각신호와 상기 영점보정신호를 기반으로 상기 타워 크레인의 위치를 검출하는 위치검출부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above objects, the tower crane safety control system of the present invention is a rotary driving part provided on the mast upper so that the jib of the tower crane is rotatable in the horizontal direction, the position of the trolley moving forward and backward on the jib and the trolley A trolley position sensor unit that detects the position of a connected hoisting block that moves materials vertically and downwardly, a control unit that predicts and controls the risk of collision through information received from the rotation driving unit and the trolley position sensor unit, and the control unit and a notification unit for transmitting the received collision risk to the driver, wherein the rotation driving unit includes a fixed unit mounted and fixed on the mast, a rotating unit positioned rotatably on the upper portion of the fixed unit, and a rotating unit mounted on the rotating unit to provide the fixed unit A rotation sensor rotating along the inner surface and outputting first and second rotation angle signals, a plurality of zero points installed at a predetermined interval in the fixing unit, and a plurality of zero points located above the rotation sensor and detecting one of the plurality of zero points It may include a zero-point sensor for outputting first and second zero-point correction signals and a position detection unit for detecting the position of the tower crane based on the rotation angle signal and the zero-point correction signal.

본 발명의 실시예에서, 상기 위치검출부는, 상기 제1 및 제2 회전각 신호를 기반으로 상기 타워 크레인의 회전각을 검출하고 상기 제1 및 제2 영점보정 신호를 전달받는 센서검출부, 상기 영점보정 신호를 기반으로 실제 회전각을 검출하고 상기 센서검출부에서 검출된 상기 타워 크레인의 회전각을 보정하는 회전각보정부, 상기 타워 크레인의 회전각과 상기 보정된 타워 크레인의 회전각을 저장하는 저장부 및 상기 타워 크레인의 전원이 차단되었을 때 상기 센서검출부와 상기 회전각보정부 및 상기 저장부에 전원을 공급하는 내부전원부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 센서검출부에서 검출된 회전각 또는 상기 회전각보정부에서 검출된 실제 회전각을 기반으로 상기 타워 크레인의 방위를 확인할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the position detection unit, a sensor detection unit that detects the rotation angle of the tower crane based on the first and second rotation angle signals and receives the first and second zero point correction signals, the zero point A rotation angle correction unit for detecting an actual rotation angle based on a correction signal and correcting the rotation angle of the tower crane detected by the sensor detection unit, a storage unit for storing the rotation angle of the tower crane and the corrected rotation angle of the tower crane; and an internal power supply for supplying power to the sensor detection unit, the rotation angle correcting unit and the storage unit when the power of the tower crane is cut off, wherein the control unit includes a rotation angle detected by the sensor detection unit or the rotation angle correction unit The orientation of the tower crane may be confirmed based on the detected actual rotation angle.

본 발명의 실시예에서, 상기 내부전원부는, 상기 고정부에 기 설정된 지점을 상기 영점센서가 감지할 때 전원을 공급할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the internal power supply unit may supply power when the zero point sensor detects a preset point in the fixing unit.

본 발명의 실시예에서, 상기 트롤리 위치 센서부는, 호이스팅 블록까지의 거리를 측정하는 거리센서부 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 거리센서부를 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the trolley position sensor unit may include a distance sensor unit for measuring the distance to the hoisting block and a driving unit for driving the distance sensor unit according to a control signal of the control unit.

본 발명의 실시예에서, 상기 알림부는, 공사 현장 지도에 상기 타워 크레인의 방위 정보 및 작업반경이 표시되는 표시부, 운전자에게 상기 충돌 위험을 불빛과 소리로 전달하는 경보부 및 타워 크레인 간의 방위 정보와 트롤리 위치 정보 및 호이스팅 블록의 위치 정보를 교환하는 통신부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the notification unit, the display unit for displaying the azimuth information and the working radius of the tower crane on the construction site map, an alarm unit that transmits the collision risk to the driver with lights and sound, and azimuth information and trolley between the tower crane It may include a communication unit for exchanging the location information and the location information of the hoisting block.

본 발명의 타워 크레인 안전 관제 시스템을 제공함에 따라 타워 크레인의 전원이 차단된 상태에서도 정확한 타워 크레인 회전각을 검출할 수 있으므로, 전원 인가 후 타워 크레인의 위치를 즉시 확인 후 작업을 시작할 수 있다.By providing the tower crane safety control system of the present invention, it is possible to detect the exact tower crane rotation angle even when the power of the tower crane is cut off, so that the operation can be started after immediately checking the position of the tower crane after power is applied.

또한, 여러 위치에서 영점 보정이 이루어지므로, 회전각 오차를 줄일 수 있다. In addition, since the zero point correction is performed at various positions, it is possible to reduce the rotation angle error.

또한, 타워 크레인 전원 차단 후 소형 배터리를 사용하여 회전각을 계산할 수 있으므로 운용 비용이 크게 감소할 수 있다.In addition, since the rotation angle can be calculated using a small battery after the tower crane is powered off, the operating cost can be greatly reduced.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as if they were described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타워 크레인 안전 관제 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타워 크레인 안전 관제 시스템의 주요구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전구동부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치검출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트롤리 위치 센서부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에서 트롤리 거리 및 호이스팅 블록의 높이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 알림부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주 전원 온(ON)일 때 타워 크레인 안전 관제 시스템의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주 전원 오프(OFF)일 때 타워 크레인 안전 관제 시스템의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a view schematically showing a tower crane safety control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the main configuration of a tower crane safety control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a rotation driving unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a position detection unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating the configuration of a trolley position sensor unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of calculating the trolley distance and the height of the hoisting block in the control unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating the configuration of a notification unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart for explaining a method of driving a tower crane safety control system when the main power is ON according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart for explaining a method of driving a tower crane safety control system when the main power is OFF according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The above object and means of the present invention and its effects will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily understand the technical idea of the present invention. will be able to carry out In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "마련하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form as the case may be, unless otherwise specified in the phrase. In this specification, terms such as "include", "include", "provide" or "have" do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements.

본 명세서에서, "또는", "적어도 하나" 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나"는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In this specification, terms such as “or”, “at least one” and the like may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more. For example, "A or B" or "at least one of A and B" may include only one of A or B, or both A and B.

본 명세서에서, "예를 들어" 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.In this specification, descriptions according to “for example” and the like may not exactly match the presented information, such as recited properties, variables, or values, tolerances, measurement errors, limits of measurement accuracy, and other commonly known factors. The embodiments of the present invention according to various embodiments of the present invention should not be limited by effects such as modifications including .

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.In this specification, when it is described that a certain element is 'connected' or 'connected' to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. It should be understood that there may be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '~사이에'와 '직접 ~사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.In this specification, when it is described that a certain element is 'on' or 'in contact with' another element, it may be directly in contact with or connected to the other element, but another element may exist in the middle. It should be understood that On the other hand, when it is described that a certain element is 'directly on' or 'directly' of another element, it may be understood that another element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, for example, 'between' and 'directly between', can also be interpreted similarly.

본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various components, but the components should not be limited by the above terms. In addition, the above terms should not be construed as limiting the order of each component, and may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component'.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 타워 크레인 안전 관제 시스템의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Unless otherwise defined, all terms used herein may be used with meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly. Hereinafter, the configuration of the tower crane safety control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타워 크레인 안전 관제 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타워 크레인 안전 관제 시스템의 주요구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전구동부를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치검출부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트롤리 위치 센서부의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에서 트롤리 거리 및 호이스팅 블록의 높이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 알림부의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a view schematically showing a tower crane safety control system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the main configuration of the tower crane safety control system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is this It is a view showing a rotation driving unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a position detection unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a trolley position sensor unit according to an embodiment of the present invention 6 is a block diagram illustrating a method for calculating a trolley distance and a height of a hoisting block in a control unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a configuration of a notification unit according to an embodiment of the present invention It is a block diagram.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예의 타워 크레인 안전 관제 시스템(10)은 타워 크레인의 위치를 감지하여 다른 크레인들과의 충돌을 방지할 수 있다. 1 to 7, the tower crane safety control system 10 of the embodiment of the present invention can detect the position of the tower crane to prevent collision with other cranes.

구체적으로는, 타워 크레인의 방위, 트롤리(26) 위치 및 호이스팅 블록(28)의 높이를 감지하여 다른 크레인들과의 충돌을 방지할 수 있다. Specifically, it is possible to prevent a collision with other cranes by detecting the orientation of the tower crane, the position of the trolley 26 and the height of the hoisting block 28 .

아울러, 작업 후 전원이 차단되었을 때에도 타워 크레인의 방위를 감지할 수 있어, 작업을 수행하기 위한 전원이 인가 되었을 때 영점보정 없이 바로 타워 크레인을 사용할 수 있다.In addition, it is possible to detect the orientation of the tower crane even when the power is cut off after work, so that when power is applied to perform the work, the tower crane can be used immediately without zero point correction.

여기서, 타워 크레인의 방위는 타워 크레인 지브(24)의 수평 위치를 말한다.Here, the orientation of the tower crane refers to the horizontal position of the tower crane jib 24 .

타워 크레인 안전 관제 시스템(10)은 회전구동부(100), 트롤리 위치센서부(200), 제어부(300) 및 알림부(400)를 포함할 수 있다.The tower crane safety control system 10 may include a rotation driving unit 100 , a trolley position sensor unit 200 , a control unit 300 , and a notification unit 400 .

본 발명의 실시예의 회전구동부(100)는 마스트(20) 상부에 구비되어 수평방향으로 회전하는 지브(24)의 회전각을 검출할 수 있다.The rotation driving unit 100 of the embodiment of the present invention is provided on the mast 20 and can detect the rotation angle of the jib 24 rotating in the horizontal direction.

회전구동부(100)는 타워마스트(20)에 고정되는 고정부(110)와, 고정부(110)와 운전실(22) 사이에 위치되어 운전실(22)과 함께 회전하는 회전부(120)와, 고정부(110)의 내측면을 따라 회전하며 회전각신호를 출력하는 회전센서(130)와, 회전센서(130)의 상부에 위치하며 영점보정신호를 출력하는 영점센서(140)와, 고정부(110)에 소정간격 이격되어 설치되는 복수의 영점(150)과, 회전부(120)에 설치되어 회전각신호와 영점보정신호를 입력 받아 지브(24)의 위치를 검출하는 위치검출부(160)를 포함할 수 있다.The rotary driving unit 100 includes a fixed unit 110 fixed to the tower mast 20, and a rotating unit 120 positioned between the fixed unit 110 and the cab 22 to rotate together with the cab 22, and a high A rotation sensor 130 that rotates along the inner surface of the government 110 and outputs a rotation angle signal, a zero point sensor 140 positioned above the rotation sensor 130 and outputting a zero correction signal, and a fixed part ( A plurality of zero points 150 installed at a predetermined distance apart from 110) and a position detection unit 160 installed on the rotating unit 120 to receive a rotation angle signal and a zero point correction signal to detect the position of the jib 24 can do.

본 발명의 실시예의 회전센서(130)는 고정부(110)의 내측면을 따라 회전 가능하도록 설치되며, 회전부(120)가 회전한 정도를 회전각 신호로 출력할 수 있다.The rotation sensor 130 of the embodiment of the present invention is installed to be rotatable along the inner surface of the fixing unit 110 , and may output the degree of rotation of the rotation unit 120 as a rotation angle signal.

회전센서(130)는 타워 크레인의 주 전원이 온(ON)일 때 제1 회전각 신호를 타워 크레인의 주전원이 오프(OFF)일 때 제2 회전각 신호를 출력할 수 있다.The rotation sensor 130 may output a first rotation angle signal when the main power of the tower crane is ON, and a second rotation angle signal when the main power of the tower crane is OFF.

여기서, 회전센서(130)는 바퀴가 부착된 센서로 모터와 결합하여 회전수에 비례한 전압을 출력하고 이를 회로로 보내어 모터의 속도를 측정함으로써 회전각을 검출할 수 있는 로터리 엔코더(Rotary Encoder) 센서일 수 있다.Here, the rotation sensor 130 is a sensor with wheels attached to the motor, outputs a voltage proportional to the number of rotations, and sends it to the circuit to measure the speed of the motor to detect the rotation angle. Rotary Encoder It may be a sensor.

회전센서(130)는 타워 크레인의 주 전원이 오프(OFF)일 때에도 전원 구동 없이 최소 100회전을 감지할 수 있으며, 이는 회전센서(130)와 지브(24)의 회전비가 20:1이라면 지브(24)의 수평회전을 최소 5회전까지 감지할 수 있음을 말한다. The rotation sensor 130 can detect at least 100 rotations without driving power even when the main power of the tower crane is OFF, and this is if the rotation ratio of the rotation sensor 130 and the jib 24 is 20:1, the jib ( It means that the horizontal rotation of 24) can be detected up to at least 5 rotations.

따라서, 타워 크레인의 주 전원 오프(OFF)일 때 회전센서(130)에서 출력된 회전각 신호에 의해 타워 크레인의 전원 인가 후 영점보정 없이 바로 타워 크레인을 사용할 수 있다.Therefore, when the main power of the tower crane is OFF, the tower crane can be used immediately without zero point correction after the power of the tower crane is applied by the rotation angle signal output from the rotation sensor 130 .

본 발명의 실시예의 영점센서(140)는 영점(150)을 지나면, 영점보정 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 영점보정 신호는 회전센서(130)로부터 검출된 회전각 신호를 보정 하는 신호를 말한다. 고정부(110)가 완벽한 원형이 아닐 때, 예를 들어 고정부(110) 내측면에 이물질이 붙어 회전센서(130)의 회전각에 오차가 발생할 수 있다. 이때 출력된 영점보정 신호에 의해 오차를 보정할 수 있다. 오차를 보정하는 구체적인 방법은 후술하도록 하겠다.When the zero point sensor 140 of the embodiment of the present invention passes the zero point 150, it may output a zero point correction signal. Here, the zero point correction signal refers to a signal for correcting the rotation angle signal detected from the rotation sensor 130 . When the fixing part 110 is not a perfect circle, for example, foreign substances are attached to the inner surface of the fixing part 110 , and an error may occur in the rotation angle of the rotation sensor 130 . At this time, the error may be corrected by the output zero point correction signal. A detailed method for correcting the error will be described later.

영점센서(140)는 영점(150)을 감지할 때 마다 영점보정 신호가 출력되므로 오차 발생을 줄이고 정확한 회전각을 검출할 수 있다. Since the zero point sensor 140 outputs a zero point correction signal every time it detects the zero point 150 , it is possible to reduce error occurrence and detect an accurate rotation angle.

또한, 영점센서(140)는 기 설정된 지점을 지나면 내부전원부(164)가 켜질 수 있다. In addition, when the zero point sensor 140 passes a preset point, the internal power supply unit 164 may be turned on.

여기서 기 설정된 지점은 하나가 아닌 복수의 영점(150)일 수 있으며, 타워 크레인 구동을 위한 주 전원이 오프(OFF)일 때, 영점센서(140)가 복수의 영점(150) 중 하나를 지나면 내부전원부(164)가 온(ON)될 수 있다.Here, the preset point may be not one but a plurality of zero points 150 , and when the main power for driving the tower crane is OFF, the zero point sensor 140 passes one of the plurality of zero points 150 inside The power supply unit 164 may be turned on.

본 발명의 실시예의 영점(150)은 소정간격 이격되어 고정부(110)의 내측면에 설치될 수 있다.The zero points 150 of the embodiment of the present invention may be installed on the inner surface of the fixing unit 110 spaced apart from each other by a predetermined interval.

구체적으로, 영점(150)은 영구 자석으로 60°간격으로 6개가 설치될 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아니라 30°간격으로 12개가 설치될 수도 있다.Specifically, six zero points 150 as permanent magnets may be installed at intervals of 60°, but the present invention is not limited thereto, and 12 units may be installed at intervals of 30°.

본 발명의 실시예의 위치검출부(160)는 회전센서(130)와 영점센서(140)로부터 출력된 회전각신호 및 영점 보정 신호를 기반으로 타워 크레인의 방위를 검출할 수 있으며, 센서검출부(161), 회전각보정부(162), 저장부(163) 및 내부전원부(164)를 포함할 수 있다.The position detecting unit 160 of the embodiment of the present invention may detect the orientation of the tower crane based on the rotation angle signal and the zero point correction signal output from the rotation sensor 130 and the zero point sensor 140, and the sensor detecting unit 161 , a rotation angle correction unit 162 , a storage unit 163 and an internal power supply unit 164 may be included.

본 발명의 실시예의 센서검출부(161)는 회전센서(130)로부터 출력되는 제1 및 제2 회전각신호를 전달 받아 제1 및 제2 회전각을 검출할 수 있으며, 영점센서(140)로부터 출력되는 제1 및 제2 영점보정신호를 전달 받을 수 있다.The sensor detection unit 161 of the embodiment of the present invention may receive the first and second rotation angle signals output from the rotation sensor 130 to detect the first and second rotation angles, and output from the zero point sensor 140 . The first and second zero-point correction signals to be transmitted can be received.

여기서, 제1 회전각 신호는 타워 크레인에 전원이 인가되어 건설현장에서 작업수행 중일 때 회전센서(130)로부터 출력되는 회전각 신호이고, 제2 회전각 신호는 타워 크레인의 전원이 차단되어 작업수행 중이 아닐 때 회전센서(130)로부터 출력되는 회전각 신호이다.Here, the first rotation angle signal is a rotation angle signal output from the rotation sensor 130 when power is applied to the tower crane and work is being performed at the construction site, and the second rotation angle signal is the power of the tower crane is cut off to perform work It is a rotation angle signal output from the rotation sensor 130 when not in operation.

아울러, 제1 영점보정 신호는 타워 크레인에 전원이 인가되었을 때 영점센서(140)가 영점(150)을 지나면 출력되는 신호이며, 제2 영점보정 신호는 타워 크레인의 전원이 차단되었을 때, 영점센서(140)가 영점(150)을 지나고 동시에 내부전원부(164)에 전원이 인가 되면 출력되는 영점보정 신호이다. In addition, the first zero point correction signal is a signal output when the zero point sensor 140 passes the zero point 150 when power is applied to the tower crane, and the second zero point calibration signal is a zero point sensor when the power of the tower crane is cut off It is a zero point correction signal that is output when 140 passes the zero point 150 and power is applied to the internal power supply unit 164 at the same time.

또한, 센서검출부(161)는 타워 크레인의 회전방향을 검출할 수 있다.In addition, the sensor detection unit 161 may detect the rotation direction of the tower crane.

구체적으로, 타워 크레인의 회전방향은 식 Dx = Da-Db 를 이용하여 검출할 수 있다. 여기서, Dx는 회전 방향, Da는 현재 회전각, Db는 직전 회전각이며, Dx > 0 이면 시계방향, Dx < 0 이면 반시계 방향으로 회전하고 있음을 검출할 수 있다.Specifically, the rotation direction of the tower crane can be detected using the equation Dx = Da-Db. Here, Dx is the rotation direction, Da is the current rotation angle, Db is the previous rotation angle, and if Dx > 0, it can be detected that the rotation is in a clockwise direction, and when Dx < 0, it is rotated in a counterclockwise direction.

예를 들어, 현재 회전각이 60°이고 직전 회전각이 70°라면, 타워 크레인의 회전방향(Dx)은 60 - 70 = -10 < 0 이므로 반시계 방향임을 검출할 수 있다.For example, if the current rotation angle is 60° and the previous rotation angle is 70°, the rotation direction (Dx) of the tower crane is 60 - 70 = -10 < 0, so it can be detected that it is a counterclockwise direction.

본 발명의 실시예의 회전각보정부(162)는 센서검출부(161)에서 영점보정 신호를 전달받았을 때 센서검출부(161)에서 검출된 회전각을 실제 회전각으로 영점보정 할 수 있다.The rotation angle correction unit 162 of the embodiment of the present invention may zero-correct the rotation angle detected by the sensor detection unit 161 as an actual rotation angle when the zero point correction signal is received from the sensor detection unit 161 .

구체적으로, 실제 회전각은 식 Dt = round(D / Dc)*Dc 를 이용하여 검출할 수 있다. 여기서, Dt는 실제 회전각, D는 회전센서(130)로부터 검출된 회전각, Dc는 영점(150) 설치 간격, round는 반올림 또는 반내림을 뜻한다. 만약 실제 회전각과 센서검출부(161)에서 검출된 회전각이 다르다면 센서검출부(161)에서 검출된 회전각은 실제 회전각으로 영점보정 될 수 있다.Specifically, the actual rotation angle can be detected using the equation Dt = round(D / Dc)*Dc. Here, Dt is the actual rotation angle, D is the rotation angle detected from the rotation sensor 130, Dc is the zero point 150 installation interval, round means rounding or rounding down. If the actual rotation angle and the rotation angle detected by the sensor detection unit 161 are different, the rotation angle detected by the sensor detection unit 161 may be zero-corrected as the actual rotation angle.

예를 들어, 회전센서(130)로부터 검출된 회전각이 70°이며, 영점(150)이 60°간격으로 설치되었다면, 실제 회전각(Dt)은 round(70/60)*60 = round(1.167)*60

Figure pat00001
1*60 = 60 임을 검출할 수 있다. 여기서, 실제 회전각과 회전센서(130)로부터 검출된 회전각이 다르므로 센서검출부(161)에서 검출된 회전각은 60°로 영점보정 된다. For example, if the rotation angle detected from the rotation sensor 130 is 70° and the zero points 150 are installed at intervals of 60°, the actual rotation angle Dt is round(70/60)*60 = round(1.167). )*60
Figure pat00001
It can be detected that 1*60 = 60. Here, since the actual rotation angle and the rotation angle detected by the rotation sensor 130 are different, the rotation angle detected by the sensor detection unit 161 is zero-corrected to 60°.

본 발명의 실시예의 저장부(163)는 센서검출부(161)에서 검출된 타워 크레인 방위 정보를 저장한다. The storage unit 163 of the embodiment of the present invention stores the tower crane orientation information detected by the sensor detection unit (161).

구체적으로, 타워 크레인의 주전원이 온(ON)일 때 검출되는 제1 회전각과 보정된 제1 회전각이 저장되고, 타워 크레인의 주전원이 오프(OFF)일 때 검출되는 제2 회전각과 보정된 제2회전각이 저장될 수 있다.Specifically, the first rotation angle and the corrected first rotation angle detected when the main power of the tower crane is ON are stored, and the second rotation angle and the corrected second rotation angle detected when the main power of the tower crane is OFF Two rotation angles can be stored.

저장부(163)는 예를 들어, 그 유형에 따라 하드디스크 타입(Hard disk type), 마그네틱 매체 타입(Magnetic media type), CD-ROM(Compact disc read only memory), 광기록 매체 타입(Optical Media type), 광-자기 매체 타입(Magneto-optical media type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia card micro type), 플래시 메모리 타입 (Flash memory type), 롬 타입(Read only memory type), 램 타입(Random access memory type) 등일 수 있다. 또한, 저장부는 그 용도/위치에 따라 캐시(cache), 버 퍼, 주기억장치, 보조기억장치, 별도로 마련된 저장 시스템 등일 수 있다.The storage unit 163 may include, for example, a hard disk type, a magnetic media type, a compact disc read only memory (CD-ROM), or an optical media type according to the type. type), Magneto-optical media type, Multimedia card micro type, Flash memory type, ROM type (Read only memory type), RAM type (Random access) memory type) and the like. In addition, the storage unit may be a cache, a buffer, a main memory device, an auxiliary memory device, a separately provided storage system, etc. according to its purpose/location.

본 발명의 실시예의 내부전원부(164)는 타워 크레인의 전원이 차단될 때, 즉 주전원부가 오프(OFF)일 때 센서 검출부(161)에 전원을 공급할 수 있다.The internal power supply unit 164 of the embodiment of the present invention may supply power to the sensor detection unit 161 when the power of the tower crane is cut off, that is, when the main power unit is OFF.

구체적으로, 영점센서(140)가 고정부(110)에 기 설정된 지점을 지나면 내부전원부(164)가 온(ON)이 되며 센서 검출부(161)에 전원을 공급하게 된다. Specifically, when the zero point sensor 140 passes a preset point in the fixing unit 110 , the internal power unit 164 is turned on and power is supplied to the sensor detection unit 161 .

여기서, 기 설정된 지점은 영점(150)일 수 있으며, 내부전원부(164)는 소형 배터리, 건전지 등으로 구성될 수 있다.Here, the preset point may be the zero point 150, and the internal power supply unit 164 may be composed of a small battery, dry cell, and the like.

본 발명의 실시예의 트롤리 위치 센서부(200)는 거리센서부(210) 및 구동부(220)를 포함하며, 지브(24)에 연결 된 트롤리(26) 및 호이스팅 로프에 의해 트롤리(26)와 연결되는 호이스팅 블록(28)의 위치를 검출할 수 있다.The trolley position sensor unit 200 of the embodiment of the present invention includes a distance sensor unit 210 and a driving unit 220, and a trolley 26 connected to the jib 24 and a trolley 26 by a hoisting rope. It is possible to detect the position of the connected hoisting block 28 .

본 발명의 실시예의 거리센서부(210)는 거리센서부(210)에서 호이스팅 블록(28)까지의 거리를 측정할 수 있다. The distance sensor unit 210 of the embodiment of the present invention can measure the distance from the distance sensor unit 210 to the hoisting block (28).

구체적으로, 거리센서부(210)는 호이스팅 블록(28)에 부착된 특수 반사 스티커에 레이저 광을 조사한 후 반사광이 수신될 때까지의 시간을 연산하여 호이스팅 블록(28)까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 센서일 수 있다.Specifically, the distance sensor unit 210 measures the distance to the hoisting block 28 by calculating the time until the reflected light is received after irradiating the laser light on the special reflective sticker attached to the hoisting block 28 . It may be a laser distance sensor.

본 발명의 실시예의 구동부(220)는 제어부(300)의 제어 신호에 의해 거리센서부(210)에서 조사되는 레이저 광의 방향을 제어할 수 있다.The driving unit 220 of the embodiment of the present invention may control the direction of the laser light irradiated from the distance sensor unit 210 according to a control signal of the control unit 300 .

구체적으로, 구동부(220)는 트롤리(26)와 호이스팅 블록(28) 사이의 거리를 측정하기 위해 Y축 방향으로 구동되며, 호이스팅 블록(28)의 흔들림을 감지하기 위해 Z축 방향으로 구동 될 수 있는 짐벌 형태의 모터일 수 있다.Specifically, the driving unit 220 is driven in the Y-axis direction to measure the distance between the trolley 26 and the hoisting block 28, and is driven in the Z-axis direction to sense the shaking of the hoisting block 28. It may be a motor in the form of a gimbal that can be

본 발명의 실시예의 제어부(300)는 타워 크레인들 간의 방위 확인 및 트롤리 위치 정보를 송신 받아 충돌 위험을 예상할 수 있다.The control unit 300 of the embodiment of the present invention may estimate the risk of collision by receiving the direction confirmation and trolley location information between the tower cranes.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 제어부(300)는 트롤리 위치 센서부(200)에서 검출된 호이스팅 블록(28)까지의 거리(dist) 및 지브(24)와 호이스팅 블록(28)이 이루는 각도(rad)를 기반으로 트롤리(26)의 위치 x와 호이스팅 블록(28)의 높이 y를 산출할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 6 , the control unit 300 controls the distance (dist) from the trolley position sensor unit 200 to the hoisting block 28 detected and the jib 24 and the hoisting block 28 form Based on the angle rad, the position x of the trolley 26 and the height y of the hoisting block 28 may be calculated.

구체적으로, 거리센서부(210)를 통해 dist와 rad가 측정되었다면, 트롤리(26)의 위치 x는

Figure pat00002
의 식으로 구할 수 있다. 또한, 호이스팅 블록(28)의 높이 y는
Figure pat00003
의 식을 통해 구할 수 있다.Specifically, if dist and rad are measured through the distance sensor unit 210, the position x of the trolley 26 is
Figure pat00002
can be obtained in the form of In addition, the height y of the hoisting block 28 is
Figure pat00003
It can be obtained through the expression of

또한, 제어부(300)는 타워 크레인 간 충돌 가능 거리를 연산하여 설정 거리 이내로 진입하면 제어부(300)는 표시부(410) 및 경보부(420)로 충돌 위험정보를 전달할 수 있다.In addition, when the control unit 300 calculates the possible collision distance between the tower cranes and enters within the set distance, the control unit 300 may transmit collision risk information to the display unit 410 and the alarm unit 420 .

본 발명의 실시예의 알림부(400)는 표시부(410), 경보부(420) 및 통신부(430)를 포함하며, 제어부(300)로부터 전달받은 위치정보 및 위험정보를 타워 크레인 운전자 및 공사현장 관리자에게 전달할 수 있다.The notification unit 400 of the embodiment of the present invention includes a display unit 410, an alarm unit 420, and a communication unit 430, and the location information and risk information received from the control unit 300 to the tower crane operator and construction site manager can transmit

본 발명의 실시예의 표시부(410)는 공사 현장 지도와 타워 크레인 각각의 위치 정보 및 작업반경이 표시되며, 타워 크레인 운전자는 표시부(410)를 통해 전달받은 정보를 기반으로 타워 크레인을 조종할 수 있다.The display unit 410 of the embodiment of the present invention displays a map of the construction site, location information and work radius of each tower crane, and the tower crane operator can control the tower crane based on the information received through the display unit 410 .

표시부(410)는 예를 들어, 액정디스플레이 (Liquid Crystal Display, LCD), 발광 다이오드(Light-emitting Diode, LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(Organic Light-emitting Diode, OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(Microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 전자종이(electronic paper) 디스플레이 등의 장치가 이용될 수 있다. The display unit 410 is, for example, a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, an organic light-emitting diode (OLED) display, or a microelectromechanical system. Devices such as (Microelectromechanical systems, MEMS) displays, electronic paper displays, and the like may be used.

본 발명의 실시예의 경보부(420)는 충돌 위험을 불빛 또는 소리를 이용하여 운전자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 위험 레벨에 따라 경고등이 점멸되는 경광등 또는 위험 레벨에 따라 알림음이 출력되는 부저 등의 장치가 이용될 수 있다. The warning unit 420 according to the embodiment of the present invention may transmit the risk of collision to the driver using light or sound. For example, a device such as a warning light flashing a warning lamp according to a danger level or a buzzer outputting a notification sound according to a danger level may be used.

본 발명의 실시예의 통신부(430)는 타워 크레인의 위치 정보를 다른 타워 크레인 또는 외부의 기기에 송신하거나 수신할 수 있다.The communication unit 430 of the embodiment of the present invention may transmit or receive the location information of the tower crane to another tower crane or an external device.

구체적으로, 통신부(430)는 타워 크레인 방위 정보 및 트롤리 위치 정보를 타워 크레인 간 또는 중앙통제부와 공유함으로써, 타워 크레인 운전자 또는 건설현장 관리자들이 정보를 전달 받을 수 있다. Specifically, the communication unit 430 by sharing the tower crane orientation information and the trolley position information between the tower cranes or the central control unit, tower crane operators or construction site managers can receive the information.

통신부(430)는 예를 들어, 통신부(430)는 케이블 통신 등의 유선 통신을 이용하거나 5G(5th generation communication), LTE-A(long term evolution advanced), LTE(long term evolution), 블루투스, BLE(bluetooth low energe), NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 이용하여 외부의 기기(컴퓨터, 태블릿PC, 스마트폰 등)로 내구성 평가 데이터를 전송할 수 있다.The communication unit 430 is, for example, the communication unit 430 using wired communication such as cable communication, 5th generation communication (5G), long term evolution advanced (LTE-A), long term evolution (LTE), Bluetooth, BLE Durability evaluation data can be transmitted to an external device (computer, tablet PC, smart phone, etc.) using wireless communication such as (bluetooth low energe) and near field communication (NFC).

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주 전원 온(ON)일 때 타워 크레인 안전 관제 시스템의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart for explaining a method of driving a tower crane safety control system when the main power is ON according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 먼저 타워 크레인 안전 관제 시스템(10)은 타워 크레인의 주 전원이 온(ON)되어 있는지 확인한다(S801). 이후 타워 크레인의 주 전원이 오프(OFF)일 때의 타워 크레인의 방위인 제2 회전각 또는 보정된 제2 회전각이 저장부(163)에 저장되어 있는지 확인한다(S803). 저장된 제2 회전각 또는 보정된 제2 회전각이 있다면, 다른 크레인의 방위 및 트롤리 위치 정보를 수신 받는다(S815). Referring to Figure 8, first, the tower crane safety control system 10 checks whether the main power of the tower crane is on (S801). Thereafter, it is checked whether the second rotation angle or the corrected second rotation angle, which is the orientation of the tower crane when the main power of the tower crane is OFF, is stored in the storage unit 163 (S803). If there is a stored second rotation angle or a corrected second rotation angle, the bearing and trolley position information of another crane are received (S815).

다음으로 다른 크레인과의 충돌 가능 여부를 판별한다(S817). 만약, 제어부(300)에서 충돌 가능하다고 판단된다면, 표시부(410) 및 경보부(420)에 충돌 경고 알림이 온(ON) 된다(S819). 이후 제1 회전각 신호 출력 단계로 진행된다(S805). 제어부(300)에서 안전하다고 판단되면, 이전에 충돌 경고 알림 온(ON)을 오프(OFF)로 변경하며 운전자 또는 관리자에게 작업 수행의 안전함을 전달한다.Next, it is determined whether collision with another crane is possible (S817). If the controller 300 determines that a collision is possible, a collision warning notification is turned on on the display unit 410 and the alarm unit 420 (S819). Thereafter, it proceeds to the step of outputting the first rotation angle signal (S805). If it is determined that the control unit 300 is safe, the previous collision warning notification ON is changed to OFF, and the safety of task performance is transmitted to the driver or manager.

다음으로 계속해서 작업을 수행할지 판단하는 단계로 진행한다(S823). 작업을 중지하길 원하면 주 전원 오프(OFF) 단계를 진행 후(S825) 작업을 종료하고, 계속해서 작업을 수행하길 원한다면 제1 회전각 신호 출력 단계로 진행한다(S805).Next, it proceeds to the step of determining whether to continue to perform the operation (S823). If it is desired to stop the operation, the main power OFF step is performed (S825) and then the operation is terminated, and if it is desired to continue the operation, the first rotation angle signal output step is performed (S805).

저장부(163)에 저장된 타워 크레인의 주 전원이 오프(OFF)일 때 크레인의 방위 정보 값이 없거나, 충돌 경고 알림이 전달, 또는 계속해서 작업 수행하기를 원한다면 회전센서(130)로부터 제1 회전각 신호를 출력하는 단계를 진행한다(S805).When the main power of the tower crane stored in the storage unit 163 is off (OFF), if there is no bearing information value of the crane, a collision warning notification is transmitted, or if you want to continue to perform the operation, the first rotation from the rotation sensor 130 A step of outputting each signal is performed (S805).

다음으로 영점센서(140)로부터 제1 영점보정 신호가 출력되었는지 확인하는 단계를 수행한다(S807). 제1 영점보정 신호가 출력되었다면, 실제 회전각과 회전센서(130)로부터 검출된 회전각을 비교하여, 두 값이 다르다면 실제 회전각으로 보정하는 제1 회전각 보정 단계를 수행하고(S809), 제1 영점보정 신호가 출력되지 않았다면, 크레인 방위 정보를 외부로 송신하는 단계를 수행한다(S811). Next, a step of checking whether the first zero point correction signal is output from the zero point sensor 140 is performed (S807). If the first zero point correction signal is output, the actual rotation angle and the rotation angle detected from the rotation sensor 130 are compared, and if the two values are different, a first rotation angle correction step of correcting the actual rotation angle is performed (S809), If the first zero point correction signal is not output, the step of transmitting the crane bearing information to the outside is performed (S811).

다음으로, 트롤리 위치 센서부(200)에서 검출한 트롤리 위치 정보를 외부로 송신하는 단계를 수행한다(S813).Next, a step of transmitting the trolley position information detected by the trolley position sensor unit 200 to the outside is performed (S813).

다음으로, 다른 크레인의 방위 및 트롤리 위치 정보를 수신 받는 단계(S815)를 수행한 후 작업이 종료될 때까지 상술한 단계를 반복 수행하게 된다.Next, after performing the step (S815) of receiving the bearing and trolley position information of another crane, the above-described steps are repeatedly performed until the operation is finished.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주 전원 오프(OFF)일 때 타워 크레인 안전 관제 시스템의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.9 is a flowchart for explaining a method of driving a tower crane safety control system when the main power is OFF according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 먼저 타워 크레인의 전원이 차단되어, 주 전원이 오프(OFF)라면, 제2 회전각 신호 출력 단계로 진행한다(S901). 여기서 제2 회전각 신호는 회전센서(130)에 의해 검출될 수 있다.Referring to FIG. 9 , first, the power of the tower crane is cut off, and if the main power is OFF, it proceeds to the second rotation angle signal output step (S901). Here, the second rotation angle signal may be detected by the rotation sensor 130 .

다음으로 영점센서(140)가 영점(150)을 감지하면 제2 영점보정 신호 출력 단계를 수행하고(S903), 내부전원부(164)에 전원이 인가된다(S905).Next, when the zero point sensor 140 detects the zero point 150, a second zero point correction signal output step is performed (S903), and power is applied to the internal power supply unit 164 (S905).

내부전원부(164)에 전원이 인가되므로, 센서검출부(161)는 실제회전각을 계산하고 회전센서(130)로부터 검출된 회전각과 비교할 수 있으며, 두 값이 다르게 검출되었다면 회전센서(130)로부터 검출된 회전각을 실제회전각으로 보정하는 제2 회전각 보정 단계를 수행할 수 있다(S907).Since power is applied to the internal power supply unit 164 , the sensor detection unit 161 can calculate the actual rotation angle and compare it with the rotation angle detected from the rotation sensor 130 , and if the two values are detected differently, it is detected from the rotation sensor 130 . A second rotation angle correction step of correcting the obtained rotation angle to the actual rotation angle may be performed (S907).

다음으로 보정된 제2 회전각을 저장부(163)에 저장하는 크레인 방위 저장 단계를 수행한다(S909).Next, a crane bearing storage step of storing the corrected second rotation angle in the storage unit 163 is performed (S909).

크레인 방위 정보를 저장부(163)에 저장한 후 내부전원부의 전원을 차단하는 내부전원부 전원 오프(OFF)단계(S911)를 수행 후 종료하게 된다.After storing the crane orientation information in the storage unit 163, the internal power supply unit power off (OFF) step (S911) of cutting off the internal power unit power is performed and then terminated.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention, although specific embodiments have been described, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims and their equivalents.

10: 타워 크레인 안전 관제 시스템 20: 타워마스트
22: 운전실 24: 지브
26: 트롤리 28: 호이스팅블록
100: 회전구동부 110: 고정부
120: 회전부 130: 회전센서
140: 영점센서 150: 영점
160: 위치검출부 161: 센서검출부
162: 회전각보정부 163: 저장부
164: 내부전원부 200: 트롤리 위치 센서부
210: 구동부 220: 거리센서부
300: 제어부 400: 알림부
410: 표시부 420: 경보부
430: 통신부
10: tower crane safety control system 20: tower mast
22: cab 24: jib
26: trolley 28: hoisting block
100: rotation driving unit 110: fixed unit
120: rotation unit 130: rotation sensor
140: zero point sensor 150: zero point
160: position detection unit 161: sensor detection unit
162: rotation angle correction unit 163: storage unit
164: internal power supply 200: trolley position sensor unit
210: driving unit 220: distance sensor unit
300: control unit 400: notification unit
410: display unit 420: alarm unit
430: communication unit

Claims (5)

타워 크레인의 지브가 수평방향으로 회전가능 하도록 마스트 상부에 구비되는 회전구동부;
상기 지브 상에서 전진 및 후진이동 하는 트롤리의 위치와 상기 트롤리에 연결되어 자재를 수직 및 하강 이동시키는 호이스팅 블록의 위치를 파악하는 트롤리 위치 센서부;
상기 회전구동부 및 상기 트롤리 위치 센서부로부터 전달받은 정보를 통해 충돌 위험을 예상하고 제어하는 제어부 및
상기 제어부로부터 전달 받은 충돌 위험을 운전자에게 전달하는 알림부를 포함하고,
상기 회전구동부는,
상기 마스트 상에 장착되어 고정되는 고정부;
상기 고정부 상부에 회전 가능하도록 위치되는 회전부;
상기 회전부에 장착되어 상기 고정부의 내측면을 따라 회전하며 제1 및 제2 회전각 신호를 출력하는 회전센서;
상기 고정부에 소정간격 이격되어 설치되는 복수의 영점;
상기 회전센서 상부에 위치하고 상기 복수의 영점 중 하나를 감지하면 제1 및 제2 영점보정신호를 출력하는 영점센서 및
상기 제1 및 제2 회전각신호와 상기 제1 및 제2 영점보정신호를 기반으로 상기 타워 크레인의 위치를 검출하는 위치검출부를 포함하는 타워 크레인 안전 관제 시스템.
a rotation driving unit provided on the mast so that the jib of the tower crane can rotate in the horizontal direction;
a trolley position sensor unit for determining the position of the trolley moving forward and backward on the jib and the position of the hoisting block connected to the trolley to move the material vertically and downward;
a control unit for predicting and controlling the risk of collision through the information received from the rotation driving unit and the trolley position sensor unit;
and a notification unit for transmitting the collision risk received from the control unit to the driver,
The rotary drive unit,
a fixing part mounted on the mast and fixed;
a rotating part rotatably positioned on the fixing part;
a rotation sensor mounted on the rotating part, rotating along the inner surface of the fixing part, and outputting first and second rotation angle signals;
a plurality of zero points spaced apart from the fixing part by a predetermined interval;
a zero point sensor positioned above the rotation sensor and outputting first and second zero point correction signals when detecting one of the plurality of zero points;
A tower crane safety control system including a position detection unit for detecting the position of the tower crane based on the first and second rotation angle signals and the first and second zero point correction signals.
제1항에 있어서,
상기 위치검출부는,
상기 제1 및 제2 회전각 신호를 기반으로 상기 타워 크레인의 회전각을 검출하고 상기 제1 및 제2 영점보정 신호를 전달받는 센서검출부;
상기 영점보정 신호를 기반으로 실제 회전각을 검출하고 상기 센서검출부에서 검출된 상기 타워 크레인의 회전각을 보정하는 회전각보정부;
상기 타워 크레인의 회전각과 상기 보정된 타워 크레인의 회전각을 저장하는 저장부 및
상기 타워 크레인의 전원이 차단되었을 때 상기 센서검출부와 상기 회전각보정부 및 상기 저장부에 전원을 공급하는 내부전원부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 센서검출부에서 검출된 회전각 또는 상기 회전각보정부에서 검출된 실제 회전각을 기반으로 상기 타워 크레인의 방위를 확인하는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 안전 관제 시스템.
According to claim 1,
The position detection unit,
a sensor detection unit for detecting the rotation angle of the tower crane based on the first and second rotation angle signals and receiving the first and second zero point correction signals;
a rotation angle correction unit for detecting an actual rotation angle based on the zero point correction signal and correcting the rotation angle of the tower crane detected by the sensor detection unit;
A storage unit for storing the rotation angle of the tower crane and the corrected rotation angle of the tower crane;
Comprising an internal power supply for supplying power to the sensor detection unit, the rotation angle correction unit and the storage unit when the power of the tower crane is cut off,
The control unit is
Tower crane safety control system, characterized in that for confirming the orientation of the tower crane based on the rotation angle detected by the sensor detection unit or the actual rotation angle detected by the rotation angle correction unit.
제2항에 있어서,
상기 내부전원부는,
상기 고정부에 기 설정된 지점을 상기 영점센서가 감지할 때 전원을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 타워 크레인 안전 관제 시스템.
3. The method of claim 2,
The internal power supply unit,
Tower crane safety control system, characterized in that it can supply power when the zero point sensor detects a preset point in the fixing part.
제1항에 있어서,
상기 트롤리 위치 센서부는,
호이스팅 블록까지의 거리를 측정하는 거리센서부 및
상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 거리센서부를 구동하는 구동부를 포함하는 타워 크레인 안전 관제 시스템.
According to claim 1,
The trolley position sensor unit,
A distance sensor that measures the distance to the hoisting block and
Tower crane safety control system including a driving unit for driving the distance sensor unit according to the control signal of the control unit.
제1항에 있어서,
상기 알림부는,
공사 현장 지도에 상기 타워 크레인의 방위 정보 및 작업반경이 표시되는 표시부;
운전자에게 상기 충돌 위험을 불빛과 소리로 전달하는 경보부 및
타워 크레인 간의 방위 정보와 트롤리 위치 정보 및 호이스팅 블록의 위치 정보를 교환하는 통신부를 포함하는 타워 크레인 안전 관제 시스템.
According to claim 1,
The notification unit,
A display unit for displaying the bearing information and the working radius of the tower crane on the construction site map;
an alarm unit that informs the driver of the risk of collision with lights and sounds; and
A tower crane safety control system including a communication unit for exchanging bearing information between tower cranes, trolley position information, and position information of the hoisting block.
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